普通物理力学电学60题.docx

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普通物理力学电学60题

普通物理力学电学60题

1、半径为R，质量为M的均匀圆盘能绕其水平轴转动，一细绳绕在圆盘的边缘，绳上挂质量为m的重物，使圆盘得以转动。

（1）求圆盘的角加速度；

（2）当物体从静止出发下降距离h时，物体和圆盘的动能各为多少？

2、某质点作简谐振动，周期为2s，振幅为0.06m，计时开始时（t=0），质点恰好在负向最大位移处，求：

（1）该质点的振动方程；

（2）若此振动以速度v=2m/s沿x轴正方向传播，求波动方程；

（3）该波的波长。

3、图示电路，开始时C1和C2均未带电，开关S倒向1对C1充电后，再把开关S拉向2，如果C1=5µF，C2=1µF，求：

（1）两电容器的电压为多少？

（2）开关S从1倒向2，电容器储存的电场能损失多少？

4、求均匀带电圆环轴线上离圆心距离a处的电势，设圆环半径为R，带有电量Q。

5、两根长直导线互相平行地放置在真空中，如图所示，导线中通有同向电流I1=I2=10安培，求P点的磁感应强度。

已知

米，

垂直

。

6、直径为0.254cm的长直铜导线载有电流10A，铜的电阻率ρ=1.7×10-8Ω·m，求：

（1）导线表面处的磁场能量密度ωm；

（2）导线表面处的电场能量密度ωe。

1、一轻绳绕于半径r=0.2m的飞轮边缘，现以恒力F=98N拉绳的一端，使飞轮由静止开始转动，已知飞轮的转动惯量I=0.5Kg•m2，飞轮与轴承之间的摩擦不计。

求：

（1）飞轮的角加速度；

（2）绳子下拉5m时，飞轮的角速度和飞轮获得的动能？

2、一个水平面上的弹簧振子（劲度系数为k，重物质量为M），当它作振幅为A的无阻尼自由振动时，有一块质量为m的粘土，从高度为h处自由下落，在M通过平衡位置时，粘土正好落在物体M上，求系统振动周期和振幅。

3、图示电路中，每个电容C1=3µF，C2=2µF，ab两点电压U=900V。

求：

（1）电容器组合的等效电容；

（2）c、d间的电势差Ucd。

4、图示网络中各已知量已标出。

求

（1）通过两个电池中的电流各为多少；

（2）连线ab中的电流。

5、如图所示长直导线旁有一矩形线圈且CD与长直导线平行，导线中通有电流I1=20安培，线圈中通有电流I2=10安培。

已知a=1.0厘米，b=9.0厘米，l=20厘米。

求线圈每边所受的力。

6、半径R=10cm，截面积S=5cm2的螺绕环均匀地绕有N1=1000匝线圈。

另有N2=500匝线圈均匀地绕在第一组线圈的外面，求互感系数。

1、如图所示，质量M=2.0kg的笼子，用轻弹簧悬挂起来，静止在平衡位置，弹簧伸长x0=0.10m。

今有质量m=2.0kg的油灰由距离笼底高h=0.30m处自由落到笼子上，求笼子向下移动的最大距离。

2、长为l，质量为m均质细棒，可绕固定轴O（棒的一个端点），在竖直平面内无摩擦转动，如图所示。

棒原静止在水平位置，将其释放后当转过θ角时，求棒的角加速度β、角速度ω。

3、2µF和4µF的两电容器并联，接在1000V的直流电源上

（1）求每个电容器上的电量以及电压；

（2）将充了电的两个电容器与电源断开，彼此之间也断开，再重新将异号的两端相连接，试求每个电容器上最终的电量和电压。

4、均匀带电直线，长为L，线电荷密度为λ，求带电直线延长线上一点P的电场强度。

如图所示，P点和直线一端的距离为d。

5、两平行长直导线相距d=40厘米，每根导线载有电流I1=I2=20安培，如图所示。

求：

（1）两导线所在平面内与该两导线等距的P点处的磁感应强度；

（2）通过图中斜线所示面积的磁感应通量，已知r1=10厘米，l=25厘米。

6、在图示虚线圆内，有均匀磁场

它正以

减少设某时刻B=0.5T，求：

（1）在半径r=10cm的导体圆环的任一点上涡旋电场E的大小和方向；

（2）如果导体圆环的电阻为2Ω求环内的电流；

（3）如果在环上某一点切开，并把两端稍许分开，则两端间电势差为多少？

1、某冲床上的飞轮的转动惯量为4.0×103kg·m2，当它的转速达到每分钟30转时，它的转动动能是多少？

每冲一次，其转速降为每分钟10转。

求每冲一次飞轮所做的功。

2、一平面简谐波沿x轴正向传播，波的振幅A=10cm，波的圆频率

=7πrad/s，当t=1.0s时，x=10cm处的a质点正通过其平衡位置向y轴负方向运动，而x=20cm处的b质点正通过y=5.0cm点向y轴正方向运动，设该波波长λ>10cm，求该平面波的表达式。

