武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院大學(xué)物理練習(xí)冊(cè)答案上冊(cè)

1、 大學(xué)物理練習(xí) 一選擇題：1一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng)，已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表示式為 （其中a、b為常量）, 則該質(zhì)點(diǎn)作 (A) 勻速直線運(yùn)動(dòng) (B) 變速直線運(yùn)動(dòng) (C) 拋物線運(yùn)動(dòng) (D)一般曲線運(yùn)動(dòng) 解：選（B） 2一質(zhì)點(diǎn)在平面上作一般曲線運(yùn)動(dòng)，其瞬時(shí)速度為，瞬時(shí)速率為v，某一段時(shí)間內(nèi)的平均速度為,平均速率為，它們之間的關(guān)系必定有 （A）=v，=. (C ) v，. (B ) v，=. (D ) =v，.解：選（D）.根據(jù)瞬時(shí)速度與瞬時(shí)速率的關(guān)系（） 所以 但 所以 3質(zhì)點(diǎn)作半徑為R的變速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為 （v表示任一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的速率） （A）. (B). (C) +. (D).解：選（D）

2、. 因變速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度有切向加速度和法向加速度，故。4某物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為，式中的k為大于零的常數(shù)。當(dāng)t=0時(shí)，初速為v，則速度v與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系是 （A）v = kt+v0 （B）v =kt + v0 大學(xué)物理練習(xí) 二一、選擇題：1質(zhì)量為m的小球在向心力作用下，在水平面內(nèi)作半徑為R、速率為v的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如下左圖所示。小球自A點(diǎn)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的半周內(nèi)，動(dòng)量的增量應(yīng)為： (A) （B） （C） （D） 解： B mR2如圖上右所示，圓錐擺的擺球質(zhì)量為，速率為，圓半徑為，當(dāng)擺球在軌道上運(yùn)動(dòng)半周時(shí)，擺球所受重力沖量的大小為 (A) （B） （C） （D） 0。解：C 恒力沖量 3一質(zhì)點(diǎn)在力

3、 （SI）（式中為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，為時(shí)間）的作用下，時(shí)從靜止開(kāi)始作直線運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速率為 （A） （B）（C）0 （D）解：C 如果當(dāng)時(shí), 4質(zhì)量分別為m和m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)分別以動(dòng)能E和E沿一直線相向運(yùn)動(dòng)，它們的總動(dòng)量大小為 (A) (B) ，(C) ，(D) 。解： B 因質(zhì)點(diǎn)； 因質(zhì)點(diǎn)：所以 5一個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)在幾個(gè)力作用下的位移為： （SI） 其中一個(gè)力為恒力 （SI），則此力在該位移過(guò)程中所作的功為 (A) 67J (B) 91J (C) 17J (D) 67J解： A 6對(duì)功的概念有以下幾種說(shuō)法： 保守力作正功時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)相應(yīng)的勢(shì)能增加。 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)一閉合路徑，保守力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作的功為零。 作

4、用力和反作用力大小相等、方向相反，所以兩者所做功的代數(shù)和必為零。 在上述說(shuō)法中： (A) 、正確。 (B) 、正確。(C) 只有正確。 (D) 只有正確。解： C 7機(jī)槍每分鐘可射出質(zhì)量為 的子彈900顆，子彈射出的速率為，則射擊時(shí)的平均反沖力大小為 (A) (B) (C) (D)解： C 8一質(zhì)量為M的彈簧振子，水平放置且靜止在平衡位置，如圖所示一質(zhì)量為m的子彈以水平速度射入振子中，并隨之一起運(yùn)動(dòng)如果水平面光滑，此后彈簧的最大勢(shì)能為 (A) (B) (C) (D) B 解：碰撞動(dòng)量守恒9一質(zhì)點(diǎn)在如圖所示的坐標(biāo)平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)，有一力作用在質(zhì)點(diǎn)上，在該質(zhì)點(diǎn)從坐標(biāo)原點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置的過(guò)程中，力對(duì)它所

