大學(xué)物理題庫

大學(xué)物理試題庫二(電磁學(xué)部分)、選擇題庫侖定律的適用范圍是真空中兩個(gè)帶電球體間的相互作用；(8)真空中任意帶電體間的相互作用；(C)真空中兩個(gè)正點(diǎn)電荷間的相互作用；(Q)真空中兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們之間的距離。在等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上有A在等量同種點(diǎn)電荷連線的中垂線上有A、B兩點(diǎn)，如圖所示，下列結(jié)論正確的是(A)EA<EB，方向相同；ea不可能等于EB，但方向相同；EA(A)EA<EB，方向相同；ea不可能等于EB，但方向相同；EA和EB大小可能相等，方向相同；(D)Ea和氣大小可能相等，方向不相同。(C)3.真空中兩塊互相平行的無限大均勻帶電平面。其電荷密度分別為+。和+2。，兩板之間的距離為d，兩板間的電場強(qiáng)度大小為(A)0(8)|—2e0(C)—&04.下列哪一種說法正確(A)電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力很大,該點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定很大;在某一點(diǎn)電荷附近的任一點(diǎn)，若沒放試驗(yàn)電荷，則這點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零;動(dòng);(C)若把質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷q放在一電場中，由靜止?fàn)顟B(tài)釋放,電荷一定沿電場線運(yùn)電場線上任意一點(diǎn)的切線方獻(xiàn)表點(diǎn)電荷q在該點(diǎn)獲得加速度的方向?！睤〕5.帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)(A)速度總沿著電場線的切線，加速度不一定沿電場線切線；(8)加速度總沿著電場線的切線，速度不一定沿電場線切線；速度和加速度都沿著電場線的切線；速度和加速度都不一定沿著電場線的切線。一電偶極子放在均勻電場中，當(dāng)電偶極矩的方向與場強(qiáng)方向不一致時(shí)，其所受的合力F和合力矩M為：(A) F =0,M=0； (B) F =0,M %； (C) F%，M =0； (D)F 圭0,M如〔B〕在真空中的靜電場中，作一封閉的曲面，則下列結(jié)論中正確的是通過封閉曲面的電通量僅是面內(nèi)電荷提供的封閉曲面上各點(diǎn)的場強(qiáng)是面內(nèi)電荷激發(fā)的由高斯定理求得的場強(qiáng)僅由面內(nèi)電荷所激發(fā)的由高斯定理求得的場強(qiáng)是空間所有電荷共同激發(fā)的〔D〕半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小E與距軸線的(B)9、下面說法正確的是等勢面上各點(diǎn)場強(qiáng)的大小一定相等；在電勢高處，電勢能也一定高；場強(qiáng)大處，電勢一定高；場強(qiáng)的方向總是從電勢高處指向低處10、已知一高斯面所包圍的體積內(nèi)電量代數(shù)和為零，則可肯定:高斯面上各點(diǎn)場強(qiáng)均為零。

穿過高斯面上每一面元的電通量均為零。穿過整個(gè)高斯面的電通量為零。以上說法都不對?！睠〕11關(guān)于高斯定理的理解有下面幾種說法，其中正確的是：如果高斯面上E處處為零，則該面內(nèi)必?zé)o電荷；如果高斯面內(nèi)無電荷，則高斯面上E處處為零；如果高斯面上E處處不為零，則高斯面內(nèi)必有電荷；如果高斯面內(nèi)有凈電荷，則通過高斯面的電場強(qiáng)度通量必不為零。〔D〕12若穿過球形高斯面的電場強(qiáng)度通量為零，則高斯面內(nèi)一定無電荷； (B)高斯面內(nèi)無電荷或正負(fù)電荷的代數(shù)和為零；(C)高斯面上場強(qiáng)一定處處為零；(D)以上說法均不正確?！睟〕13半徑為R的均勻帶電球體的靜電場中各點(diǎn)的電場強(qiáng)度的大小E與距球心的距離,的關(guān)系曲00(A)線為:圓周內(nèi)有電流I「I200(A)線為:圓周內(nèi)有電流I「I2,其分布14、在圖(a)和(b)中各有半徑相同的圓形回路L「L2,相同，且均在真空中，但在(b)圖中相同，且均在真空中，但在(b)圖中L2回路外有電流I3,七、P2為兩圓形回路上的對應(yīng)點(diǎn)，則:(A)(B)(C)(D)(A)(B)(C)(D)JB?dl=JB?dl,/b?dl豐JbJB?dl=JBJB?dl豐JBL1 L2?dl,?dl,?dl,B疽B廠B「=B廠B蘆B廠Bp。B廠15兩條長導(dǎo)線相互平行放置于真空中，如圖所示，兩條導(dǎo)線的電流為I1=12=I，兩條導(dǎo)線到P點(diǎn)的距離都是a,P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向PXX