3、2µF和4µF的两电容器串联，接在600V的直流电源上

（1）求每个电容器上的电量以及电压；

（2）将充了电的两个电容器与电源断开，彼此之间也断开，再重新将同号的两端相连接在一起，试求每个电容器上最终的电荷和电压。

4、有半径为a的半球形电极与大地接触，大地的电阻率为ρ，假设电流通过接地电极均匀地向无穷远处流散，试求接地电阻。

5、长直导线均匀载有电流I，今在导线内部作一矩形平面S，其中一边沿长直线对称轴，另一边在导线侧面，如图所示，试计算通过S平面的磁通量。

（沿导线长度方向取1m）取磁导率μ=μ0.

6、长直导线通有电流I=5.0安培，相距d=5.0厘米处有一矩形线圈，共1000匝。

线圈以速度v=3.0厘米/秒沿垂直于长导线的方向向右运动，求线圈中的感生电动势。

已知线圈长l=4.0厘米宽a=2.0厘米。

1、一根质量为M长为L的均匀细棒，可以在竖直平面内绕通过其一端的水平轴O转动。

开始时棒自由下垂，有一质量为m的小球沿光滑水平平面以速度V滚来，与棒做完全非弹性碰撞，求碰撞后棒摆过的最大角度θ。

2、平面简谐波沿X轴正向传播，其波源振动周期T=2S，t=0.5S时的波形如图所示，求：

（1）写出O点的振动方程；

（2）写出该平面谐波的波动方程。

3、图示电路中，C1=10μF，C2=5μF，C3=4μF，电压U=100V，求：

（1）电容器组合的等效电容，

（2）各电容器储能。

4、图示电路中各已知量已标明，求电阻Ri上的电压为多少？

5、内外半径分别为a和b的中空无限长导体圆柱，通有电流I，电流均匀分布于截面，求在rb区域的磁感应强度的大小。

6、圆形线圈a由50匝细线绕成，横截面积为4.0厘米2，放在另一个半径为20厘米，匝数为100匝的另一圆形线圈b的中心，两线圈同轴共面。

求：

（1）两线圈的互感系数；

（2）当线圈b中的电流以50安/秒的变化率减少时，线圈a内磁通量的变化率。

（3）线圈a中的感生电动势的大小。

1、如图所示，一个质量为m的物体与绕在定滑轮上的绳子相联，绳子质量可以忽略，它与定滑轮之间无滑动，假定一滑轮质量为M，半径为R，滑轮轴光滑，试求该物体由静止开始下落的过程中，下落速度与时间的关系。

