2018年厦门大学海洋与地球学院838普通物理学(海洋与地球学院)之普通物理学考研核心题库
● 摘要
一、计算题
1. 一长直铁心上密绕线圈100匝,
已知铁心中磁通量与时间的关系为
试求在
【答案】因为
所以当
时,
有
若该圆盘以匀角速度绕过圆心O 且与盘面
2. 半径为R 的圆盘上均匀带电,
其电荷面密度为
垂直的轴旋转。试求:
(1)在其轴线上距圆盘中心O 为x 处的磁感应强度; (2)该圆盘的磁矩是多少?
【答案】(1)如图所示,在圆环上取半径为r ,宽为dr 的圆环,则其电流奥-萨法尔定
律与三角函数关系可得,圆环在其轴线上距圆环中心O 为x 处的磁感应强度
则圆盘在其轴线上距圆盘中心O 为x 处的磁感应强度
由比
时,该线圈中的感应电动势。
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图
(2)由磁矩的定义,微圆环的磁矩
由题知该圆盘的磁矩为微圆环的磁矩的积分,有
3. 一物体由粗糙斜面底部以初速
体达到的最大高度。
冲上去后又沿斜面滑下来,回到底部时的速度减为
求此物
图
【答案】如图所示,设物体质量为m
,摩擦力为f ,斜面倾角为
物体m 以初速速冲行距离L 后静止,即末速
由质点动能定理得
物体m 从最高点自静止沿斜面加速滑行距离L 后回到底部时的速度为
联立以上两个方程,可得
由图中可知,物体达到的最大高度为
由质点动能定理得
沿斜面减
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4. 氢气分子的质量为
的速率撞击在面积为
如果每秒内有个氢分子,以与墙面成则
角的方向、
碰
的墙面上,试求氢气作用在墙面上的压强。
内与墙碰撞的分子数为
【答案】设每秒与墙碰撞的分子数为N ,
分子质量为撞前这些分子的动量墙面法线方向的投影为
碰撞后动量的投影为
若墙面对这些分子的平均冲力为
则有
这些分子作用于墙面的冲力大小与
相等,故作用于墙面的压强为
图
5. 如图所示,中性金属球半径为R , 它离地球很远。在与球心0相距分别为a 与b 的A 、B 两点,
分别放上电荷为
和的点电荷,达到静电平衡后,问:
(1)金属球内及其表面有电荷分布吗?
(2)金属球中的P 点处电势为多大?(选无穷远处为电势零点)
图
【答案】(1)静电平衡后,金属球内无电荷,其表面有正、负电荷分布,但净电荷为零。 (2)金属球为等势体,
设金属球表面电荷面密度为
则
由(1)已知
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