苏大 - 基础物理 - （上）题库 - 试卷及答案(11)

2、解：振动系统为复摆模式?T?2?I0，

mg?L22mr?mL2222r2L225I0?Ic?mL?mr?mL,?T?2??2???0.26?秒 5mgL5gLg系统按单摆模式振动T??2?T?T?L?7.7% ?0.24?秒，?相对误差??Tg??123、解：以球心为圆心作半径为r的高斯面，则：??E?dS?E?4?r??0?q，

43?r43?R3当r?R时,?q????r,得E?；当r?R时,?q????R,得E? 233?033?0r(2)U???r3??R?r??R?22E?dl??dr??dr?(R?r)

r3?R3?r26?0004、解：在电介质内取厚度为dr，半径为r的薄半球壳，其电阻dR??则总电阻R?dr 22?r?R2R1dR???R1R2dr?11?(?) 22?R1R22?r?0I2?10?7?50??2.0?10?4T，方向垂直于纸面5、解：电子所在处的磁感强度B?2?d0.050向里。

(1)fL1?ev1B?1.6?10?19?1.0?107?2.0?10?4?3.2?10?16N，方向垂直于导线背向导

线。

(2)fL2?ev2B?3.2?10?16N，方向平行于导线，并与电流同方向。

??(3)v3//B,?f3?0 。

6、解一：

v1f1(a)IBdrCvIv2f2(b)v3(c)rxA D 用?i?d?，取顺时针方向为线框回路的正方向。通过线框的磁通量为dt01-36

?0I?Ilx?aldr?0ln,x2?r2?x?0Ilavd??0Iladx??i?????0,方向为ABCDA

dt2?xx?adt2?x(x?a)?(x)??Bds??x?a解二：（用动能电动势求解）

?D???B?0ID?0I????(v?B)dl??(v?B)dl??vdl???vdlACA2?xC2?(x?a)

?0Ilav??0,方向ABCDA2?x(x?a)B苏州大学普通物理（一）上课程（14）卷参考答案 共2页

二、计算题：（每小题10分，共60分） 1、 解：（1）质点m碰撞前速度v?碰撞过程动能守恒

2gl

1212mv?Iw （1） 2212Ml,?M?3m 3碰撞过程角动量守恒mvl?Iw （2） 由（1）（2）得：I?ml2，?杆的转动惯量应为I?（2）细杆摆动的最大角度θ，则Mgl11(1?cos?)?Iw2?mv2 22211以M?3m,v2?2gl代入得cos??,???cos?1

332、（1）子弹射入木块后共同速度为u,则mv?(m?M)u,?u?mv?2m?s?1，振动

m?M的振幅为A，则

11(m?M)u2?kA2,A?22m?Mu?0.05米 k(2)??k?40rad/s,t?0时x?0,v0?u?2m?s?1,m?M?0?0.05cos?0,2??0.05?40sin?0,????

3、解：如图：??2,x?0.05cos(40t??)2 o?Tsin??qEmgtan?得E?,

q?Tcos??mg又:E?

2?mgtan??,???q0?5.0?10?9C/m2 2?0qTθθqER1ε1mgε2I2R3I1I3 01-37

R2?I1?I2?I3?4、解：?I1R1?I3R3??1得