2、质量m为5.6g的子弹A，以V0=501m/s的速率水平地射入一静止在水平面上的质量M为2Kg的木块B内，A射入B后，B向前移动了50cm后而停止，

求：

（1）B与水平面间的摩擦系数；

（2）木块对子弹所作的功W1；

（3）子弹对木块所作的功W2。

3、金属平板面积S，间距d的空气电容器带有电量±Q，现插入面积

的电介质板（相对介电常数为εr）。

求：

（1）空气内的电场强度；

（2）介质板内的电场强度；

（3）两极板的电势差。

4、图示电路中各已知量已标明，求每个电阻中流过的电流。

5、半径为R的圆环，均匀带电，单位长度所带电量为λ，以每秒n转绕通过环心并与环面垂直的转轴作匀角速度转动。

求：

（1）环心P点的磁感应强度；

（2）轴线上任一点Q的磁感应强度。

6、长直导线通有交变电流I=5sin100πt安培，在与其距离d=5.0厘米处有一矩形线圈。

如图所示，矩形线圈与导线共面，线圈的长边与导线平行。

线圈共有1000匝，长l=4.0厘米宽a=2.0厘米，求矩形线圈中的感生电动势的大小。

1、一轻弹簧在60N的拉力下伸长30cm，现把质量为4kg的物体悬挂在该弹簧的下端使之静止，再把物体向下拉10cm，然后由静止释放并开始计时。

求：

（1）物体的振动方程；

（2）物体在平衡位置上方5cm时弹簧时对物体的拉力；（3）物体从第一次越过平衡位置时刻起到它运动到上方5cm处所需要的最短时间。

2、一物体与斜面间的磨擦系数μ=0.20，斜面固定，倾角α=45°，现给予物体以初速度v0=10m/s，使它沿斜面向上滑，如图所示。

求：

（1）物体能够上升的最大高度h；

（2）该物体达到最高点后，沿斜面返回到原出发点时的速率v。

3、金属平板面积S，间距d的空气电容器，现插入面积为

的电介质板，相对介电常数为εr。

求：

（1）求插入介质板后电容C；

（2）两极板间加上电压U，求介质板内以及空气中的电场强度。

4、图示电路中各已知量已标明，求：

（1）a、c两点的电势差；

（2）a、b两点的电势差。

5、长导线POQ中电流为20安培方向如图示，α=120°。

A点在PO延长线上，

厘米，求A点的磁感应强度和方向。

6、有一根长直的载流导线直圆管，内半径为a，外半径为b，电流强度为I，电流沿轴线方向流动，并且均匀分布在管的圆环形横截面上。

空间P点到轴线的距离为x。

计算：

（1）x

（2）ab等处P点的磁感应强度的大小。

1、飞轮的质量为60kg，直径为0.50m，转速为1000转/分，现要求在5秒内使其制动，求制动力F。

假定闸瓦与飞轮之间的磨擦系数μ=0.40，飞轮的质量全部分布在圆周上。

尺寸如图所示。

2、一物体作简谐振动，其速度最大值vm=3×10-2m/s，其振幅A=2×10-2m，若t=0时，物体位于平衡位置且向x轴的负方向运动，求：

（1）振动周期T；

（2）加速度的最大值am；

（3）振动方程。

3、对于图示的电路，其中C1=10µF，C2=5µF，C3=4µF，电压U=100V，求：

（1）各电容器两极板间电压；

（2）各电容器带电量；

（3）电容器组总的带电量；

（4）电容器组合的等效电容。

4、平行板电容器，极板间充以电介质，设其相对介电常数为εr，电导率为σ，当电容器带有电量Q时，证明电介质中的“漏泄”电流为

。

5、一束单价铜离子以1.0×105米/秒的速率进入质谱仪的均匀磁场，转过180°后各离子打在照相底片上，如磁感应强度为0.5特斯拉。

计算质量为63u和65u的二同位素分开的距离（已知1u=1.66×10-27千克）

6、两根长直导线沿半径方向引到铁环上A、B两点，如图所示，并且与很远的电源相连。

求环中心的磁感强度。

1、一轻绳跨过两个质量均为m，半径均为r的均匀圆盘状定滑轮，绳的两端分别挂着质量为m和2m的重物，如图所示。

绳与滑轮间无相对滑动，滑轮轴光滑，两个定滑轮的转动惯量均为

，将由两个定滑轮以及质量为m和2m的重物组成的系统从静止释放，求两滑轮之间绳内的张力。

2、A、B为两平面简谐波的波源，振动表达式分别为

它们传到P处时相遇，产生叠加。

已知波速

，求：

（1）波传到P处的相位差；

（2）P处合振动的振幅？

3、对于图示的电路，其中C1=10µF，C2=5µF，C3=4µF，电压U=100V，求：

（1）电容器组合的等效电容；

（2）各电容器两极板间电压；

（3）电容器组储能。

4、有两个同心的导体球面，半径分别为ra和rb，共间充以电阻率为ρ的导电材料。

试证：

两球面间的电阻为

。

5、把一个2.0Kev的正电子射入磁感应强度为B的0.10特斯拉的均匀磁场内，其速度方向与

成89°角，路径是一个螺旋线，其轴为

的方向。

试求此螺旋线的周期T和半径r。

6、一个塑料圆盘半径为R，带电量q均匀分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直盘面的轴转动，角速度为ω，试证明：

（1）圆盘中心处的磁感应强度

；

（2）圆盘的磁偶极矩为

。

1、一质量为m的物体悬挂于一条轻绳的一端，绳另一端绕在一轮轴的轴上，轴水平且垂直于轮轴面，其半径为r，整个装置架在光滑的固定轴承之上。

当物体从静止释放后，在时间t内下降了一段距离s，试求整个轮轴的转动惯量（用m,r,t和s表示）

2、一平面简谐波沿OX轴负方向传播，波长为λ，位于x轴上正向d处。

质点P的振动规律如图所示。

求：

（1）P处质点的振动方程；

（2）若d=

λ，求坐标原点O处质点的振动方程；

（3）求此波的波动方程。

3、图示电路，开始时C1和C2均未带电，开关S倒向1对C1充电后，再把开关S拉向2。

如果C1=5µF，C2=1µF，求：

（1）两电容器各带电多少？

（2）第一个电容器损失的能量为多少？

4、求均匀带电圆环轴线上离圆心距离a处的电场强度，设圆环半径为R，带有电量Q。

5、半圆形闭合线圈半径R=0.1米，通有电流I=10安培，放在均匀磁场中，磁场方向与线圈平行，如图所示。

B=0.5特斯拉。

求：

（1）线圈受力矩的大小和方向；

（2）求它的直线部份和弯曲部份受的磁场力。

6、在空间相隔20厘米的两根无限长直导线相互垂直放置，分别载有I1=2.0安培和I2=3.0安培的电流，如图所示。

在两导线的垂线上离载有2.0安培电流导线距离为8.0厘米的P点处磁感应强度的大小和方向如何。