5、做的功為 (A) (B) (C) (D) 解：10質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)，由靜止開(kāi)始沿曲線（SI）運(yùn)動(dòng)，則在到的時(shí)間內(nèi)，作用在該質(zhì)點(diǎn)上的合外力所做的功為 (A) (B) (C) (D) 解： 二、填空題：1下列物理量：質(zhì)量、動(dòng)量、沖量、動(dòng)能、勢(shì)能、功，其中與參照系的選取有關(guān)的物理量是 。（不考慮相對(duì)論效應(yīng)）解：動(dòng)量（）、動(dòng)能（）、功 與運(yùn)動(dòng)的參考系選取有關(guān)。2一個(gè)物體可否具有動(dòng)量而機(jī)械能等于零？（填可、否）解：可3質(zhì)量為m的子彈以速度v 0水平射入沙土中，設(shè)子彈所受阻力與速度反向，大小與速度成正比，比例系數(shù)為，忽略子彈的重力，求： (1) 子彈射入沙土后，速度隨時(shí)間變化的函數(shù)式 ；(2) 子彈進(jìn)入沙土的

6、最大深度 。解：(1) 子彈進(jìn)入沙土后受力為v，由牛頓定律 (2) 求最大深度解法一： 解法二： 4質(zhì)量mkg的物體，在坐標(biāo)原點(diǎn)處從靜止出發(fā)在水平面內(nèi)沿x軸運(yùn)動(dòng)，其所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同，合力大小為（SI），那么，物體在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的3m內(nèi)，合力所作功A ；且x =3m時(shí)，其速率v。解： 5有一人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量為m，在地球表面上空2倍于地球半徑R的高度沿圓軌道運(yùn)行，用m、R、引力常數(shù)G和地球的質(zhì)量M表示 衛(wèi)星的動(dòng)能為 ；衛(wèi)星的引力勢(shì)能為 。解：（1） ( ) （2） ( )6一質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，假設(shè)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)坐標(biāo)為x時(shí)的速度為（k為正常量），則此時(shí)作用于該質(zhì)點(diǎn)上的力F ；該質(zhì)點(diǎn)從x

7、 = x0 點(diǎn)出發(fā)到x = x1 處所經(jīng)歷的時(shí)間 t 。解：. 7一個(gè)力作用在質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn)上，使之沿X軸運(yùn)動(dòng)。已知在此力作用下質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為（SI）。在0到4的時(shí)間間隔內(nèi)， 力的沖量大小 。 力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功A 。解： （1）（2） 8. 一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在指向圓心的平方反比力F=k / r2 的作用下，作半徑為r的圓周運(yùn)動(dòng)，此質(zhì)點(diǎn)的速度v = ，若取距圓心無(wú)窮遠(yuǎn)處為勢(shì)能零點(diǎn)，它的機(jī)械能 E = 。 解： 9一物體按規(guī)律xct2在媒質(zhì)中作直線運(yùn)動(dòng)，式中c為常量，t為時(shí)間。設(shè)媒質(zhì)對(duì)物體的阻力正比于速度的平方，阻力系數(shù)為k，則物體由x =0運(yùn)動(dòng)到x = L時(shí)，阻力所作的功為 。解： 10一隕石從

8、距地面高(為地球半徑)處由靜止開(kāi)始落向地面，忽略空氣阻力。則隕石下落過(guò)程中，萬(wàn)有引力的功A ；隕石落地的速度v 。解： 注意：本題不能用來(lái)計(jì)算，因?yàn)槿f(wàn)有引力不是,也不是常數(shù)。大學(xué)物理練習(xí)三選擇題1一力學(xué)系統(tǒng)由兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)組成，它們之間只有引力作用。若兩質(zhì)點(diǎn)所受外力的矢量和為零，則此系統(tǒng) (A) 動(dòng)量、機(jī)械能以及對(duì)一軸的角動(dòng)量都守恒。(B) 動(dòng)量、機(jī)械能守恒，但角動(dòng)量是否守恒不能斷定。(C) 動(dòng)量守恒，但機(jī)械能和角動(dòng)量守恒與否不能斷定。(D) 動(dòng)量和角動(dòng)量守恒，但機(jī)械能是否守恒不能斷定。解： C 按守恒條件： 動(dòng)量守恒，但 角動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不能斷定是否守恒。2如圖所示，有一個(gè)小物體，置于一個(gè)光滑

