2018年南京邮电大学光电工程学院603普通物理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、计算题
1． 转动着的飞轮的转动惯量为J ，在t=0时角速度为
（1
）
时，
飞轮的角加速度;
所经过的时间t 。
根据转动定律
有
（2）因为
分离变量并两边积分，得
故
2． 汽车以
的速率在水平道路上行驶时克服空气阻力和内外各种摩擦消耗功率
依题意，
的熵的増量为
所以，熵产生率为
3 —平面波在介质中以速度u=20m/s沿x 轴负方向传播．，已知a 点的振动表达式为的单位为s ，y 的单位为m 。
（1）以a 为坐标原点写出波动表达式；
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此后飞轮经过制动过程，阻力矩M 的大
小与角速 度的平方成正比。比例系数为k （k 为大于0的常数）。试求：
（2
）从开始制动到
【答案】（1）由题意知
，
其熵
产生率为多少？设环境温度为
【答案】根据熵的定义，在温度恒定的情况下的熵变为
每秒钟系统吸收的热量为
那么每秒钟系统
t
（2）以距a 点5 m处的b 点为坐标原点，写出波动表达式。
图1
【答案】（1）根据a 点的振动表达式，可知以a 点为坐标原点的波动表达式为：
（2）若b 点位于a 点左侧5 m处，如图2 （a ）所示，将可得b 点的波动表达式：
同理，若b 点位于a 点右侧5 m处，如图2（b ）所示，则b 点的波动表达式：
图2
4． 如图所示，质量为m ，半径为的圆柱体中挖有四个半径均为与圆柱体中心轴平行，且间距均为
的圆柱形空洞，空洞中心轴=﹣5m 代入上述波动表达式中，
试求圆柱体对其中心轴的转动惯量。
图
【答案】如果用同样的材料将空洞填满，
设四个小圆柱的质量均为
则有
即
填满后大圆柱体对中心轴的转动惯量为
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则填满后的总质量为
由平行轴定理，填满后的四个小圆柱对大圆柱中心轴的转动惯量为
由组合定理得
5． 如图所示，半径为r 的长直密绕空心螺线管，单位长度上绕线的匝数为n ，
所加交变电流为
今在管的垂直平面上放置一个半径为2r , 电阻为R 的导线环，其圆心恰好在螺线管
的轴线上。求：
（1
）导线环上涡旋电场（2
）导线环上感应电流
的值；
（3）导线环与螺线管之间的互感系数M 。
图
【答案】（1）长直螺线管内的磁感强度
磁通量
导线环上的感生电动势
所以
（2）导线环上感应电流
（3）导线环与螺线管之间的互感系数
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