电磁学和光学习题(带答案)解析
光学与电磁学期末复习试题(含答案)
大学物理（电磁学）综合复习资料一．选择题：l．（本题3分）真空中一“无限大”均匀带负电荷的平面如图所示，其电场的场强分布图应是（设场强方向向右为正、向左为负）[ ]2．（本题3分）在静电场中，下列说法中哪一个是正确的？（A）带正电荷的导体，其电势一定是正值．（B）等势面上各点的场强一定相等．（C）场强为零处，电势也一定为零．（D）场强相等处，电势梯度矢量一定相等．[ ]3．（本题3分）电量之比为1：3：5的三个带同号电荷的小球A、B、C，保持在一条直线上，相互间距离比小球直径大得多．若固定A、C不动，改变B的位置使B所受电场力为零时，AB与BC比值为（A）5．（B）l／5．（C ）5． （D ）5/1 [ ] 4．（本题3分）取一闭合积分回路L ，使三根载流导线穿过它所围成的面．现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则（A ）回路L 内的∑I 不变， L 上各点的B不变． （B ）回路L 内的∑I 不变， L 上各点的B改变．（C ）回路L 内的∑I 改变， L 上各点的B不变．（D ）回路L 内的∑I 改变， L 上各点的B改变．[ ] 5．（本题3分）对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确． （A ）位移电流是由变化电场产生的． （B ）位移电流是由线性变化磁场产生的． （C ）位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律． （D ）位移电流的磁效应不服从安培环路定理． 6．（本题3分）将一个试验电荷q 0（正电荷）放在带有负电荷的大导体附近P 点处，测得它所受的力为F ．若考虑到电量q 0不是足够小，则 （A ）0/q F 比P 点处原先的场强数值大． （B ）0/q F 比P 点处原先的场强数值小． （C ）0/q F 等于原先P 点处场强的数值．（D ）0/q F 与P 点处场强数值关系无法确定． [ ]7．（本题3分）图示为一具有球对称性分布的静电场的E～r关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的．（A）半径为R的均匀带电球面．（B）半径为R的均匀带电球体．（C）半径为R的、电荷体密度为Arρ（A为常数）的非均匀带=电球体．（D）半径为R的、电荷体密度为rρ（A为常数）的非均匀=A/带电球体．[ ]8．（本题3分）电荷面密度为σ-的两块“无限大”均匀带电的平行平板，+和σ放在与平面相垂直的X轴上的+a和-a位置上，如图所示．设坐标原点O处电势为零，则在-a＜x＜+a区域的电势分布曲线为[ ]9．（本题3分）静电场中某点电势的数值等于（A ）试验电荷q 0置于该点时具有的电势能． （B ）单位试验电荷置于该点时具有的电势能． （C ）单位正电荷置于该点时具有的电势能．（D ）把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功． 10．（本题3分）在图（a ）和（b ）中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2，圆周内有电流I 1、I 2，其分布相同，且均在真空中，但在（b ）图中L 2回路外有电流I 3，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则：（A ）2121,P P L L B B l d B l d B =⋅=⋅⎰⎰．（B ）2121,P P L L B B l d B l d B =⋅≠⋅⎰⎰.（C ）2121,P P L L B B l d B l d B ≠⋅=⋅⎰⎰.（D ）2121,P P L L B B l d B l d B ≠⋅≠⋅⎰⎰. [ ]11．(本题3分)电位移矢量的时间变化率dt dD /的单位是 （A ）库仑／米2． （B ）库仑/秒．（C ）安培／米2． （D ）安培²米2． [ ] L2．（本题3分）有四个等量点电荷在OXY 平面上的四种不同组态，所有点电荷均与原点等距．设无穷远处电势为零，则原点O 处电场强度和电势均为零的组态是 [ ]13．（本题3分）如图示，直线MN 长为l 2，弧OCD 是以N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有正电荷+q ，M 点有负电荷-q ．今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功（A ） A ＜0且为有限常量． （B ） A ＞0且为有限常量． （C ） A ＝∞． （D ） A ＝0． [ ]14．(本题3分)一电偶极子放在均匀电场中，当电偶极矩的方向与场强方向不一致时，其所受的合力F和合力矩M为：（A ）0,0==M F． （B ）0,0≠=M F．（C ）0,0=≠M F．