2006级《大学物理i》期末考试-b卷标准答案与评分标准

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1、2006~2007学年第二学期2006级《大学物理I》（B卷）标准答案与评分标准班号姓名学号题号三~1三~2三~3三~4三~5成绩分值8分12分10分8分6分得分改卷校对注意事项：1.单选题和填空题在答题卡（1）中按要求填涂；2.本答题卡只用作解答计算题。一、单选题（共26分，每小题2分）二、题号12345678910111213答案DCBDADCADACBC二、填空题（共30分，每空2分）1．49.42．16.53．15.24．575．20.76．17.17．12.58.10009．2410．0.462006级《大学物理I》期末考试评分标准B卷第1页共5页三．计算证明题（共44分）1．（

2、本题8分）解：取半径为r宽度为dr的面积元，则等效电流为：ωdI=dq.…………………….…..………2分2π2dq=σ⋅2πrdr=2πkrdr2dI=kωrdr.…………………….……....…1分该等效电流的磁矩大小为：4dm=dI⋅S=kωπrdr.................................2分总磁矩为：R4m=∫dm=∫kωπrdr0...................2分R145=kωπ∫rdr=kωπR05方向垂直于纸面向里………......…1分2．（本题12分）解：（1）系统的总动量rrrp=mAvA+mBvB=0……………………….….3分（2）

3、设两运动员距质心分别为lA，lB，mAlA＝mBlB……….……..2分则lA＝0.808m，lB＝0.692m对质心轴的转动惯量J=ml2+ml2=727.kg⋅m2AABB由角动量守恒Jω=mAlAvA+mBlBvB………….…..….3分mlv+mlvAAABBBω==.867rad/S…………..….1分J（3）拉手前总动能2006级《大学物理I》期末考试评分标准B卷第2页共5页12123Ek=mAvA+mBvB=.273×10J………….….1分22拉手后总动能123Ek=Jω=.273×10J……………….…….2分2对质心轴而言，既无外力矩的功也无非保守力矩的功，所以系统机械

4、能守恒。…..….3分3．（本题10分）rrq解：用高斯定理，rR时，∫E⋅dS=ε0R24Q=∫kr⋅4πrdr=kπR……………….………….2分0442kπRkRE⋅4πr=E=…………….….….…1分2ε4εr00场强分布为2krE=rR24εr0总能量2006级《大学物理I》期末考试评分标准B卷第3页共5页2224R1⎛kr⎞2∝1⎛kR⎞2W=εε⎜⎟4πr

5、dr+ε⎜⎟4πrdr∫020r⎜8ε⎟∫R20⎜4εr2⎟⎝0⎠⎝0⎠272727πkRπkR15πkR=+=112ε8ε112ε000………..….4分4．（本题8分）解：（1）连接0a和Ob，构成三角形回路，由法拉第电磁感应定律dφSdBε=−=−……….……………………….…2分dtdt⎛1232⎞=−100⎜Rθ−ob⎟……….….….….………2分⎜24⎟⎝⎠=−.045V….........................…………………..2分（2）方向为逆时针…..........................…………………...2分5．（本题6分）A卷：三~5.（本题6

6、分）B卷：三~5.（本题6分）解：方法一：动生电动势(rr)rr+a⎛1⎞ε=∫v×B⋅ld=−∫ωxBdx=⎜r+a⎟aωB……....2r⎝2⎠分a1a1等效电阻R=ρ==……………………....1分Sσatσtεi⎛a⎞则流经被磁场覆盖部分的电流I==σt⎜r+⎟aωB…..…....1分R⎝2⎠2006级《大学物理I》期末考试评分标准B卷第4页共5页安培力对中心轴制动力矩r+a12(2)2M=∫xdF=∫xIBdx=σtωBa+2ar……...2分r4方法二：动生电动势ε=Barω…………………….…..2分a1a1等效电阻R=ρ==………………….…..1分Sσatσtεi则流经

7、被磁场覆盖部分的电流I==Barωσt………..…....1分R安培力F=BaI…………….……..1分222对中心轴制动力矩M=rF=Barωσt……..….…...…...1分2006级《大学物理I》期末考试评分标准B卷第5页共5页