大學物理下半年習題及答案課件

1、電 學電學（一）庫侖定律 電場強度一、 選擇題1、在坐標原點放一正電荷Q，它在P點(x=+1,y=0)產(chǎn)生的電場強度為現(xiàn)在，另外有一個負電荷-2Q，試問應將它放在什么位置才能使P點的電場強度等于零？ (A) x軸上x1 (B) x軸上0x1 (C) x軸上x0 (E) y軸上ya時，該點場強的大小為： (A) (B) (C) (D) 3、電荷面密度分別為s和s的兩塊“無限大”均勻帶電的平行平板，如圖放置，則其周圍空間各點電場強度隨位置坐標x變化的關系曲線為：(設場強方向向右為正、向左為負) 4、關于電場強度定義式，下列說法中哪個是正確的？ (A) 場強的大小與試探電荷q0的大小成反比 (B)

2、對場中某點，試探電荷受力與q0的比值不因q0而變 (C) 試探電荷受力的方向就是場強的方向 (D) 若場中某點不放試探電荷q0，則0，從而0 二、 填空題兩塊“無限大”的均勻帶電平行平板，其電荷面密度分別為s( s0)及2 s，如圖所示試寫出各區(qū)域的電場強度 區(qū)的大小_，方向_ 區(qū)的大小_，方向_區(qū)的大小_，方向_三、 計算題1、如圖所示，一長為10 cm的均勻帶正電細桿，其電荷為1.510-8 C，試求在桿的延長線上距桿的端點5 cm處的P點的電場強度(9109 Nm2/C2 ) 2、半徑為R的帶電細圓環(huán)，其電荷線密度為l=l0sinf，式中l(wèi)0為一常數(shù)，f為半徑R與x軸所成的夾角，如圖所示

3、試求環(huán)心O處的電場強度 電學（二）電場強度通量 高斯定理一、 選擇題1、一電場強度為的均勻電場，的方向與沿x軸正向，如圖所示則通過圖中一半徑為R的半球面的電場強度通量為 (A) pR2E (B) pR2E / 2 (C) 2pR2E (D) 0 2、有一邊長為a的正方形平面，在其中垂線上距中心O點a/2處，有一電荷為q的正點電荷，如圖所示，則通過該平面的電場強度通量為 (A) (B) (C) (D) 3、已知一高斯面所包圍的體積內電荷代數(shù)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

4、法都不對 4、半徑為R的均勻帶電球體的靜電場中各點的電場強度的大小E與距球心的距離r的關系曲線為： 二、 填空題1、半徑為R的半球面置于場強為的均勻電場中，其對稱軸與場強方向一致，如圖所示則通過該半球面的電場強度通量為_2、如圖，點電荷q和q被包圍在高斯面S內，則通過該高斯面的電場強度通量_，式中為_處的場強 3、 一半徑為R的均勻帶電球面，其電荷面密度為s該球面內、外的場強分布為(表示從球心引出的矢徑)： _(rR )三、 計算題1、真空中一立方體形的高斯面,邊長a0.1 m，位于圖中所示位置已知空間的場強分布為： Ex=bx , Ey=0 , Ez=0常量b1000 N/(Cm)試求通過該

5、高斯面的電通量 2、一半徑為R的帶電球體，其電荷體密度分布為 r =Ar (rR) ，r =0 (rR)A為一常量試求球體內外的場強分布電學（三） 電勢、電勢疊加原理一、 選擇題1、靜電場中某點電勢的數(shù)值等于 (A)試驗電荷q0置于該點時具有的電勢能 (B)單位試驗電荷置于該點時具有的電勢能 (C)單位正電荷置于該點時具有的電勢能 (D)把單位正電荷從該點移到電勢零點外力所作的功 2、半徑為R的均勻帶電球面，總電荷為Q設無窮遠處電勢為零，則該帶電體所產(chǎn)生的電場的電勢U，隨離球心的距離r變化的分布曲線為 3、如圖所示，邊長為l的正方形，在其四個頂點上各放有等量的點電荷若正方形中心O處的場強值和電