（D ）0,0≠≠M F．[ ]15．（本题3分）当一个带电导体达到静电平衡时： （A ）表面上电荷密度较大处电势较高．（B ）表面曲率较大处电势较高．（C ）导体内部的电势比导体表面的电势高．（D ）导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零． [ ]16．（本题3分）如图所示，螺线管内轴上放入一小磁针，当电键K 闭合时，小磁针的N 极的指向（A ）向外转90O ． （B ）向里转90O ． （C ）保持图示位置不动． （D ）旋转180O ．（E ）不能确定． [ ]17．(本题3分）如图，在一圆形电流I 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L ，则由安培环路定理可知（A ）,0=⋅⎰Ll d B且环路上任意一点 B ＝0．（B ）,0=⋅⎰Ll d B且环路上任意一点0≠B ．（C ）,0≠⋅⎰Ll d B且环路上任意一点 0≠B ．（D ）,0≠⋅⎰Ll d B且环路上任意一点B=常量．[ ]I18．（本题3分）附图中，M、P、O为由软磁材料制成的棒，三者在同一平面内，当K闭合后，（A）M的左端出现N极．（B）P的左端出现N极．（C）O右端出现N极．（D）P的右端出现N极．[ ]二．填空题：1．（本题3分）如图所示，在边长为a的正方形平面的中垂线上，距中心O点a12处，有一电量为q的正点电荷，则通过该平面的电场强度通量为．2．（本题3分）电量分别为q1，q2，q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为R，则b点处的电势U＝3．（本题3分）在静电场中，场强沿任意闭合路径的线积分等于零，即0=⋅⎰Ll d E，这表明静电场中的电力线 .4．（本题3分）空气的击穿电场强度为m V /1026⨯，直径为0.10m 的导体球在空气中时的最大带电量为 ． （22120/1085.8m N C ⋅⨯=-ε） 5．（本题3分）长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I 通过，其间充满磁导率为μ的均匀磁介质．介质中离中心轴距离为r 的某点处的磁场强度的大小H ＝ ，磁感应强度的大小B ＝ . 6．(本题3分)一“无限长”均匀带电的空心圆柱体，内半径为a ，外半径为b ，电荷体密度为ρ．若作一半径为r （a ＜r ＜b ），长度为L 的同轴圆柱形高斯柱面，则其中包含的电量q ＝ ． 7．(本题3分)一静止的质子，在静电场中通过电势差为100V 的区域被加速，则此质子的末速度是 ． （leV ＝1.6³10-19J ，质子质量m P ＝1.67³l0-27kg ） 8．(本题3分)两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电．在电源保持联接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差电容器1极板上的电量 ．（填增大、减小、不变） 9．（本题3分）磁场中任一点放一个小的载流试验线圈可以确定该点的磁感应强度，其大小等于放在该点处试验线圈所受的 和线圈的 的比值． 10．（本题3分）在点电荷系的电场中，任一点的电场强度等于 ，这称为场强叠加原理． 11．（本题3分）一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．该球面内、外的场强分布为（r表示从球心引出的矢径）：=)(r E)(R r <，=)(r E)(R r >． 12．（本题3分）在静电场中，电势不变的区域，场强必定为 ．三．计算题： l ．（本题10分）一空气平行板电容器，两极板面积均为 S ，板间距离为 d （ d 远小于极板线度），在两极板间平行地插入一面积也是S 、厚度为 t （＜ d ）的金属片．试求： （l ）电容C 等于多少？（2）金属片放在两极板间的位置对电容值有无影响？2．（本题10分）计算如图所示的平面载流线圈在P 点产生的磁感应强度，设线圈中的电流强度为I ．3．（本题10分）图中所示为水平面内的两条平行长直裸导线LM 与L ’M ’，其间距离为l 其左端与电动势为0 的电源连接.匀强磁场B垂直于图面向里.一段直裸导线ab 横放在平行导线间（并可保持在导线间无摩擦地滑动）把电路接通．由于磁场力的作用，ab 将从静止开始向右运动起来．求（1） ab 能达到的最大速度V ．（2） ab 达到最大速度时通过电源的电流I ．4．（本题10分）两电容器的电容之比为2:1:21 C C（l ）把它们串联后接到电压一定的电源上充电，它们的电能之比是多少？（2）如果是并联充电，电能之比是多少？（3）在上述两种情形下电容器系统的总电能之比又是多少？ 5．（本题10分）在一平面内有三根平行的载流直长导线，已知导线1和导线2中的电流I 1＝I 2且方向相同，两者相距 3³10-2m ，并且在导线1和导线2之间距导线1为10-2m 处B ＝0，求第三根导线放置的位置与所通电流I 3之间的关系．