9、的水平桌面上，有一繩其一端連結(jié)此物體，另一端穿過(guò)桌面中心的小孔，該物體原以角速度在距孔為R的圓周上轉(zhuǎn)動(dòng)，今將繩從小孔往下拉。則物體 (A)動(dòng)能不變，動(dòng)量改變。(B)動(dòng)量不變，動(dòng)能改變。(C)角動(dòng)量不變，動(dòng)量不變。(D)角動(dòng)量改變，動(dòng)量改變。(E)角動(dòng)量不變，動(dòng)能、動(dòng)量都改變。解： E 因?qū)c(diǎn)，合外力矩為0，角動(dòng)量守恒3有兩個(gè)半徑相同，質(zhì)量相等的細(xì)圓環(huán)A和B。A環(huán)的質(zhì)量分布均勻，B環(huán)的質(zhì)量分布不均勻。它們對(duì)通過(guò)環(huán)心并與環(huán)面垂直的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量分別為JA和JB，則 (A) (B) T2，則 (A) Vp1Vp2； f(Vp1) f(Vp2)。(B) Vp1Vp2； f(Vp1) f(Vp2)。(C)

10、 Vp1f(Vp2)。(D) Vp1 Vp2； f(Vp1) T2，則Vp1Vp2；4在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，若氧氣(視為剛性雙原子分子的理想氣體)和氦氣的體積比V1 / V2=1 / 2 ，則其內(nèi)能之比E1 / E2為： (A) 3 / 10 (B) 1 / 2(C) 5 / 6 (D) 5 / 3 解：C 5一定量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)體積增大時(shí)，分子的平均碰撞頻率和平均自由程的變化情況是： (A) 減小而不變。 (B)減小而增大。 (C) 增大而減小。 (D)不變而增大。 解：B二、填空題黃綠光的波長(zhǎng)是5000(1=1010m)。理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，以黃綠光的波長(zhǎng)為邊長(zhǎng)的立方體內(nèi)有

11、個(gè)分子。解：理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,分子數(shù)密度為: 以5000為邊長(zhǎng)的立方體內(nèi)應(yīng)有分子數(shù):個(gè).2若某種理想氣體分子的方均根速率 m / s，氣體壓強(qiáng)為P=7104 Pa，則該氣體的密度為 _。 3一容器內(nèi)儲(chǔ)有某種氣體，若已知?dú)怏w的壓強(qiáng)為 3105 Pa，溫度為27，密度為0.24 kg/m3，則可確定此種氣體是_氣；并可求出此氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的最概然速率為_(kāi)m/s。解:氫氣， 4有一瓶質(zhì)量為M的氫氣 (視作剛性雙原子分子的理想氣體)，溫度為T(mén)，則氫分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為 ，氫分子的平均動(dòng)能為_(kāi)，該瓶氫氣的內(nèi)能為_(kāi)。解: 5一瓶氫氣和一瓶氧氣溫度相同若氫氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為= 6.211021 J。

12、則氧氣分子的平均平動(dòng)動(dòng)能 ；方均根速率 ； 氧氣的溫度 。解: = 6在容積為的容器中，貯有的氣體，其壓強(qiáng)為，則該氣體分子平均速率為 。解: 7已知f(v)為麥克斯韋速率分布函數(shù)，N為總分子數(shù)，則（1）速率v 100 ms-1的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比的表達(dá)式為 ；（2）速率v 100 ms-1的分子數(shù)的表達(dá)式為 。速率v 100 ms-1的哪些分子的平均速率表達(dá)式為 。解: （1）； （2） 8現(xiàn)有兩條氣體分子速率分布曲線（1）和（2），如圖所示。若兩條曲線分別表示同一種氣體處于不同的溫度下的速率分布，則曲線 表示的溫度較高。若兩條曲線分別表示同一溫度下的氫氣和氧氣的速率分布，則曲線 表示的