6、勢值都等于零，則： (A) 頂點a、b、c、d處都是正電荷 (B) 頂點a、b處是正電荷，c、d處是負電荷 (C) 頂點a、c處是正電荷，b、d處是負電荷 (D) 頂點a、b、c、d處都是負電荷 4、如圖所示，半徑為R的均勻帶電球面，總電荷為Q，設無窮遠處的電勢為零，則球內距離球心為r的P點處的電場強度的大小和電勢為： (A) E=0， (B) E=0， (C) ， (D) ， 二、填空題真空中，有一均勻帶電細圓環(huán)，電荷線密度為l，其圓心處的電場強度E0_，電勢U0 _(選無窮遠處電勢為零)三、 計算題1、圖中所示為一沿x軸放置的長度為l的不均勻帶電細棒，其電荷線密度為ll0 (x-a)，l0

7、為一常量取無窮遠處為電勢零點，求坐標原點O處的電勢2、若電荷以相同的面密度s均勻分布在半徑分別為r110 cm和r220 cm的兩個同心球面上，設無窮遠處電勢為零，已知球心電勢為300 V，試求兩球面的電荷面密度s的值 (e08.8510-12C2 / Nm2 )電學（四） 電勢差、電勢能、電場力做功一、 選擇題1、真空中有一點電荷Q，在與它相距為r的a點處有一試驗電荷q現(xiàn)使試驗電荷q從a點沿半圓弧軌道運動到b點，如圖所示則電場力對q作功為 (A) (B) (C) (D) 0 2、如圖所示，CDEF為一矩形，邊長分別為l和2l在DC延長線上CAl處的A點有點電荷q，在CF的中點B點有點電荷-q

8、，若使單位正電荷從C點沿CDEF路徑運動到F點，則電場力所作的功等于： (A) (B) (C) (D) 3、如圖所示，邊長為a的等邊三角形的三個頂點上，分別放置著三個正的點電荷q、2q、3q若將另一正點電荷Q從無窮遠處移到三角形的中心O處，外力所作的功為： (A) (B) (C) (D) 4、半徑為r的均勻帶電球面1，帶有電荷q，其外有一同心的半徑為R的均勻帶電球面2，帶有電荷Q，則此兩球面之間的電勢差U1-U2為： (A) . (B) . (C) . (D) . 5、在勻強電場中，將一負電荷從A移到B，如圖所示則： (A) 電場力作正功，負電荷的電勢能減少 (B) 電場力作正功，負電荷的電勢

9、能增加 (C) 電場力作負功，負電荷的電勢能減少 (D) 電場力作負功，負電荷的電勢能增加 二、 填空題如圖所示，在電荷為q的點電荷的靜電場中，將一電荷為q0的試驗電荷從a點經(jīng)任意路徑移動到b點，電場力所作的功A_ 三、 計算題 兩個帶等量異號電荷的均勻帶電同心球面，半徑分別為R10.03 m和R20.10 m已知兩者的電勢差為450 V，求內球面上所帶的電荷 電學（五） 靜電場中的導體一、 選擇題1、一“無限大”均勻帶電平面A，其附近放一與它平行的有一定厚度的“無限大”平面導體板B，如圖所示已知A上的電荷面密度為+s ，則在導體板B的兩個表面1和2上的感生電荷面密度為： (A) s 1 =

10、- s， s 2 = + s (B) s 1 = ， s 2 = (C) s 1 = ， s 1 = (D) s 1 = - s， s 2 = 0 2、半徑分別為R和r的兩個金屬球，相距很遠用一根細長導線將兩球連接在一起并使它們帶電在忽略導線的影響下，兩球表面的電荷面密度之比sR / sr為 (A) R / r (B) R2 / r2 (C) r2 / R2 (D) r / R 3、一空心導體球殼，其內、外半徑分別為R1和R2，帶電荷q，如圖所示當球殼中心處再放一電荷為q的點電荷時，則導體球殼的電勢(設無窮遠處為電勢零點)為 (A) (B) (C) . (D) 4、一個未帶電的空腔導體球殼，內