6．（本题10分）一圆柱形电容器，内圆柱的半径为R 1，外圆柱的半径为R 2，长为L )]([12R R L ->>，两圆柱之间充满相对介电常数为r ε的各向同性均匀电介质．设内外圆柱单位长度上带电量（即电荷线密度）分别为λ和λ-，求：（l ）电容器的电容； （2）电容器储存的能量． 7．(本题10分)从经典观点来看，氢原子可看作是一个电子绕核作高速旋转的体系．已知电子和质子的电量为-e 和e ，电子质量为m e ，氢原子的圆轨道半径为r ，电子作平面轨道运动，试求电子轨道运动的磁矩m p的数值？它在圆心处所产生磁感应强度的数值B 0为多少？ 8．（本题10分）一无限长直导线通有电流t e I I 30-=．一矩形线圈与长直导线共面放置，其长边与导线平行，位置如图所示．求：（l ）矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向； （2）导线与线圈的互感系数．四．证明题：(共10分） 1．（本题10分）一环形螺线管，共N 匝，截面为长方形，其尺寸如图，试证明此螺线管自感系数为：ab h N L ln 220πμ=大学物理（电磁学）参考答案 一．选择题：1．（D ） 2．（D ） 3．（D ） 4．（B ） 5.（A ）6．（A ） 7．（B ） 8．（C ） 9．（C ） 10．（C ） 11．（C ）12．（D ） 13．（D ） 14．（B ） 15．（D ） 16．（C ） 17．（B ） 18．（B ）二．填空题：(共27分） 1．（本题3分） )6/(0εq 2．（本题3分）)22(813210q q q R++πε3．（本题3分） 不可能闭合 4．(本题3分) 5.6³10-7C 5．（本题3分）)2/(r I π )2/(r I H πμμ= 6．（本题3分）)(22a r L -ρπ 7（本题3分）1.38³105m 8．（本题3分）增大 增大 9．（本题3分）最大磁力矩 磁矩10．（本题3分）点电荷系中每一个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和 11．（本题3分）r rR 302εσ12．（本题3分）零三．计算题： 1．（本题10分）解：设极板上分别带电量+q 和-q ；金属片与A 板距离为d 1，与B 板距离为d 2；金属片与A 板间场强为 )/(01S q E ε= 金属板与B 板间场强为 )/(02S q E ε= 金属片内部场强为0'=E 则两极板间的电势差为 d E d E U U B A 21+=-))](/([210d d S q +=ε))](/([0t d S q -=ε 由此得)/()/(0t d S U U q C B A -=-=ε因C 值仅与d 、t 有关，与d 1、d 2无关，故金属片的安放位置对电容无影响．2．（本题10分）解：如图，CD 、AF 在P 点产生的 B ＝0 EF D E BC AB B B B B B+++= )sin (sin 4120ββπμ-=a IB AB ，方向⊗其中0sin ,2/1)2/(sin 12===ββa a aIB AB 240μ=∴，同理：aIB BC 240μ=，方向⊗．同样 aIB B EF DE 280μ==，方向⊙．a IaI a I B 8224242000μμμ=-=∴3．解：（1）导线ab 运动起来时，切割磁感应线，产生动生电动势。
物理中考光学力学电磁学作图题大全(附解析)
作图题图能够形象、直观地反映物理过程和物理现象，揭示事物之间的联系，有助于加深学生对物理现象的理解和认识.作图能提高学生的作图技能，培养学生的空间想象能力和利用图分析解决问题的能力.作图题是中考物理试题中的基本题型，一般是根据题目的要求，作出相应的图像和图线.主要是检查学生运用基本概念和规律进行作图的能力.题型之一光学作图题光学作图题主要包括光的直线传播、光的反射和折射、平面镜成像、透镜对光线的作用等.在近年的中考试题中，光学作图题已成为热点考查的内容之一.作图注意事项：（1）要借助工具作图，作图一定要规范.（2）是实际光线画实线，不是实际光线画虚线.（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开.（4）作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线（虚线），然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线.透镜的作图要熟记三条特殊光线.1.光的反射作图（2014·广州模拟）一圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯，一人站在岸边，设A处为人眼，作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的反射光线.（保留辅助线）光的反射作图要点：a.物、像关于平面镜对称；b.平面镜是物点和像点连线的垂直平分线；c.