13、是氧氣的速率分布。解: 實(shí)線的比虛線的小，因同氣體質(zhì)量相同，與成正比。虛線的溫度高，填（2）；后面的填（1）9今測(cè)得溫度為t1=150C，壓強(qiáng)為p1=0.76m汞柱高時(shí)，氬分子和氖分子的平均自由程分別為：和，求：(1) 氖分子和氬分子有效直徑之比 ； (2) 溫度為t2=200C,壓強(qiáng)為p2=0.15m汞柱高時(shí)，氬分子的平均自由程 。解: 大學(xué)物理練習(xí) 六一、選擇題：1理想氣體經(jīng)歷如圖所示的a b c平衡過(guò)程，則系統(tǒng)對(duì)外做功A，從外界吸收的熱量Q和內(nèi)能的增量的正負(fù)情況如下： ，解: ，則0，另外，故溫度升高內(nèi)能增加。據(jù)熱一律 ，0。選 B 2一定量理想氣體經(jīng)歷的循環(huán)過(guò)程用VT曲線表示如圖在此循

14、環(huán)過(guò)程中，氣體從外界吸熱的過(guò)程是 (A) AB (B) BC (C) CA (D) AB和BC 解: A BC 等容降溫過(guò)程（放熱）CA等溫壓縮過(guò)程（放熱）AB 等壓膨脹過(guò)程（吸熱）3有人設(shè)計(jì)了一臺(tái)卡諾熱機(jī)(可逆的)每循環(huán)一次可從 400 K的高溫?zé)嵩次鼰?800 J，向 300 K的低溫?zé)嵩捶艧?800 J同時(shí)對(duì)外做功1000 J，這樣的設(shè)計(jì)是 (A) 可以的，符合熱力學(xué)第一定律 (B) 可以的，符合熱力學(xué)第二定律 (C) 不行的，卡諾循環(huán)所作的功不能大于向低溫?zé)嵩捶懦龅臒崃?(D) 不行的，這個(gè)熱機(jī)的效率超過(guò)理論值 解: D 4“理想氣體和單一熱源接觸作等溫膨脹時(shí)，吸收的熱量全部用來(lái)對(duì)外作

15、功?！睂?duì)此說(shuō)法，有如下幾種評(píng)論，哪種是正確的？ 不違反熱力學(xué)第一定律，但違反熱力學(xué)第二定律。不違反熱力學(xué)第二定律，但違反熱力學(xué)第一定律。不違反熱力學(xué)第一定律，也不違反熱力學(xué)第二定律。違反熱力學(xué)第一定律，也違反熱力學(xué)第二定律。解：選 C 等溫膨脹只是一個(gè)過(guò)程，不是一個(gè)循環(huán)。5理想氣體絕熱地向真空自由膨脹，體積增大為原來(lái)的兩倍，則始、末兩態(tài)的溫度T1與T2和始、末兩態(tài)氣體分子的平均自由程與的關(guān)系為 T1T2 ，= (B) T1T2 ，= (C) T12T2 ，= (D) T12T2 ，=解：因絕熱則，向真空自由膨脹不作功，。所以，選 B 二、填空題：1在p-V圖上（1）系統(tǒng)的某一平衡態(tài)用 來(lái)表示；