7 %/、/\（A）豎直向上（B）豎直向下 （C）水平向右 （D）水平向左[D]16兩條長導(dǎo)線相互平行放置于真空中，如圖所示，兩條導(dǎo)線的電流為11=12=I，兩條導(dǎo)線到P點(diǎn)的距離都是a，P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向PXX

z X/、/\（A）豎直向上（B）豎直向下 （C）水平向右 （D）水平向左[B] X.17均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于半徑為R的圓面，今以圓周為邊線，作一半球面S，則通過S面的磁通量的大小為（A）2（A）2兀R2B （B）兀R2B （C）0（D）無法確定[B]18如圖所示，流出紙面的電流為2I，18如圖所示，流出紙面的電流為2I，流進(jìn)紙面的電流為I，則下述式中哪一個(gè)是正確的（A）jB-dl=2p01L1

__—>（C）jB-dl=-R01L3（B）jB-dl=R01L2

__—*■（D）jB-dl=-pIL419下列可用環(huán)路定理求磁感應(yīng)強(qiáng)度的是（A）有限長載流直導(dǎo)體（A）有限長載流直導(dǎo)體（C）有限長載流螺線管（B）圓電流（D）無限長螺線管20把輕的長方形線圈用細(xì)線掛在載流直導(dǎo)線AB的附近，兩者在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線AB固定，線圈可以活動(dòng)，當(dāng)長方形線圈通以如圖所示的電流時(shí)，線圈將A??TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"不動(dòng) 小靠近導(dǎo)線AB VI離開導(dǎo)線AB I—I繞對稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近導(dǎo)線AB E[B]21、 距一根載有電流為3X104A的電線1m處的磁感強(qiáng)度的大小為3X10-5T. (B)6X10-3T.(C)1.9X10-2T. (D)0.6T.(已知真空的磁導(dǎo)率u0=4x10-7T?m/A):B]22、 一運(yùn)動(dòng)電荷q，質(zhì)量為川，進(jìn)入均勻磁場中，其動(dòng)能改變，動(dòng)量不變. (B)其動(dòng)能和動(dòng)量都改變.(C)其動(dòng)能不變，動(dòng)量可能改變. (D)其動(dòng)能、動(dòng)量都不變. [C]23、 兩根平行的金屬線載有沿同一方向流動(dòng)的電流.這兩根導(dǎo)線將：(A)互相吸引. (B)互相排斥.(C)先排斥后吸引. (D)先吸引后排斥. [A]24一根長為L，載流I的直導(dǎo)線置于均勻磁場B中，計(jì)算安培力大小的公式是F=IBLsin9,這個(gè)式中的9代表直導(dǎo)線L和磁場B的夾角直導(dǎo)線中電流方向和磁場B的夾角直導(dǎo)線L的法線和磁場B的夾角因?yàn)槭侵睂?dǎo)線和均勻磁場，則可令9=900[B]25洛侖茲力可以(A)改變運(yùn)動(dòng)帶電粒子的速率(B)改變運(yùn)動(dòng)帶電粒子的動(dòng)量(C)對運(yùn)動(dòng)帶電粒子作功 (D)增加運(yùn)動(dòng)帶電粒子的動(dòng)能

26如果帶電粒子的速度與均勻磁場B垂直，則帶電粒子作圓周運(yùn)動(dòng)，繞圓形軌道一周所需要的時(shí)間為m(A)T———qBmv(B)T— 0qBm(C)T—2?！猶Be2兀mv(D)T— 0B:C]27、將形狀完全相同的銅環(huán)和木環(huán)靜止放置在交變磁場中，并假設(shè)通過兩環(huán)面的磁通量隨時(shí)間的變化率相等，不計(jì)自感時(shí)則：銅環(huán)中有感應(yīng)電流，木環(huán)中無感應(yīng)電流。銅環(huán)中有感應(yīng)電流，木環(huán)中有感應(yīng)電流。銅環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢大，木環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢小。銅環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢小，木環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢大。28、附圖中，M、P、O為由軟磁材料制成的棒，三者在同一平面內(nèi)，當(dāng)K閉合后，(A)M的左端出現(xiàn)N極. (B)P的左端出現(xiàn)N極.29、一導(dǎo)體圓線圈在均勻磁場中運(yùn)動(dòng)，能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況是(A)線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸與磁場方向平行.線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸與磁場方向垂直.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.30、一個(gè)圓形線環(huán)，它的一半放在一分布在方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁——場B中，另一半位于磁場之外，如圖所示.磁場B的方向垂直指向紙內(nèi).欲使圓線環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，應(yīng)使(A)29、一導(dǎo)體圓線圈在均勻磁場中運(yùn)動(dòng)，能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況是(A)線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸與磁場方向平行.線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸與磁場方向垂直.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.30、一個(gè)圓形線環(huán)，它的一半放在一分布在方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁——場B中，另一半位于磁場之外，如圖所示.磁場B的方向垂直指向紙內(nèi).欲使圓線環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，應(yīng)使(A)線環(huán)向右平移. (B)線環(huán)向上平移.[B]31、如圖所示，一載流螺線管的旁邊有一圓形線圈，欲使線圈產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流i,下列哪一種情況可以做到？載流螺線管向線圈靠近.載流螺線管離開線圈.載流螺線管中電流增大.載流螺線管中插入鐵芯.32、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(yīng)電動(dòng)勢與原電流31、如圖所示，一載流螺線管的旁邊有一圓形線圈，欲使線圈產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流i,下列哪一種情況可以做到？載流螺線管向線圈靠近.載流螺線管離開線圈.載流螺線管中電流增大.載流螺線管中插入鐵芯.32、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(yīng)電動(dòng)勢與原電流I的方向相反.(A)滑線變阻器的觸點(diǎn)A向左滑動(dòng).滑線變阻器的觸點(diǎn)A向右滑動(dòng).螺線管上接點(diǎn)B向左移動(dòng)(忽略長螺線管的電阻).把鐵芯從螺線管中抽出.:A]33、如圖，長度為l的直導(dǎo)線ab在均勻磁場B中以速度5移動(dòng)，直導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢為(A)Blv.(C)Blvcos(B)Blvsin(D)0.、式中Ek為感應(yīng)電場的電場強(qiáng)34在感應(yīng)電場中電磁感應(yīng)定律可寫成JE、式中Ek為感應(yīng)電場的電場強(qiáng)L度.此式表明:、閉合曲線L上Ek處處相等.感應(yīng)電場是保守力場.感應(yīng)電場的電場強(qiáng)度線不是閉合曲線.在感應(yīng)電場中不能像對靜電場那樣引入電勢的概念. [D]、填空題

