2020-2021學(xué)年全國(guó)高二物理競(jìng)賽試卷

2020-2021高中物理競(jìng)賽《電磁學(xué)》試卷

姓名專業(yè)學(xué)號(hào)成績(jī)

一、選擇題：(共30分)

1.如圖，平行板電容器帶電，左、右分別充滿相對(duì)介電常數(shù)為丁與E2的介質(zhì),

則兩種介質(zhì)內(nèi)［]

(A)場(chǎng)強(qiáng)不等，電位移相等。(B)場(chǎng)強(qiáng)相等，電位移相等。

(C)場(chǎng)強(qiáng)相等，電位移不等。(D)場(chǎng)強(qiáng)、電位移均不等。

|J|%|

2.如圖為一沿x軸放置的“無(wú)限長(zhǎng)”分段均勻帶電直線，電荷線密度分

別為+/1(x>0)和-4(x<0),則xOy平面上(0,a)點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為

［］

2(0,a)

(A)(B)0(C)(D)

2您0。2加0。2您o。

+ZX

77

3.在相距為2R的點(diǎn)電荷+q與-q的電場(chǎng)中，把點(diǎn)電荷+Q從0點(diǎn)沿0CD移至UD點(diǎn)

(如圖),則電場(chǎng)力所做的功和+Q電位能的增量分別為［]

qQqQ

(A)

6曬°R6廟0R

qQqQ

(B)

4笳4您

qQqQ

(C)(D)--QQ

4您()R6屆qR6叫R

4.相距為八的兩個(gè)電子，在重力可忽略的情況下由靜止開始運(yùn)動(dòng)到相距為G,

從相距八到相距6期間，兩電子系統(tǒng)的下列哪一個(gè)量是不變的［］

(A)動(dòng)能總和;(B)電勢(shì)能總和；

(C)動(dòng)量總和;(D)電相互作用力

5.在各向同性的電介質(zhì)中，當(dāng)外電場(chǎng)不是很強(qiáng)時(shí)，電極化強(qiáng)度P=式

中的巨應(yīng)是［］

(A)自由電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。(B)束縛電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。

(C)自由電荷與束縛電荷共同產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。

(D)當(dāng)?shù)氐姆肿与娕紭O子產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度。

6.四個(gè)電動(dòng)勢(shì)均為￡、內(nèi)阻均為r的電源按如圖連接，則［

,UBC

(A)UAB=2e=￡

(B)UAB=0,BC0

(C)"AB=￡，U3s

(D)UAB=°，U

7.一均勻帶電球面，電荷面密度為(T,球面內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零，球面上面元dS

的一個(gè)帶電量為or/S的電荷元，在球面內(nèi)各點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度[]

(A)處處為零。(B)不一定都為零。

(C)處處不為零。(D)無(wú)法判定。

8.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[]

(A)半徑為R的均勻帶電球面。

(B)半徑為R的均勻帶電球體。

(C)半徑為R的、電荷體密度為°=Ar(A為常數(shù))的非均

句帶電球體。

(D)半徑為R的、電荷體密度為p=A/r(A為常數(shù))的非均勻帶電球體。

9.當(dāng)一個(gè)帶電體達(dá)到靜電平衡時(shí)[]

(A)表面上電荷密度較大處電勢(shì)較高。

(B)表面曲率較大處電勢(shì)較高。

(C)導(dǎo)體內(nèi)部的電勢(shì)比導(dǎo)體表面的電勢(shì)高。

(D)導(dǎo)體內(nèi)任一點(diǎn)與其表面上任一點(diǎn)的電勢(shì)差等于零。

10.在如圖所示的電路中，兩電源的電動(dòng)勢(shì)分別為百，％，內(nèi)阻分別為外，r2o

三個(gè)負(fù)載電阻阻值分別為與，%，R。電流分別為L(zhǎng)，12,八，方向如圖。

則由A到3的電勢(shì)增量一為1

(A)￡2+I2R2-IyR

(B)冬+邑―/1(與+1)+/2(凡+r?)—I?R

(C)J—￡[-1](凡+/)+/，(R，+々)

(D)￡2—￡{—Z](7?|—r1)+12(R2—r2)

二、填空題(共30分)

1.(6分)如圖，無(wú)限大帶電平板厚度為d,電荷體密度為夕=左兇(k為常數(shù)),

則在板內(nèi)距中心0為x處的P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E=

2.(6分)，截面不同(〃>SB)的銅桿4和8,并聯(lián)接在

一直流電源上，則兩銅桿中電流密度之比

%___________,兩銅桿中電子定向漂移速率之比

JB

o

“B一

3.(6分)AC為一根長(zhǎng)為2/的帶電細(xì)棒，左半部均勻帶有負(fù)電，

右半部均勻帶有正電荷，電荷線密度分別為-4和+4,如圖

所示。0點(diǎn)在棒的延長(zhǎng)線上，距A端的距離為/,P點(diǎn)在棒的垂

直平分線上，到棒的垂直距離為/。以棒的中點(diǎn)B為電勢(shì)的零

點(diǎn)，則0點(diǎn)的電勢(shì)Uo=,P點(diǎn)的電勢(shì)

UP=0

4.(6分)一“無(wú)限大”空氣平板電容器，極板A和B的面積都是S,兩極板間1

-i

距離為d,連接電源后，A板電勢(shì)UA=V,B板電勢(shì)US=O?，F(xiàn)將一帶電量

為q,面積也是S而厚度可忽略不計(jì)的導(dǎo)體片C平行地插在兩極板中間位置

（如圖），則導(dǎo)體片C的電勢(shì)Uc=o

5.（6分）在邊長(zhǎng)為a的正方形平面的中垂線上，距中心。點(diǎn)a/2處，

有一電量為4的正點(diǎn)電荷，則通過(guò)該平面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量

為o5

二、計(jì)算題（共40分）

1.如圖，一導(dǎo)體球原為中性，今在距離球心為々處放一電量為q的點(diǎn)電荷，試

求：

⑴球上的感應(yīng)電荷在球內(nèi)。點(diǎn)上的場(chǎng)強(qiáng)瓦和電勢(shì)/；）

（2）若將球接地，瓦和3P結(jié)果如何？一

2.一錐頂角為。的圓臺(tái)，上下底面半徑分別為凡和尺,在它的側(cè)面上均勻

帶電，電荷面密度為a,求頂點(diǎn)0的電場(chǎng)強(qiáng)度。

3.行板電容器極板面積為S,間距為d,接在電源上以維持其電壓為U。將一

塊厚度為d、介