2017年江苏师范大学物理与电子工程学院848普通物理(力学、电磁学)考研冲刺密押题
● 摘要
一、计算题
1. 质子的电荷密度分布如图所示,它的平均密度约为以
表示这一电荷密度;(2)离质子中心
一个量子电荷单位
试计算:(1)
远处,电势为多少伏特?
图
【答案】(1)由题意可知,质子的平均电荷密度:
(2)假定质子的电荷是球形对称分布的,由图所示电荷密度分布可知,电荷分布在半径为lfm 的球体内。所以,离质子中心
处的电势为:
2. 如图1所示,在水平桌面上平放着长方形线圈abcd ,已知ab 边长为R ,ab 边正好指向北方。现将线圈以南北连线为轴翻转全过程中测得通过导线的总电量为
90°。使之竖直,测得在竖直过程中流过导线的总电量为
【答案】(1)设在北半球做此实验。 在北半球,地磁场B 可分解为竖直向下的. 所示。
如图1所示,在线圈中取回路方向为abcda ,则当线圈翻转或竖起时,线圈中的感应电动势感应电流i 和通过线圈的总电量Q 可以分别表为
第 2 页,共 55 页
边长线圈总电阻
使ab 与cd 边互换位置,在翻转的试求该处地磁场B 的大小。
两部分,如图2
然后,维持ad 边(东西方向)不动,将线圈绕ad 边转动
和在水平面上由南指向北的.
图
1
图2
翻转时,只有
分量有影响,即
故
竖起时,
和
分量均有影响,即
故
于是解出
其中
的结果,只在
时才成立。故地磁场的大小为
当
比较
第 3 页,共 55 页
时取正号,
当时取负号。考虑到实验在北极附近进行的可能性不大
,
合理,故取
(2)设在南半球做此实验。 南半球地磁场B 可分解为竖直向上的
和在水平面上由南指向北的
如图3所示。
如图1所示,在线圈中仍取回路方向为abcda 。则翻转时仍有
图3
竖起时,有
故
解出
故地磁场B 的大小为
3. 一质点以初速度
做直线运动,所受阻力与其速度的三次方成正比。试求质点速度和位置随
开始
时间的变化规律以及速度随位置的变化规律。
【答案】取质点运动所循的直线为x 轴,取坐标原点x=0为质点在t=0时刻以初速度运动的位置。由题可知,质点的加速度为
积分,得
初始条件为t=0时,故积分常量
,得 代入式(1)
第 4 页,共 55 页