在真空中相距l(xiāng)的兩個(gè)正點(diǎn)電荷，A帶的電量是B的4倍；在AB線上，電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)距離B點(diǎn) 。答案：1/3+n+cr兩個(gè)平行的“無限大”均勻帶電平面，其電荷面密度都是+。，如圖所示，則B區(qū)域的電場強(qiáng)度為：Eb=（設(shè)方向 AB。向右為x軸正向）。答案：0在點(diǎn)電荷系的電場中，任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于每個(gè)點(diǎn)電荷電場的和，這稱為場強(qiáng)疊加原理.答案：矢量電偶極子的電偶極矩是一個(gè)矢量，它的大小是ql（其中l(wèi)是正負(fù)電荷之間的距離），它的方向是由 電荷。答案：負(fù)電荷指向正電荷LE-dl=0靜電場的安培環(huán)路定理是：，說明靜電場是保守場。b無限大帶電面，面電荷密度。，則其兩面的電場強(qiáng)度大小。答案：一一個(gè)點(diǎn)電荷對另一個(gè)相距為l的點(diǎn)電荷施加一個(gè)大小為F的靜電力，如果兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離增加到2l，則它們之間靜電力的大小變?yōu)镕的 倍。答案：14如圖所示為某電荷系形成的電場中的電場線示意圖，已知A點(diǎn)處有電量為Q的點(diǎn)電荷，則從電場線可判斷B處存在一（填正、負(fù)）的點(diǎn)電荷。答案：負(fù)如圖所示，在場強(qiáng)為E的均勻電場中取一半球面，其半徑為R，電場強(qiáng)度的方向與半球面的對稱軸平行。則通過這個(gè)半球面的電通量為 。答案：E兀R210如圖所示，在場強(qiáng)為E的均勻電場中取一半球面，其半徑為R，電場強(qiáng)度的方向與半球面的對稱軸垂直。則通過這個(gè)半球面的電通量為 。答案：0if 冗一面積為S的平面，放在場強(qiáng)為E的均勻電場中，已知E與平面法線的夾角為°（＜-），則通過該平面的電場強(qiáng)度通量的數(shù)值①廣。答案：lElScos9一閉合面包圍著一個(gè)電偶極子，則通過此閉合面的電場強(qiáng)度通量。廣。答案：0一點(diǎn)電荷q處在球形高斯面的中心，當(dāng)將另一個(gè)點(diǎn)電荷置于高斯球面外附近時(shí)，穿過此