11、半徑為R在腔內離球心的距離為d處( d R1 )的兩個同心導體薄球殼，分別帶有電荷Q1和Q2，今將內球殼用細導線與遠處半徑為r的導體球相聯(lián)，如圖所示, 導體球原來不帶電，試求相聯(lián)后導體球所帶電荷q 電學（六） 電介質與電容一、 選擇題1、關于高斯定理，下列說法中哪一個是正確的？ (A) 高斯面內不包圍自由電荷，則面上各點電位移矢量為零 (B) 高斯面上處處為零，則面內必不存在自由電荷 (C) 高斯面的通量僅與面內自由電荷有關 (D) 以上說法都不正確 2、設有一個帶正電的導體球殼當球殼內充滿電介質、球殼外是真空時，球殼外一點的場強大小和電勢用E1，U1表示；而球殼內、外均為真空時，殼外一點的場

12、強大小和電勢用E2，U2表示，則兩種情況下殼外同一點處的場強大小和電勢大小的關系為 (A) E1 = E2，U1 = U2 (B) E1 = E2，U1 U2 (C) E1 E2，U1 U2 (D) E1 E2，U1 U2 3、一平行板電容器始終與端電壓一定的電源相聯(lián)當電容器兩極板間為真空時，電場強度為，電位移為，而當兩極板間充滿相對介電常量為er的各向同性均勻電介質時，電場強度為，電位移為，則 (A) ， (B) ， (C) ， (D) ， 4、C1和C2兩空氣電容器串聯(lián)以后接電源充電在電源保持聯(lián)接的情況下，在C2中插入一電介質板，則 (A) C1極板上電荷增加，C2極板上電荷增加 (B)

13、C1極板上電荷減少，C2極板上電荷增加 (C) C1極板上電荷增加，C2極板上電荷減少 (D) C1極板上電荷減少，C2極板上電荷減少 5、C1和C2兩空氣電容器串聯(lián)起來接上電源充電然后將電源斷開，再把一電介質板插入C1中，如圖所示. 則 (A) C1上電勢差減小，C2上電勢差增大 (B) C1上電勢差減小，C2上電勢差不變 (C) C1上電勢差增大，C2上電勢差減小 (D) C1上電勢差增大，C2上電勢差不變 6、C1和C2兩空氣電容器并聯(lián)以后接電源充電在電源保持聯(lián)接的情況下，在C1中插入一電介質板，如圖所示, 則 (A) C1極板上電荷增加，C2極板上電荷減少 (B) C1極板上電荷減少，

14、C2極板上電荷增加 (C) C1極板上電荷增加，C2極板上電荷不變 (D) C1極板上電荷減少，C2極板上電荷不變 7、在靜電場中，作閉合曲面S，若有 (式中為電位移矢量)，則S面內必定 (A) 既無自由電荷，也無束縛電荷 (B) 沒有自由電荷 (C) 自由電荷和束縛電荷的代數(shù)和為零 (D) 自由電荷的代數(shù)和為零 二、 填空題1、一平行板電容器，充電后與電源保持聯(lián)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 2、一平行板電容器，充電后切斷電源，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

15、此時兩極板間的電場強度是原來的_倍；電場能量是原來的_ 倍 3、一個半徑為R的薄金屬球殼，帶有電荷q，殼內真空，殼外是無限大的相對介電常量為er的各向同性均勻電介質設無窮遠處為電勢零點，則球殼的電勢U =_ 4、一個半徑為R的薄金屬球殼，帶有電荷q，殼內充滿相對介電常量為er 的各向同性均勻電介質設無窮遠處為電勢零點，則球殼的電勢U = _ 磁 學磁學（一）磁通量、畢薩定律一、 選擇題1、均勻磁場的磁感強度垂直于半徑為r的圓面今以該圓周為邊線，作一半球面S，則通過S面的磁通量的大小為 (A) 2pr2B (B) pr2B (C) 0 (D) 無法確定的量 2、在磁感強度為的均勻磁場中作一半徑為