反射角等于入射角，法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线，且法线与镜面垂直，平面镜成像时，所有反射光线的反向延长线一定经过镜后的像.2.光的折射作图（2013·咸宁）如图所示，两条入射光线（或延长线）分别过凹透镜的光心O和焦点F，分别画出经过凹透镜折射后的光线.凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴.②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点.③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变.1.（2014·曲靖）在图中画出光线经平面镜后的反射光线.2.（2014·遵义）小云家在装修房子时，为了美观，在客厅的天花板上安装了一块平面镜，如图所示.请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像.3.（2013·辽阳）一条光线射到水面后发生反射和折射，反射光线OA如图所示，请画出入射光线和折射光线的大致方向.4.（2014·南充）如图所示，一束光从直角三角形玻璃砖AB面垂直射入，并从玻璃砖AC 面射出，请画出光束进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光线.5.（2014·荆州）将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图所示，请画出这束光线在水中传播并最后射出水面的光路图.(不考虑光在水面处的反射)6.（2014·衡阳）如图所示，一束与水平面成30°夹角的太阳光径平面镜反射后竖直射入井中，在图中画出反射光线和平面镜的位置.7.（2014·菏泽）在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜.8.（2013·营口）完成图中的光路图.9.（2014·凉山）如图所示，已知凸透镜的一条折射光线和一条入射光线，请你对应画出它们的入射光线和折射光线.10.（2014·云南）请根据近视眼的成因和矫正方法，在如图所示的方框内画出矫正所需的透镜并完成光路图.11.（2014·兰州）根据凸透镜的成像规律，请在图中作出物体通过凸透镜所成的像.12.（2014·聊城）如图所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S 的像点S′.13.（2014·杭州）如图为发光点S和竖直放置的平面镜的位置情况，在图中用光路图作出发光点S的像点S′.14.（2013·哈尔滨）在碗底放一枚硬币S，向碗里倒水后，会观察到“硬币”上升，如图所示.请将眼睛看到硬币像S′的光路图补充完整.光学作图题答案例1例2针对训练1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.力学作图题力学作图是中考的常考题型，此类题难度虽然较低，但也会因作图不规范等原因造成失分.考查的内容包括力的示意图作图、杠杆的作图、滑轮组的组装.１.画力的示意图（2014¡¤福州）在图中画出南瓜受到重力G的示意图.画力的示意图时，首先找准受力物体；其次明确要画的力、力的三要素；最后根据力的示意图画法规范作图.2.画杠杆的示意图（2014¡¤滨州）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力，请在图中画出力F1、F2的力臂L1、L2.画力臂时可遵循一下顺序：①先在杠杆示意图上确定出支点；②画出动力作用线和阻力作用线；③最后从支点向力的作用线引垂线.3.组装滑轮组（2013¡¤揭阳）用滑轮组拉出陷入泥中的汽车.在图中画出最省力的绳子绕法.滑轮组绕线时要遵循“偶定奇动”的绕线原则，确定绳子段数的方法有三种：第一种是最省力的绕线，是指从动滑轮上开始绕线；第二种是根据s与h 的关系确定出作用在动滑轮绳子的段数，然后再按照“偶定奇动”的绕线原则进行绕线；第三种是根据F与G的关系确定出作用在动滑轮上绳子的段数，再按照“偶定奇动”的绕线原则进行绕线.1.（2014¡¤自贡）如图所示，物体A在斜面上匀速滑下，请画出物体A所受力的示意图.2.（2014¡¤成都）图中，小球和杠杆都处于静止状态，请作出小球所受重力及线AB对杠杆的拉力的示意图.3.（2014¡¤德阳）如图所示，重为G的小球静止在水中，请画出小球的受力示意图.4.（2014¡¤连云港）如图所示，一箱子放在水平向右匀速行驶的汽车上，请画出箱子受力的示意图.5.（2014¡¤凉山）如图所示的杠杆中，已知动力F1和阻力臂L2，请你作出动力臂L1和阻力F2.6.（2014¡¤遂宁）曲杆可绕固定点O转动，在一个最小的拉力F的作用下，在如图所示位置保持静止，请在图中作出：①拉力F的力臂和拉力F的示意图；②物体所受重力的示意图.7.