高斯面的E通量是否會(huì)發(fā)生變化？。答案：不變化一點(diǎn)電荷q處在球形高斯面的中心，當(dāng)將另一個(gè)點(diǎn)電荷置于高斯球面外附近時(shí)，此高斯面上任意點(diǎn)的電場強(qiáng)度是否會(huì)發(fā)生變化？。答案：變化15可以引入電位（勢）來描述靜電場的原因。答案：靜電場力作功與路徑無關(guān)或：靜電場是保守的16圖中所示以O(shè)為圓心的各圓弧為靜電場的等勢線圖，已知U1vUvU，則a、b兩點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小：E答案：=E點(diǎn)電場強(qiáng)度的大?。篍答案：=E（填＞、=、＜）。17如圖所示，在電荷為。的點(diǎn)電荷的靜電場中，將一電荷為q。的試驗(yàn)電荷從a點(diǎn)經(jīng)任意路徑移動(dòng)到b徑移動(dòng)到b點(diǎn)，外力所作的功入=。答案： 。答案:Qq4兀8r一電量為Q的點(diǎn)電荷固定在空間某點(diǎn)上，將另一電量為q的點(diǎn)電荷放在與Q相距 。答案:Qq4兀8r若設(shè)兩點(diǎn)電荷相距無限遠(yuǎn)時(shí)電勢能為零，則此時(shí)的電勢能叱=0e0為零，則球內(nèi)距離球心為r的P點(diǎn)處的電勢為 答案：U為零，則球內(nèi)距離球心為r的P點(diǎn)處的電勢為 答案：U=Q4兀8R020一根長直載流導(dǎo)線，通過的電流為2A，在距離其2mm處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(日0=4兀x10-7Tm/A)答：2x10-4t21兩平行載流導(dǎo)線，導(dǎo)線上的電流為I,方向相反，兩導(dǎo)線之間的距離a，則在與兩導(dǎo)線同2uI平面且與兩導(dǎo)線距離相等的點(diǎn)上的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 。答：一％兀a22真空中有一載有穩(wěn)恒電流I的細(xì)線圈，則通過包圍該線圈的封閉曲面S的磁通量為。答案：0T23如圖所示，半徑為0.5cm的無限長直導(dǎo)線直圓柱形導(dǎo)體上，沿軸線方向均勻地流著I=3A的電流。作一個(gè)半徑為r=5cm，長l=5cm且與電流同軸的圓柱形閉合曲面S，則該曲面—?上的磁感強(qiáng)度8沿曲面的積分為。答案：024在磁場中某點(diǎn)放一很小的試驗(yàn)線圈.若線圈的面積增大一倍，且其中電流也增大一倍，該線圈所受的最大磁力矩將是原來的 倍.答案:4—?25在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中置一長為L的載流導(dǎo)線，電流為I，則該導(dǎo)線所受的安培力— —— ————的表達(dá)式為F=。答案：F=jIdlxBL26在一均勻磁場B中放一長為L，電流為I的載流直導(dǎo)線，直導(dǎo)線中的電流方向與B的夾角為0，則直導(dǎo)線受到的磁力的大小是。答案：F=IBLsin9——27一帶電粒子垂直射入磁場B后，運(yùn)動(dòng)軌跡是半徑為R的圓周，若要使圓周半徑變?yōu)镽/2,——?jiǎng)t磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)變?yōu)?答案：2B。28在非均勻磁場中，有一帶電量為q的運(yùn)動(dòng)電荷，當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)至某點(diǎn)時(shí)，其速度為v，運(yùn)動(dòng)方向與磁場的夾角為a，此時(shí)測出它所受的磁力為fm，則該運(yùn)動(dòng)電荷所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 。答案：B=—fm—qvsina、29在磁感強(qiáng)度為B的磁場中，以速率v垂直切割磁力線運(yùn)動(dòng)的一長度為L的金屬桿，相當(dāng)于一個(gè)電源，它的電動(dòng)勢為一E=BvL，產(chǎn)生此電動(dòng)勢的非靜電力是洛侖茲力.L^30電場強(qiáng)度與電勢的積分關(guān)系是：=ME-dla三、判斷題（正確的表述在括號(hào)中打“””，錯(cuò)誤的表述在括號(hào)中打“X”）

1.若將放在電場中某點(diǎn)的試探電荷q改為-q，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不變，方向與原來相TOC\o"1-5"\h\z反。 （X）2在點(diǎn)電荷q1激發(fā)的電場中有一試探電荷q0，受力為匕。當(dāng)另一點(diǎn)電荷q2移入該區(qū)域后，q0與q1之間的作用力不變，仍為F1。 （v）3在正點(diǎn)電荷Q的電場中，離Q越遠(yuǎn)處，場強(qiáng)越小。 （V）4有兩個(gè)帶電量不相等的點(diǎn)電荷，它們相互作用時(shí)，電量大的電荷受力大，電量小的電荷受力小。 （X）5均勻帶電圓環(huán)，由于電荷對稱分布，其軸線上任意一點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零。（X）6靜電場中的電場線不會(huì)相交，不會(huì)形成閉合線。 （V）7電荷在電勢高的地方靜電勢能一定大。 （X）8電場強(qiáng)度的方向總是指向電勢降落的方向。 （V）9,場強(qiáng)和電勢都是矢量。 （X）—? —?10一段電流元Idl所產(chǎn)生的磁場的方向并不總是與Idl垂直。 （X）11對于一個(gè)載流長直螺線管，兩端的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小是中間的一半。 （V）12只有電流分布具有某種對稱性時(shí)，才可用安培環(huán)路定理求解磁場問題。（V）13閉合曲線當(dāng)中沒有包含電流，說明閉合曲線中的磁感應(yīng)強(qiáng)度處處為零。（X）14洛侖茲力和安培力分別是運(yùn)動(dòng)電荷和載流導(dǎo)線在磁場中受到的力，盡管它們都是磁力，但本質(zhì)是不同的。 （X）—?一段電流元Idl在磁場中受到的安培力總是垂直于磁場方向。 （V）17在一均勻磁場中，若帶電粒子的速度訂與磁感應(yīng)強(qiáng)度B斜交成6角，°。：，則帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌道是一螺旋線。 （V）18二個(gè)電子以相同的速度v平行運(yùn)動(dòng)，在實(shí)驗(yàn)室中觀察，由于它們之間相對靜止，所以它們之間除了萬有引力之外，只有電力，沒有磁力。 （X）一個(gè)帶電粒子在電磁場中不可能作勻速直線運(yùn)動(dòng)，而只能是直線加速運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)。（X）一個(gè)電子在磁場中作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力不作功；當(dāng)它作螺旋線運(yùn)動(dòng)時(shí)，洛侖茲力也h:I側(cè)不 作 功h:I側(cè)（V）四、計(jì)算題

