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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,

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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(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

【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、

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

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)

【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

由(1)已知