上海大學-物理期末考試卷.doc

0809秋大學物理B（二）（A卷）試題一、 選擇題（共21分）1（本題3分） 已知一高斯面所包圍的體積內電荷代數和q0，則可肯定： (A) 高斯面上各點場強均為零 (B) 穿過高斯面上每一面元的電場強度通量均為零 (C) 穿過整個高斯面的電場強度通量為零 (D) 以上說法都不對 2（本題3分） 如圖，在點電荷q的電場中，選取以q為中心、R為半徑的球面上一點P處作電勢零點，則與點電荷q距離為r的P點的電勢為 (A) (B) (C) (D) 3（本題3分） 如圖所示，兩同心金屬球殼，它們離地球很遠，內球殼用細導線穿過外球殼上的絕緣小孔與地連接，外球殼上帶有正電荷，則內球殼： (A) 不帶電荷 (B) 帶正電荷 (C) 帶負電荷 (D) 內球殼外表面帶負電荷，內表面帶等量正電荷 4（本題3分） 關于靜電場中的電位移線，下列說法中，哪一個是正確的？ (A) 起自正電荷，止于負電荷，不形成閉合線，不中斷 (B) 任何兩條電位移線互相平行 (C) 起自正自由電荷，止于負自由電荷，任何兩條電位移線在無自由電荷的空間不相交 (D) 電位移線只出現在有電介質的空間 5（本題3分） 如圖，無限長直載流導線與正三角形載流線圈在同一平面內，若長直導線固定不動，則載流三角形線圈將 (A) 向著長直導線平移 (B) 離開長直導線平移 (C) 轉動 (D) 不動 6（本題3分） 無限長直導線在P處彎成半徑為R的圓，當通以電流I時，則在圓心O點的磁感強度大小等于 (A) (B) (C) 0 (D) (E) 7（本題3分） 如圖，平板電容器(忽略邊緣效應)充電時，沿環(huán)路L1的磁場強度的環(huán)流與沿環(huán)路L2的磁場強度的環(huán)流兩者，必有： (A) . (B) . (C) . (D) . 二、填空題（共30分）8（本題5分）兩個平行的“無限大”均勻帶電平面， 其電荷面密度分別為s和2 s，如圖所示，則A、B、C三個區(qū)域的電場強度分別為：EA_，EB_，EC_(設方向向右為正) 9（本題3分）一平行板電容器，極板面積為S，相距為d. 若B板接地，且保持A板的電勢UAU0不變如圖，把一塊面積相同的帶有電荷為Q的導體薄板C平行地插入兩板中間，則導體薄板C的電勢UC_ 10（本題4分）如圖所示試驗電荷q， 在點電荷+Q產生的電場中，沿半徑為R的整個圓弧的3/4圓弧軌道由a點移到d點的過程中電場力作功為_；從d點移到無窮遠處的過程中，電場力作功為_ 11（本題5分）一平行板電容器，充電后與電源保持聯接，然后使兩極板間充滿相對介電常量為er的各向同性均勻電介質，這時兩極板上的電荷是原來的_倍；電場強度是原來的 _倍；電場能量是原來的_倍 12（本題3分）真空中有一電流元，在由它起始的矢徑的端點處的磁感強度的數學表達式為_ 13（本題4分）半徑分別為R1和R2的兩個半圓弧與直徑的兩小段構成的通電線圈abcda (如圖所示)，放在磁感強度為的均勻磁場中，平行線圈所在平面則線圈的磁矩為_，線圈受到的磁力矩為_ 14（本題3分） 圖示為三種不同的磁介質的BH關系曲線，其中虛線表示的是B = m0H的關系說明a、b、c各代表哪一類磁介質的BH關系曲線： a代表_的BH關系曲線 b代表_的BH關系曲線 c代表_的BH關系曲線 15（本題3分）一無鐵芯的長直螺線管，在保持其半徑和總匝數不變的情況下，把螺線管拉長一些，則它的自感系數將_ 三、計算題（共49分）16（本題10分）一個細玻璃棒被彎成半徑為R的半圓形，沿其上半部分均勻分布有電荷+Q，沿其下半部分均勻分布有電荷Q，如圖所示試求圓心O處的電場強度 17（本題5分） 假想從無限遠處陸續(xù)移來微量電荷使一半徑為R的導體球帶電 (1) 當球上已帶有電荷q時，再將一個電荷元dq從無限遠處移到球上的過程中，外力作多少功？ (2) 使球上電荷從零開始增加到Q的過程中，外力共作多少功？ 18（本題12分） 均勻帶電剛性細桿AB，線電荷密度為l，繞垂直于直線的軸O以w 角速度勻速轉動(O點在細桿AB延長線上)求： (1) O點的磁感強度； (2) 系統(tǒng)的磁矩； (3) 若a b，求B0及pm 19（本題12分） 一無限長圓柱形銅導體(磁導率m0)，半徑為R，通有均勻分布的電流I今取一矩形平面S (長為1 m，寬為2 R)，位置如右圖中畫斜線部分所示，求通過該矩形平面的磁通量 20（本題10分） 如圖所示，一根長為L的金屬細桿ab繞豎直軸O1O2以角速度w在水平面內旋轉O1O2在離細桿a端L /5處若已知地磁場在豎直方向的分量為求ab兩端間的電勢差 0809秋大學物理B（二）（A卷）試題參考解答和評分標準一、選擇題（每題3分 共21分）1、C；2、B；3、C；4、C；5、A；6、D；7、C；二、填空題（共30分）8（本題5分）3s / (2e0) 2分 s / (2e0) 2分 3s / (2e0) 1分9（本題3分） 3分10（本題4分）0 2分 qQ / (4pe0R) 2分11（本題5分） er 2分 1 1分 er 2分12（本題3分） 3分13（本題4分） 2分 2分14（本題3分） 鐵磁質 1分 順磁質 1分 抗磁質 1分15（本題3分） 減小 3分二、 計算題（共49分）16（本題10分）解：把所有電荷都當作正電荷處理. 在q處取微小電荷 dq = ldl = 2Qdq / p它在O處產生場強 2分按q角變化，將dE分解成二個分量： 3分對各分量分別積分，積分時考慮到一半是負電荷0 2分 2分所以 1分17（本題5分）解：(1) 令無限遠處電勢為零，則帶電荷為q的導體球，其電勢為 將dq從無限遠處搬到球上過程中，外力作的功等于該電荷元在球上所具有的電勢能 3分 (2) 帶電球體的電荷從零增加到Q的過程中，外力作功為 2分18（本題12分）解：(1) 對rr+dr段，電荷 dq = l dr，旋轉形成圓電流則 2分它在O點的磁感強度 1分 2分方向垂直紙面向內 (2) 1分 2分方向垂直紙面向內 (3) 若a b，則 ， 過渡到點電荷的情況 2分同理在a b時， ，則 也與點電荷運動時的磁矩相同 2分19（本題2分）解：在圓柱體內部與導體中心軸線相距為r處的磁感強度的大小，由安培環(huán)路定律可得： 3分因而，穿過導體內畫