和氣，沿軸線方向上單位長度的1一對無限長的均勻帶電共軸直圓筒，內(nèi)外半徑分別為R1電量分別為\和人2。求各區(qū)域內(nèi)的場強(qiáng)分布。和氣，沿軸線方向上單位長度的答案：取同軸圓柱形高斯面，側(cè)面積S=2nrl通量:由高斯定理Zq=0,Zq=lx1xE= 1—2兀8rZ通量:由高斯定理Zq=0,Zq=lx1xE= 1—2兀8rZq=l（X+X）1 2Ed

2n8r

o2一個(gè)“無限長”半徑為R的空心圓柱面，均勻帶電，對r>R2的區(qū)域:沿軸線方向單位長度上的所帶電荷為人，分別求圓柱面內(nèi)、外的電場強(qiáng)度E的大小。答案:作一半徑為尸>R，高為h的同軸圓柱面為高斯面，由高斯定理可得:h\S"「

?上即:E-dS=n8 8〃礦行hXE-h2兀r=——8oXE= 2兀8r

0作一半徑r<R，高為h的同軸圓柱面為高斯面,同理：出S尸次q0E-dS=—^=——& &:.E=03如圖所示，一個(gè)均勻分布帶電球?qū)颖砻姘霃綖镽，外表面為2R，求：電場分布。答案：本題的電荷分布具有球?qū)ΨQ性，因而電場分布也具有對稱性，作同心球面為高斯面，由高斯定理電荷體密度為P，球?qū)觾?nèi)由對稱性可以得到對于不同的高斯面， in_￡0JJE-dS=4”由對稱性可以得到對于不同的高斯面， in_￡0JJE-dS=4”2E電荷是不同的，結(jié)果如下q二一冗(r3—R3)p3因而場強(qiáng)分布為日_(r3—R3)pE3￡r20R<r<2R2分E=迎3￡r20r>2R1分4（1）（本小題5分）用高斯定理求均勻帶正電的無限大平面簿 仃板的場強(qiáng)（設(shè)電荷的面密度為。）；（2）（本小題5分）兩個(gè)無限大的平行平面都均勻帶電，電荷的面密度分別為c和c，試求空間各處場強(qiáng)。1 2答案：（1）如圖，選擇圓柱面作為高斯面cJJE?dS=JJE?dS+JJE?dSE?dcJJE?dS=JJE?dS+JJE?dS（2（2）如題圖示，兩帶電平面均勻帶電，=2EAS2分E=—2￡01分電荷面密度分別為。1與-2，左底右底側(cè)面S兩面間，E=—（。2￡ 10