16、r的半球面S，S邊線所在平面的法線方向單位矢量與的夾角為a ，則通過半球面S的磁通量(取彎面向外為正)為 (A) pr2B . (B) 2 pr2B (C) -pr2Bsina (D) -pr2Bcosa 3、有一個圓形回路1及一個正方形回路2，圓直徑和正方形的邊長相等，二者中通有大小相等的電流，它們在各自中心產(chǎn)生的磁感強度的大小之比B1 / B2為 (A) 0.90 (B) 1.00 (C) 1.11 (D) 1.22 4、如圖所示，電流從a點分兩路通過對稱的圓環(huán)形分路，匯合于b點若ca、bd都沿環(huán)的徑向，則在環(huán)形分路的環(huán)心處的磁感強度 (A) 方向垂直環(huán)形分路所在平面且指向紙內 (B) 方

17、向垂直環(huán)形分路所在平面且指向紙外 (C) 方向在環(huán)形分路所在平面，且指向b (D) 方向在環(huán)形分路所在平面內，且指向a (E) 為零 二、填空題1、一磁場的磁感強度為 (SI)，則通過一半徑為R，開口向z軸正方向的半球殼表面的磁通量的大小為_Wb 2、在一根通有電流I的長直導線旁，與之共面地放著一個長、寬各為a和b的矩形線框，線框的長邊與載流長直導線平行，且二者相距為b，如圖所示在此情形中，線框內的磁通量F =_ 3、一條無限長載流導線折成如圖示形狀，導線上通有電流I= 10 AP點在cd的延長線上，它到折點的距離a = 2 cm，則P點的磁感強度B =_ (m0 = 4p10-7 NA-2)

18、 三、 計算題1、已知均勻磁場，其磁感強度B = 2.0 Wbm-2，方向沿x軸正向，如圖所示試求： (1) 通過圖中abOc面的磁通量； (2) 通過圖中bedO面的磁通量； (3) 通過圖中acde面的磁通量2、無限長直導線折成V形，頂角為q ，置于xy平面內，一個角邊與x軸重合，如圖當導線中有電流I時，求y軸上一點P (0，a)處的磁感強度大小 磁學（二） 安培環(huán)路定理一、 選擇題1、如圖，流出紙面的電流為2I，流進紙面的電流為I，則下述各式中哪一個是正確的？ (A) (B) (C) (D) 2、如圖，在一圓形電流I所在的平面內，選取一個同心圓形閉合回路L，則由安培環(huán)路定理可知 (A)

19、，且環(huán)路上任意一點B = 0 (B) ，且環(huán)路上任意一點B0 (C) ，且環(huán)路上任意一點B0 (D) ，且環(huán)路上任意一點B =常量 3、無限長直圓柱體，半徑為R，沿軸向均勻流有電流設圓柱體內( r R )的磁感強度為Be，則有 (A) Bi、Be均與r成正比 (B) Bi、Be均與r成反比 (C) Bi與r成反比，Be與r成正比 (D) Bi與r成正比，Be與r成反比 4、距一根載有電流為3104 A的電線1 m處的磁感強度的大小為 (A) 310-5 T (B) 610-3 T (C) 1.910-2T (D) 0.6 T (已知真空的磁導率m0 =4p10-7 Tm/A) 二、 填空題1、