16、 （2）系統(tǒng)的某一平衡過(guò)程用 來(lái)表示； （3）系統(tǒng)的某一平衡循環(huán)過(guò)程用 來(lái)表示。解:（1）系統(tǒng)的某一平衡態(tài)用一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示。（2）系統(tǒng)的某一平衡過(guò)程用一條曲線來(lái)表示。（3）系統(tǒng)的某一平衡循環(huán)過(guò)程用封閉曲線來(lái)表示。2如圖所示，已知圖中畫(huà)不同斜線的兩部分的面積分別為S1和S2，那么：（1）如果氣體的膨脹過(guò)程為a-1-b，則氣體對(duì)外作功A= ；（2）如果氣體進(jìn)行a-2-b-1-a的循環(huán)過(guò)程，則它對(duì)外做功A= 。解：（1）S1 +S2 （2）- S132mol單原子分子理想氣體，經(jīng)過(guò)一等容過(guò)程后，溫度從200K上升到500K，若該過(guò)程為準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，氣體吸收的熱量為 ；若為不平衡過(guò)程，氣體吸收的熱量為 。

17、解：等容過(guò)程則，若為不平衡過(guò)程，過(guò)程曲線有間斷點(diǎn)無(wú)法求功。此題正好功為零，。4將1 mol理想氣體等壓加熱，使其溫度升高72 K，傳給它的熱量等于1.60103 J，求：(1) 氣體所作的功A= ；(2) 氣體內(nèi)能的增量= ； (3) 比熱容比。解53 mol的理想氣體開(kāi)始時(shí)處在壓強(qiáng)p1 =6 atm、溫度T1 =500 K的平衡態(tài)經(jīng)過(guò)一個(gè)等溫過(guò)程，壓強(qiáng)變?yōu)閜2 =3 atm該氣體在此等溫過(guò)程中吸收的熱量為Q_J。 (普適氣體常量)解 6一定量理想氣體，從同一狀態(tài)開(kāi)始把其體積由壓縮到，分別經(jīng)歷以下三種過(guò)程：(1) 等壓過(guò)程；(2) 等溫過(guò)程；(3) 絕熱過(guò)程其中：_過(guò)程外界對(duì)氣體做功最多；_過(guò)

18、程氣體內(nèi)能減少最多；_過(guò)程氣體放熱最多。解絕熱；等壓；等壓氣體放熱 三、計(jì)算題：11mol雙原子分子理想氣體從狀態(tài)A(p1,V1)沿pV圖所示直線變化到狀態(tài)B(p2,V2)，試求：（1）氣體的內(nèi)能增量；（2）氣體對(duì)外界所作的功；（3）氣體吸收的熱量；（4）此過(guò)程的摩爾熱容。（摩爾熱容，其中表示1mol物質(zhì)在過(guò)程中升高溫度時(shí)所吸收的熱量。） 解：（1） （2）（3）（4）所以21 mol雙原子分子理想氣體作如圖的可逆循環(huán)過(guò)程，其中12為直線，23為絕熱線，31為等溫線已知T2 =2T1，V3=8V1 試求： (1) 各過(guò)程的功，內(nèi)能增量和傳遞的熱量；(用T1和已知常量表示) (2) 此循環(huán)的效率

19、 (注：循環(huán)效率=W/Q1，W為整個(gè)循環(huán)過(guò)程中氣體對(duì)外所作凈功，Q1為循環(huán)過(guò)程中氣體吸收的熱量) 解：（1）1-2為任意過(guò)程，氣體做功：內(nèi)能改變：吸收熱量：2-3為絕熱膨脹過(guò)程：吸收熱量，內(nèi)能改變：氣體做功：3-1為等溫過(guò)程，內(nèi)能改變，氣體做功：吸收熱量：（2）循環(huán)效率：3. 一定量的剛性雙原子分子理想氣體，開(kāi)始時(shí)處于壓強(qiáng)為 p0 = 1.0105 Pa，體積為V0 =410-3 m3，溫度為T(mén)0 = 300 K的初態(tài)，后經(jīng)等壓膨脹過(guò)程溫度上升到T1 = 450 K，再經(jīng)絕熱過(guò)程溫度降回到T2 = 300 K，求氣體在整個(gè)過(guò)程中對(duì)外作的功 解：等壓過(guò)程末態(tài)的體積 等壓過(guò)程氣體對(duì)外作功 =200