°I面外，E=一——(°+°)n

2s i2°I面外，0I,、一°2面外，E=^—(°1+°2)n05兩個(gè)均勻帶電的同心球面，半徑分別為R1和氣，帶電量分別為q1和q2。求（1）場強(qiáng)的分布；（2）當(dāng)q1=-q2=q時(shí)，場強(qiáng)的分布。答案：（1）選擇高斯面：選與帶電球面同心的球面作為高斯面。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"由高斯定理：IfE-dS=Mq此，得：E4n2='2分s s s0 0當(dāng)r>R2時(shí)，Zq^=q1+q2 1分解得當(dāng)R<r<R時(shí)，q解出E=―1—4雙r20當(dāng)r<R1時(shí)，Zq=0解得E=0（2）當(dāng)qi=f=q時(shí)，由上面計(jì)算的結(jié)果，得場強(qiáng)的分布為|0, r>R2R1<r<R1<r<R2r<Ri4雙r200，6長空心柱形導(dǎo)體半徑分別為Ri和氣，導(dǎo)體內(nèi)載有電流】，設(shè)電流均勻分布在導(dǎo)體的橫截面上。求（1） 導(dǎo)體內(nèi)部各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。（2） 導(dǎo)體內(nèi)壁和外壁上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：導(dǎo)體橫截面的電流密度為IJ= 兀(R;-R12)（2分）在P點(diǎn)作半徑為r的圓周，作為安培環(huán)路。由JB.燈=%EI得B2冗r=旦8冗(r2—R2)= _R12)0■0 1R2—R22 1即 B=K1（r2―件）2兀r（R2—R2）2 1對于導(dǎo)體內(nèi)壁，r=R1，所以B=0對于導(dǎo)體外壁，r=R，所以B=%2 2兀R2（2分）（2分）（2分）（2分）7一長直圓柱狀導(dǎo)體，半徑為R，其中通有電流I，并且在其橫截面上電流密度均勻分布。求導(dǎo)體內(nèi)、外磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布。解電流的分布具有軸對稱性，可以運(yùn)用安培環(huán)路定理求解。以軸線上一點(diǎn)為圓心、在垂直于軸線的平面內(nèi)作半徑為r的圓形環(huán)路，如圖10-12所示，在該環(huán)路上運(yùn)用安培環(huán)路定理:「 I%=商——tit在圓柱體內(nèi)部： ,由上式解得： 2應(yīng)（當(dāng)『非時(shí)）..,,. 書5?就=￡2TO*=在圓柱體外部：由上式解得： &（當(dāng)5時(shí)）.8在同一平面內(nèi)有一長直導(dǎo)線和一矩形單匝線圈，線圈的長邊與長直導(dǎo)線平行，如圖所示。若直導(dǎo)線中的電流為I=20A，矩形線圈中的1電流為12=10A，求矩形線圈所受的磁場力。解：根據(jù)題意，矩形線圈的短邊bc和da所受磁場力的大小相等、方向相反，互相抵消。所以矩形線圈所受磁場力就是其長邊ab和cd所受磁場力的合力。（2分）旦IIL（3分）ab邊所受磁場力的大小為F1=12LB1=勇總2 方向向左（3分）1一 旦IILcd邊所受磁場力的大小為F2=（2總2 方向向右。（3分）2矩形線圈所受磁場力的合力的大小為F=F-F=^0Ii12L（—-—）=3.3x10-4N1 2 2兀 rr方向沿水平向左。（2分）9一個(gè)半徑為R的球體均勻帶電，電量為q，求空間各點(diǎn)的電勢。解先由高斯定理求出電場強(qiáng)度的分布，再由電勢的定義式求電勢的分布?！禅B，赍=的4町"=% 在球內(nèi)：「藝凡，根據(jù)高斯定理，可列出下式： 用：解得： 3旬勒",方向沿徑向向外?！霦2-^S=S^r2=魚在球外：‘>R，根據(jù)高斯定理，可得： 此，s2=—4解得： 4■"節(jié),，方向沿徑向向外。球內(nèi)任意一點(diǎn)的電勢：》 * 磕C2*2砂W,f)10長為L的導(dǎo)體棒在垂直于均勻磁場的平面上以角速度①沿逆時(shí)針方向作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求感應(yīng)電動(dòng)勢?解：l處取棒元dl,由動(dòng)生電動(dòng)勢公式_L —^de=（vxB）-dl=-vBdle=fde=jL-B^l-dl=--wBL0 2動(dòng)生電動(dòng)勢的方向由端點(diǎn)指向圓心，O點(diǎn)帶正電。動(dòng)生電動(dòng)勢的方向由端點(diǎn)指向圓心，O點(diǎn)帶正電?；蛘哂梅ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律di)或者用法拉第電磁感應(yīng)定律di).d。Eb&)1"TOC\o"1-5"\h\zdr 2由211如圖所示，長直導(dǎo)線通以電流I=5A,在其右方放一長方形線圈，兩者共面。線圈長b=0.06m,寬a=0.04m,線圈以速度v=0.03m/s垂直于直線平移遠(yuǎn)離。求：d=0.05m時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向。解：AB、CD運(yùn)動(dòng)速度v方向與磁力線平行，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。 qDA產(chǎn)生電動(dòng)勢 J I8=jA(vxB)-df=vBb=vb I —sBC產(chǎn)生電動(dòng)勢 | 8=j"①xB)-dl=—vb—^0-—2B 2n(a+d)???回路中總感應(yīng)電動(dòng)勢8=8+8=.0/所(J_—1)=1.6x10—8V1 2 2n dd+a方向沿順時(shí)針.大學(xué)物理試題庫三(熱學(xué)部分)一、選擇題已知?dú)錃馀c氧氣的溫度相同，請判斷下列說法哪個(gè)正確？氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的壓強(qiáng)一定大于氫氣的壓強(qiáng).氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的密度一定大于氫氣的密度.氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的速率一定比氧分子的速率大氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大. :D]兩種不同的理想氣體，若它們的最概然速率相等，則它們的平均速率相等，方均根速率相等.平均速率相等，方均根速率不相等.平均速率不相等，方均根速率相等.平均速率不相等，方均根速率不相等. [A]若理想氣體的體積為V,壓強(qiáng)為p,溫度為T,一個(gè)分子的質(zhì)量為m,k為玻爾茲曼常量，R為普適氣體常量，則該理想氣體的分子數(shù)為：pV/m(B)pV/(kT)TOC\o"1-5"\h\z(C)pV/(RT) (D)pV/(mT) :B]1mol剛性雙原子分子理想氣體，當(dāng)溫度為T時(shí)，其內(nèi)能為(式中R為普適氣體常量，k為玻爾茲曼常量)-RT -kT2 . (B)2 .5RT -kT(C)2 . (D)2 ? [C]一物質(zhì)系統(tǒng)從外界吸收一定的熱量，則系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加.系統(tǒng)的內(nèi)能一定減少.系統(tǒng)的內(nèi)能一定保持不變.系統(tǒng)的內(nèi)能可能增加，也可能減少或保持不變. [D]如果在一固定容器內(nèi)，理想氣體分子速率都提高為原來的二倍，那么溫度和壓強(qiáng)都升高為原來的二倍；溫度升高為原來的二倍，壓強(qiáng)升高為原來的四倍；溫度升高為原來的四倍，壓強(qiáng)升高為原來的二倍；溫度與壓強(qiáng)都升高為原來的四倍。 [D]兩容器內(nèi)分別盛有氫氣和氦氣，若它們的溫度和質(zhì)量分別相等，則:兩種氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相等.兩種氣體分子的平均動(dòng)能相等.兩種氣體分子的平均速率相等.兩種氣體的內(nèi)能相等. [A]麥克斯韋速率分布曲線如圖所示，圖中A、B兩部分面積相等，則該圖表示V°為最概然速率.V0為平均速率.v0為方均根速率.速率大于和小于V°的分子數(shù)各占一半. [D]f(v)速率分布函數(shù)f(v)的物理意義為：具有速率v的分子占總分子數(shù)的百分比.速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.具有速率v的分子數(shù).速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù). [B]根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知：功可以全部轉(zhuǎn)換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功.熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體不可逆過程就是不能向相反方向進(jìn)行的過程.一切自發(fā)過程都是不可逆的. [D]根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷下列哪種說法是正確的.熱量能從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體.功可以全部變?yōu)闊?，但熱不能全部變?yōu)楣?氣體能夠自由膨脹，但不能自動(dòng)收縮.有規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量，但無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量不能變?yōu)橛幸?guī)則運(yùn)動(dòng)的能量 [C]熱力學(xué)第二定律表明：不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏玫墓?在一個(gè)可逆過程中，工作物質(zhì)凈吸熱等于對外作的功.摩擦生熱的過程是不可逆的.熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體. [C]二、填空題質(zhì)量為M，摩爾質(zhì)量為M，分子數(shù)密度為n的理想氣體，處于平衡態(tài)時(shí)，系統(tǒng)壓強(qiáng)尸mol與溫度T的關(guān)系為P=nkT。兩種不同種類的理想氣體，其分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相等，但分子數(shù)密度不同則它們的溫度相同。（填“相同”或者“不相同”）兩種不同種類的理想氣體，其分子的平均平動(dòng)動(dòng)能相等，但分子數(shù)密度不同，則它們的壓強(qiáng)不同。（填“相同”或者“不相同”）從分子動(dòng)理論導(dǎo)出的壓強(qiáng)公式來看，氣體作用在器壁上的壓強(qiáng)，決定于 單位體積內(nèi)的分子數(shù) 和 分子的平均平動(dòng)動(dòng)能.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，則氫分子的平均平動(dòng)動(dòng)能為3kT，氫分子的平均動(dòng)能為5kT，3 一?..，對于處在平衡態(tài)下溫度為T的理想氣體，\=二kT的物理意義是每個(gè)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)k23,一的平均平動(dòng)動(dòng)能為了kT.（k為玻爾茲曼常量）TOC\o"1-5"\h\z要使一熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增加，可以通過外界對系統(tǒng)做功 或向系統(tǒng)傳遞熱量兩種方式將熱量Q傳給一定量的理想氣體，若氣體的體積不變，則熱量用于一增加系統(tǒng)的內(nèi)能_ .將熱量Q傳給一定量的理想氣體，若氣體的溫度不變，則熱量用于 對外做功 .三、判斷題（正確的表述在括號(hào)中打“””，錯(cuò)誤的表述在括號(hào)中打“X”）處于熱平衡的兩個(gè)系統(tǒng)的溫度值相同，反之，兩個(gè)系統(tǒng)的溫度值相等，它們彼此必定處于熱平衡。 （V）對物體加熱也可以不致升高物體的溫度。 （V）熱量是過程量，可以通過熱傳遞來改變系統(tǒng)的內(nèi)能，所以內(nèi)能也是過程量（X）不作任何熱交換也可以使系統(tǒng)溫度發(fā)生變化。 （V）不規(guī)則地?cái)嚢枋⒂诮^熱容器中的液體，液體溫度在升高，若將液體看作系統(tǒng)，則外界對系統(tǒng)作功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加。 （V）一定量的理想氣體處于熱動(dòng)平衡狀態(tài)時(shí)，此熱力學(xué)系統(tǒng)的不隨時(shí)間變化的物理量是是壓強(qiáng)、體積和氣體分子運(yùn)動(dòng)速率。 （X）當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡態(tài)時(shí)，系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)和微觀運(yùn)動(dòng)都不隨時(shí)間改變。 （X）