20、在安培環(huán)路定理中，是指_；是指_，它是由_決定的2、兩根長直導線通有電流I，圖示有三種環(huán)路；在每種情況下，等于： _(對環(huán)路a) _(對環(huán)路b) _(對環(huán)路c) 三、 計算題1、橫截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓環(huán)內外半徑分別為R1和R2，芯子材料的磁導率為m，導線總匝數(shù)為N，繞得很密，若線圈通電流I，求 (1) 芯子中的B值和芯子截面的磁通量 (2) 在r R2處的B值 2、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 磁場（三） 洛侖茲力一、 選擇題1、一勻強磁場，其磁感強度方

21、向垂直于紙面(指向如圖)，兩帶電粒子在該磁場中的運動軌跡如圖所示，則 (A) 兩粒子的電荷必然同號 (B) 粒子的電荷可以同號也可以異號 (C) 兩粒子的動量大小必然不同 (D) 兩粒子的運動周期必然不同 2、一電荷為q的粒子在均勻磁場中運動，下列哪種說法是正確的？ (A) 只要速度大小相同，粒子所受的洛倫茲力就相同 (B) 在速度不變的前提下，若電荷q變?yōu)?q，則粒子受力反向，數(shù)值不變 (C) 粒子進入磁場后，其動能和動量都不變 (D) 洛倫茲力與速度方向垂直，所以帶電粒子運動的軌跡必定是圓 3、如圖，一個電荷為+q、質量為m的質點，以速度沿x軸射入磁感強度為B的均勻磁場中，磁場方向垂直紙面

22、向里，其范圍從x = 0延伸到無限遠，如果質點在x = 0和y = 0處進入磁場，則它將以速度從磁場中某一點出來，這點坐標是x = 0 和 (A) (B) (C) (D) 4、A、B兩個電子都垂直于磁場方向射入一均勻磁場而作圓周運動A電子的速率是B電子速率的兩倍設RA，RB分別為A電子與B電子的軌道半徑；TA，TB分別為它們各自的周期則 (A) RARB =2，TATB=2 (B) RARB ，TATB=1 (C) RARB =1，TATB (D) RARB =2，TATB=1 二、 填空題1、磁場中某點處的磁感強度為，一電子以速度 (SI)通過該點，則作用于該電子上的磁場力為_(基本電荷e=

23、1.610-19C) 2、一帶電粒子平行磁感線射入勻強磁場，則它作_運動一帶電粒子垂直磁感線射入勻強磁場，則它作_運動一帶電粒子與磁感線成任意交角射入勻強磁場，則它作_運動.3、截面積為S，截面形狀為矩形的直的金屬條中通有電流I金屬條放在磁感強度為的勻強磁場中，的方向垂直于金屬條的左、右側面(如圖所示)在圖示情況下金屬條的上側面將積累_電荷，載流子所受的洛倫茲力fm =_ (注：金屬中單位體積內載流子數(shù)為n ) 4、電子在磁感強度為的均勻磁場中沿半徑為R的圓周運動，電子運動所形成的等效圓電流強度I =_；等效圓電流的磁矩pm =_已知電子電荷為e，電子的質量為me 5、電子質量m，電荷e，以速

24、度v飛入磁感強度為B的勻強磁場中，與的夾角為q ，電子作螺旋運動，螺旋線的螺距h =_，半徑R =_ 6、有半導體通以電流I，放在均勻磁場B中，其上下表面積累電荷如圖所示試判斷它們各是什么類型的半導體？ 磁學（四） 安培力一、 選擇題1、長直電流I2與圓形電流I1共面，并與其一直徑相重合如圖(但兩者間絕緣)，設長直電流不動，則圓形電流將 (A) 繞I2旋轉 (B) 向左運動 (C) 向右運動 (D) 向上運動 (E) 不動 2、兩個同心圓線圈，大圓半徑為R，通有電流I1；小圓半徑為r，通有電流I2，方向如圖若r 0，抗磁質mr 1 (B) 順磁質mr 1，抗磁質mr =1，鐵磁質mr 1 (C