20、 J 根據(jù)熱力學(xué)第一定律，絕熱過(guò)程氣體對(duì)外作的功為 W2 =E =CV (T2T1) 這里 ， 則 J 氣體在整個(gè)過(guò)程中對(duì)外作的功為 W = W1+W2 =700 J4一定量的單原子分子理想氣體，從初態(tài)A出發(fā)，沿圖示直線過(guò)程變到另一狀態(tài)B，又經(jīng)過(guò)等容、等壓兩過(guò)程回到狀態(tài)A (1) 求AB，BC，CA各過(guò)程中系統(tǒng)對(duì)外所作的功W，內(nèi)能的增量 以及所吸收的熱量Q (2) 整個(gè)循環(huán)過(guò)程中系統(tǒng)對(duì)外所作的總功以及從外界吸收的總熱量(過(guò)程吸熱的代數(shù)和) 解：(1) AB：=200 J E1=CV (TBTA)=3(pBVBpAVA) /2=750 J Q1=A1+E1950 J BC： A2 =0 E2 =

21、CV (TCTB)=3( pCVCpBVB ) /2 =600 J Q2 =A2+E2600 J CA： A3 = pA (VAVC)=100 J J Q3 =A3+E3250 J (2) A= A1 +A2 +A3=100 J Q= Q1 +Q2 +Q3 =100 J 大學(xué)物理練習(xí) 七一、選擇題：1關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度定義式，下列說(shuō)法中哪個(gè)是正確的？ (A) 場(chǎng)強(qiáng)的大小與試探電荷q0的大小成反比 (B) 對(duì)場(chǎng)中某點(diǎn)，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(chǎng)強(qiáng)的方向 (D) 若場(chǎng)中某點(diǎn)不放試探電荷q0，則0，從而0 B 2四條皆垂直于紙面的載流細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線，每條中的電流皆為

22、I。這四條導(dǎo)線被紙面截得的斷面，如圖所示，它們組成了邊長(zhǎng)為2a的正方形的四個(gè)角頂。每條導(dǎo)線中的電流流向亦如圖所示，則在圖中正方形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 (A) (B) (C) B=0. (D) B= C 3. 在真空中有一根半徑為R的半圓形細(xì)導(dǎo)線，流過(guò)的電流為I，則圓心處的磁感強(qiáng)度為 (A) (B) (C) 0 (D) D 二、填空題：1 有一個(gè)球形的橡皮膜氣球，電荷q均勻地分布在表面上，在此氣球被吹大的過(guò)程中，被氣球表面掠過(guò)的點(diǎn)（該點(diǎn)與球中心距離為 r），其電場(chǎng)強(qiáng)度的大小將由 變?yōu)?。解：將由變?yōu)?0 。2如圖所示，一長(zhǎng)為10 cm的均勻帶正電細(xì)桿，其電荷為1.510-8 C，試求在桿

23、的延長(zhǎng)線上距桿的端點(diǎn)5 cm處的P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 。 解： 設(shè)P點(diǎn)在桿的右邊，選取桿的左端為坐標(biāo)原點(diǎn)O，x軸沿桿的方向，如圖，并設(shè)桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng)P點(diǎn)離桿的端點(diǎn)距離為d 在x處取一電荷元dq=(q/L)dx，它在P點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng) P點(diǎn)處的總場(chǎng)強(qiáng)為 代入題目所給數(shù)據(jù)，得 E1.8104 N/C 的方向沿x軸正向 3一長(zhǎng)直螺線管是由直徑d=0.2mm的漆包線密繞而成。當(dāng)它通以I=0.5A的電流時(shí)，其內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 。（忽略絕緣層厚度）解：三、計(jì)算題：1一個(gè)細(xì)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量+Q，沿其下半部分均勻分布有電量-Q，如圖所示。試求圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度。解：先看上半部分+