熱量不能從低溫物體傳向高溫物體。9熱量不能自動(dòng)地從低溫物體傳向高溫物體熱力學(xué)第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述是等價(jià)的，表明在自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的功可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，但熱量不能通過一循環(huán)過程全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?。大學(xué)物理試題庫四(光學(xué)部分)、選擇題有一平面透射光柵，每毫米有500條刻痕，刻痕間距是刻痕寬度的兩倍。若用600nm的平行光垂直照射該光柵，問第幾級(jí)亮條紋缺級(jí)？能觀察到幾條亮條紋？ (C)A.第1級(jí)，7條B.第2級(jí)，6條C.第3級(jí)，5條D.第2級(jí)，3條空氣油膜n=1.4水下列情形中，在計(jì)算兩束反射光線的光程差時(shí)，不需要計(jì)算因半波損失而產(chǎn)生的額外光程的是：(D)空氣油膜n=1.4水MgF2n=1.38空氣玻璃n=1.5油膜n=1.4空氣油膜n=1.4空氣水空氣玻璃n=1.5油膜n=1.4空氣油膜n=1.4空氣水空氣玻璃n=1.5MgF2n=1.38在相同的時(shí)間內(nèi)，一束波長為的單色光在空氣中和在玻璃中(C)傳播的路程相等，走過的光程相等傳播的路程相等，走過的光程不相等傳播的路程不相等，走過的光程相等傳播的路程不相等，走過的光程不相等如圖，S］、S2是兩個(gè)相干光源，它們到P點(diǎn)的距離分別為弓和r2。路徑S1P垂直穿過一塊厚度為J、折射率為n1的介質(zhì)板，路徑S2P垂直穿過厚度為t2、折射率為n2的另一