25、) 順磁質mr 1，抗磁質mr 1 (D) 順磁質mr 0，抗磁質mr 0 3、用細導線均勻密繞成長為l、半徑為a (l a)、總匝數(shù)為N的螺線管，管內充滿相對磁導率為mr 的均勻磁介質若線圈中載有穩(wěn)恒電流I，則管中任意一點的 (A) 磁感強度大小為B = m0 m rNI (B) 磁感強度大小為B = m rNI / l (C) 磁場強度大小為H = m 0NI / l (D) 磁場強度大小為H = NI / l 4、如圖所示的一細螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導線在鐵環(huán)上密繞而成，每厘米繞10匝當導線中的電流I為2.0 A時，測得鐵環(huán)內的磁感應強度的大小B為1.0 T，則可求得鐵環(huán)的相對磁導率mr

26、為(真空磁導率m 0 =4p10-7 TmA-1) (A) 7.96102 (B) 3.98102 (C) 1.99102 (D) 63.3 二、 填空題1、一個繞有500匝導線的平均周長50 cm的細環(huán)，載有 0.3 A電流時，鐵芯的相對磁導率為600 (1) 鐵芯中的磁感強度B為_ (2) 鐵芯中的磁場強度H為_ (m0 =4p10-7 TmA-1) 2、銅的相對磁導率mr = 0.9999912，其磁化率cm =_它是_磁性磁介質 三、 計算題一根同軸線由半徑為R1的長導線和套在它外面的內半徑為R2、外半徑為R3的同軸導體圓筒組成中間充滿磁導率為m的各向同性均勻非鐵磁絕緣材料，如圖傳導電

27、流I沿導線向上流去，由圓筒向下流回，在它們的截面上電流都是均勻分布的求同軸線內外的磁感強度大小B的分布 電磁感應電磁感應（一） 電磁感應定律及楞次定律一、 選擇題1、 如圖所示，一矩形金屬線框，以速度從無場空間進入一均勻磁場中，然后又從磁場中出來，到無場空間中不計線圈的自感，下面哪一條圖線正確地表示了線圈中的感應電流對時間的函數(shù)關系？(從線圈剛進入磁場時刻開始計時，I以順時針方向為正) 2、兩根無限長平行直導線載有大小相等方向相反的電流I，并各以dI /dt的變化率增長，一矩形線圈位于導線平面內(如圖)，則： (A) 線圈中無感應電流 (B) 線圈中感應電流為順時針方向 (C) 線圈中感應電流

28、為逆時針方向 (D) 線圈中感應電流方向不確定 3、一導體圓線圈在均勻磁場中運動，能使其中產(chǎn)生感應電流的一種情況是 (A) 線圈繞自身直徑軸轉動，軸與磁場方向平行 (B) 線圈繞自身直徑軸轉動，軸與磁場方向垂直 (C) 線圈平面垂直于磁場并沿垂直磁場方向平移 (D) 線圈平面平行于磁場并沿垂直磁場方向平移 4、如圖所示，閉合電路由帶鐵芯的螺線管，電源，滑線變阻器組成問在下列哪一種情況下可使線圈中產(chǎn)生的感應電動勢與原電流的方向相反 (A) 滑線變阻器的觸點A向左滑動 (B) 滑線變阻器的觸點A向右滑動 (C) 螺線管上接點B向左移動(忽略長螺線管的電阻) (D) 把鐵芯從螺線管中抽出 5、有甲乙兩個帶鐵芯的線圈如圖所示欲使乙線圈中產(chǎn)生圖示方向的感生電流i，可以采用下列哪一種辦法？ (A) 接通甲線圈電源 (B) 接通甲線圈電源后，減少變阻器的阻值 (C) 接通甲線圈電源后，甲乙相互靠近 (D) 接通甲線圈電源后，抽出甲中鐵芯 二、 填空題1、一半徑r =10 cm的圓形閉合導線回路置于均勻磁場(B =0.80 T)中，與回路平面正交若圓形回路的半徑從t = 0開始以恒定的速率dr /dt =-80 cm/s收縮，則在這t = 0時刻，閉合回路中的感應電動勢