24、Q，要分解為 ，再由于下半部分均勻分布有電量-Q的與上半部分均勻分布有電量+Q的正好抵消。所以 2. 在真空中一長(zhǎng)為l10 cm的細(xì)桿上均勻分布著電荷，其電荷線密度 1.010-5 C/m在桿的延長(zhǎng)線上，距桿的一端距離d10 cm的一點(diǎn)上，有一點(diǎn)電荷q0 2.010-5 C，如圖所示試求該點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力(真空介電常量08.8510-12 C2N-1m-2 ) 解：3半徑為R的均勻環(huán)形導(dǎo)線在b、c兩點(diǎn)處分別與兩根互相垂直的載流導(dǎo)線相連接，已知環(huán)與二導(dǎo)線共面，如圖所示。若直導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，求：環(huán)心O處磁感強(qiáng)度的大小和方向。解:.O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度由直線段ab產(chǎn)生的磁場(chǎng)、cd產(chǎn)生的磁場(chǎng)和環(huán)形

25、導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的疊加。即： 在環(huán)形導(dǎo)線中 方向垂直于紙面向外4. 一無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線彎成如圖形狀，設(shè)各線段都在同一平面內(nèi)（紙面內(nèi)），其中第二段是半徑為R的四分之一圓弧，其余為直線，導(dǎo)線中通有電流I，求圖中O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向。 解: 方向 方向 = 方向 ，方向 5電流由長(zhǎng)直導(dǎo)線1沿半徑方向經(jīng)a點(diǎn)流入一均勻?qū)Ь€構(gòu)成的等邊三角形，再由b點(diǎn)流出，經(jīng)長(zhǎng)導(dǎo)線2返回電源（如圖）。已知直導(dǎo)線上電流強(qiáng)度為I，三角形的邊長(zhǎng)為。則在三角形中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。解:. 方向垂直紙面向內(nèi)大學(xué)物理練習(xí) 八一、選擇題：1有兩個(gè)點(diǎn)電荷電量都是+q，相距為2 a。今以左邊的點(diǎn)電荷所在處為球心，以a為半徑

26、作一球形高斯面。在球面上取兩塊相等的小面積S1和S2，其位置如圖所示。設(shè)通過(guò)S1和S2的電場(chǎng)強(qiáng)度通量分別為和，通過(guò)整個(gè)球面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為，則 D (A)= (B)(C) (D)解通過(guò)S1的電場(chǎng)強(qiáng)度通量分別為,有穿進(jìn)又有穿出; 但通過(guò)S2的電場(chǎng)強(qiáng)度通量分別為,只有穿出. 故據(jù)高斯定理通過(guò)整個(gè)球面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為只與面內(nèi)電荷有關(guān)。2圖示為一具有球?qū)ΨQ性分布的靜電場(chǎng)的E r關(guān)系曲線。請(qǐng)指出該靜電場(chǎng)是由下列哪種帶電體產(chǎn)生的？ 半徑為R的均勻帶電球面。 半徑為R的均勻帶電球體。半徑為R、電荷體密度(A為常數(shù))的非均勻帶電球體。半徑為R、電荷體密度 (A為常數(shù))的非均勻帶電球體。解（D）3. 關(guān)于高斯定

27、理的理解有下面幾種說(shuō)法，其中正確的是： D (A) 如果高斯面上處處為零，則該面內(nèi)必?zé)o電荷 (B) 如果高斯面內(nèi)無(wú)電荷，則高斯面上處處為零 ( 面外有電荷) (C) 如果高斯面上處處不為零，則高斯面內(nèi)必有電荷 (D) 如果高斯面內(nèi)有凈電荷，則通過(guò)高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量必不為零4在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中作一半徑為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，則通過(guò)半球面S的磁通量為 D (A) (B) 2 (C) . (D) . 5如圖示，直線MN長(zhǎng)為2 L，弧OCD是以點(diǎn)N為中心，L為半徑的半圓弧，N點(diǎn)有正電荷+q，M點(diǎn)有負(fù)電荷-q。今將一試驗(yàn)電荷+q0從O點(diǎn)出發(fā)沿路徑OCDP 移