TOC\o"1-5"\h\z介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于( B)(r+nt)一(r+nt)2 22 1 11[r+(n-1)t]-[r+(n-1)t]\o"CurrentDocument"2 2 2 1 1 1(r-nt)-(r-nt)\o"CurrentDocument"2 22 1 11nt-nt\o"CurrentDocument"22 115、如圖所示，平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，并且n1<n2>n3,人］為入射光在折射率為勺的媒質(zhì)中的波長，則兩束反射光在相遇點(diǎn)的相位差為(C)ipn e2n32兀ne/(n人ipn e2n34兀ne/(n人)+兀4兀ne/(nX)+兀4兀ne/(nX)6、在真空中波長為X的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑傳播到B，若A、B兩點(diǎn)相位差為3兀，則此路徑AB的光程為(A)(A)1.5X (B)1.5X/n (C)1.5nX (D)3X7、 一束光強(qiáng)為I0的自然光垂直穿過兩個(gè)偏振片，且此兩偏振片的透振方向成45°角，則穿過兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I為(B)(A)I/4.巨 (B)I/4 (C)I/2 (D)巨//20 0 0 08、 波長為X的單色光垂直入射于光柵常數(shù)為d、縫寬為a、總縫數(shù)為N的光柵上。取k=0,±1，±2....，則決定出現(xiàn)主極大的衍射角0的公式可寫成(D)(A)Nasin0=kX (B)asin0=kX (C)Ndsin0=kX (D)dsin0=kX9、 把一平凸透鏡放在平玻璃上，構(gòu)成牛頓環(huán)裝置。當(dāng)平凸透鏡慢慢地向上平移時(shí)，由反射光形成的牛頓環(huán)(B)(A)向中心收縮，條紋間隔變小 (B)向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化(C)向外擴(kuò)張，環(huán)心呈明暗交替變化 (D)向外擴(kuò)張，條紋間隔變大10、在邁克耳孫干涉儀的一條光路中，放入一折射率為n，厚度為d的透明薄片，放入

后，這條光路的光程改變了(A)(A)2(n-1)d (B)2nd (C)2(n-1)d+X/2 (D)(n-1)d11、在邁克耳孫干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質(zhì)薄膜后，測出兩束光的光程差的改變量為一個(gè)波長X，則薄膜的厚度是(D)(A)X/2 (A)X/2 (B)X/(2n)(C)X/n(D)E12、 根據(jù)惠更斯一菲涅耳原理，若已知光在某時(shí)刻的波陣面為S，則S的前方某點(diǎn)P的光強(qiáng)度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點(diǎn)的(D)(A)振動(dòng)振幅之和 (B)光強(qiáng)之和(C)振動(dòng)振幅之和的平方 (D)振動(dòng)的相干疊加13、 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果拉大光屏與雙縫之間的距離，則光屏上的條紋間距將(C)(A)不變 (B)變小 (C)變大 (D)不能確定14、 光波的衍射沒有聲波顯著是由于(D)(A)光是電磁波 (B)光速比聲速大(C)光有顏色 (D)光的波長比聲波小得多二、填空題兩列光波的相干條件，可表述為：頻率相同：存在相互平行的振動(dòng)分量或振動(dòng)方向相同：具有固定的相位差.獲得相干光波的方法有分波前法：分振幅法：分振動(dòng)面法.在楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若雙縫的距離為。，雙縫到屏的距離為D，則相鄰亮條紋中心DX或相鄰暗條紋中心的距離為_——a單色平行光垂直入射到雙縫上。觀察屏上P點(diǎn)到兩縫的距離分別為r1和％雙縫的寬度為』寬度為』。設(shè)雙縫和屏之間充滿折射率為n的媒質(zhì)，則P點(diǎn)處二相干光線的光程差為 n(r2-十)。用波長為X的單色平行光垂直入射在一塊多縫光柵上，其光柵常數(shù)d=3|im，縫寬a=1I^m,則在單縫衍射的中央明條紋中共有 5條譜線（主極大）。6、 用波長為入的單色光垂直照射折射率為n的劈形膜形成等厚干涉條紋，若測得相鄰明條紋的間距為/，則劈尖角0= 。2nl7、 某單色光垂直入射到一個(gè)每毫米有800條刻線的光柵上，如果第一級(jí)譜線的衍射角為30°,則入射光的波長應(yīng)為 625nm。8、 波長為A的單色光垂直投射于縫寬為s總縫數(shù)為N,光柵常數(shù)為d的光柵上，光柵方程（表示出現(xiàn)主極大的衍射角中應(yīng)滿足的條件）為 dsig=瓜（k=0，土1，土2，……） 。9、 波長為500nm（1nm=109m）的單色光垂直入射到光柵常數(shù)為1.0X10Ncm的平面衍射光柵上，第一級(jí)衍射主極大所對應(yīng)的衍射角中=30°一。10、 波長為X=550nm（1nm=10-9m）的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d=2X10-4cm的平面衍射光柵上，可能觀察到光譜線的最高級(jí)次為第