28、到無(wú)窮遠(yuǎn)處，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則電場(chǎng)力做功 D A0 且為有限常量 (C) A= (D) A=06關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)之間的關(guān)系，下列說(shuō)法中，哪一種是正確的？ （A）電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)必為零； （B）電場(chǎng)中，電勢(shì)為零的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度必為零； （C）在場(chǎng)強(qiáng)不變的空間，電勢(shì)處處相等； （D）在電勢(shì)不變的空間，電場(chǎng)處處為零。 D 7. 點(diǎn)電荷-q位于圓心O處，A、B、C、D為同一圓周上的四點(diǎn)，如圖所示現(xiàn)將一試驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移動(dòng)到B、C、D各點(diǎn)，則 D (A) 從A到B，電場(chǎng)力作功最大 (B) 從A到C，電場(chǎng)力作功最大 (C) 從A到D，電場(chǎng)力作功最大 (D) 從A到各點(diǎn)，電場(chǎng)力作功相等 二、

29、填空題：1一“無(wú)限長(zhǎng)”均勻帶電的空心圓柱體，內(nèi)半徑為a，外半徑為b，電荷體密度為。若作一半徑為r(ar （填）。6一均勻靜電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度，則點(diǎn)a（3，2）和點(diǎn)b（1，0）之間的電勢(shì)差 。（x，y以米計(jì)）解：伏。7真空中有一半徑為R的半圓細(xì)環(huán)，均勻帶電Q，如圖所示。設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則圓心O點(diǎn) 處 的 電 勢(shì)U0 = ，若將一帶電量為q的點(diǎn)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到圓心O點(diǎn)，則電場(chǎng)力作功A= 。解 8如圖所示，兩個(gè)同心的均勻帶電球面，內(nèi)球面半徑為R1、帶電荷Q1，外球面半徑為R2、帶電荷Q2 。設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則在兩個(gè)球面之間、距離球心為r處的P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度 ，電勢(shì)U 。解：三、計(jì)算題：1一半

30、徑為R的帶電球體，其電荷體密度分布為 =Ar (rR) ， =0 (rR)A為一常量試求球體內(nèi)外的場(chǎng)強(qiáng)分布解：在球內(nèi)取半徑為r、厚為dr的薄球殼，該殼內(nèi)所包含的電荷為 在半徑為r的球面內(nèi)包含的總電荷為 (rR)以該球面為高斯面，按高斯定理有 得到 ， (rR)方向沿徑向，A0時(shí)向外, AR)方向沿徑向，A0時(shí)向外，A0時(shí)向外, AR)方向沿徑向，A0時(shí)向外，A0時(shí)向里 3一半徑為R的均勻帶電細(xì)圓環(huán)，其電荷線密度為，水平放置。今有一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子沿圓環(huán)軸線自上而下向圓環(huán)的中心運(yùn)動(dòng)。已知該粒子在通過(guò)距環(huán)心高為h的一點(diǎn)時(shí)的速率為v1，試求該粒子到達(dá)環(huán)心時(shí)的速率。 解：只受重力和電場(chǎng)力，均為保守力。 所以 4. 均勻帶電剛性細(xì)桿AB，電荷線密度為，繞垂直于直線的軸O以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（O點(diǎn)在細(xì)桿AB延長(zhǎng)線上）。求：（1）O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）磁矩；解（1）在細(xì)桿上距O為r處取一長(zhǎng)為dr的長(zhǎng)度元，所帶電量為，由于轉(zhuǎn)動(dòng)而形成等效圓電流，此圓電流在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度： 則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為： 方向垂直于紙面向里。（2）圓電流dI的磁矩： 方向垂直于紙面向里。（3）若，則有：大學(xué)物理練習(xí) 九選擇題：1下面列出的真空中靜電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式，其中哪個(gè)是正確的？ (A) 點(diǎn)電荷q的電