（2014¡¤酒泉）如图所示是日常生活中常用的一款指甲刀，手柄CBA是___________（填“省力”或“费力”）杠杆，请在图中画出作用在A点的力F的力臂.8.（2014¡¤广州）如图是手臂的简化图，手托住重物时，肌肉对前臂的拉力沿图中ab线. （1）在图中画出重物对手的压力；（2）画出肌肉对前臂的拉力方向；（3）画出拉力的力臂.9. 如图是用羊角锤拔钉子的情景.请画出动力F1的力臂L1和羊角锤所受阻力F2的示意图.10. 用如图所示的滑轮组提升重物，要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图上画出绕线的方法.11.（2014¡¤衡阳）如图所示，某人站在A处通过一根绳子和两个滑轮匀速提起物体B，所用F=100 N，物体B重300 N（不计滑轮重和绳重，不计摩擦），画出滑轮组的绕线.力学作图题答案例3例4例5针对训练1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.电磁学作图题1.家庭电路的连接（2013·四川）用笔画线代替导线，把图中的三孔插座、电灯及控制电灯的开关接到家庭电路上.连接家庭电路需考虑用电安全.螺丝口灯泡的螺旋套接线柱应接零线，灯尾接线柱应接火线；开关应接在火线端.2.安培定则的运用（2014·宜宾）请利用图中给出的信息，在图中标出电源的正极、小磁针的S极，并用箭头标出磁感线的方向.安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，已知其中任意两个方向就可以确定第三个的方向.1.（2014·菏泽）根据图示的实物连接图，在方框中画出电路图.2.（2014·泰州）如图是楼梯照明灯的模拟电路.它的要求是，在楼梯的上下两端都能对灯进行控制.请在图上补画连接导线，使之符合这一要求.3.（2013·济宁）小明暑假坐火车去北京，在火车上发现车厢后面有两个厕所，只有当两个厕所的门都关上，车厢指示灯才会发光，指示牌才会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两个厕所内都有人.请你把图中各元件符号连接成符合上述要求的电路图.4.（2014·烟台）如图是一个简易“表决器”.“赞成”时，绿灯亮；“反对时”，红灯亮；“弃权”时，绿灯、红灯均不亮.甲、乙是两个与绿灯、红灯相对应的按钮开关，表决时，按下哪个按钮，对应的灯就亮；不按时，两灯均不亮.请画出符合要求的电路图.5.将如图所示的电水壶的3条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上.6. 要将一个“一开三孔”开关（即一个开关和一个三孔插座连在一起）安装在新房里如图所示.图甲为实物图，图乙为反面接线示意图.请你帮他将图乙中的电路连接完整，使开关控制电灯，插座又方便其他电器使用.7.（2014·扬州）如图所示，标出磁感线方向和条形磁体的N极.8.（2014·广元）如图所示，如闭合开关，请用箭头符号标出小磁针N极的偏转方向.9.（2014·重庆）根据通电螺线管的南北极，在图中的括号内标出电源的“+”极或“-”极.10.用笔画线，将图中的滑动变阻器连入电路.要求：开关S闭合，滑片P向右滑动时，弹簧测力计的示数变小.11.如图所示，甲、乙两个螺线管靠得很近，串联在同一电路中，请标出螺线管甲的N极和S极.若使两螺线管相互排斥，试在图中画出螺线管乙的绕线方法.12.车辆超载是造成高速公路路面损坏严重的一个重要因素.小明想用压力传感器（当压力达到设定值时，它就接通电路）、电磁继电器，为某大桥设计一个车辆超重的报警装置.当车辆超重时，信号灯就发光.请你在图中为他连接好电路.13.如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图.其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照度的增强而减小.白天，通过太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内.傍晚，当光照度小于一定值时，通过蓄电池与LED回路，路灯开始工作.请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线，连线不能交叉）.电磁学作图题答案例6例7针对训练1.2.3.5.6.7.8.9.21 / 2211.12.13.22 / 22。
2022年—2023年高考物理光学和电磁波部分真题汇编+答案详解
12022年—2023年高考物理光学和电磁波部分真题汇编+答案详解（真题部分）1.(2023江苏,5,4分)地球表面附近空气的折射率随高度降低而增大,太阳光斜射向地面的过程中会发生弯曲。
下列光路图中能描述该现象的是 ( )2.(2023江苏,6,4分)用某种单色光进行双缝干涉实验,在屏上观察到的干涉条纹如图甲所示,改变双缝间的距离后,干涉条纹如图乙所示,图中虚线是亮纹中心的位置。
则双缝间的距离变为原来的 ( )A.13B.12C.2倍D.3倍3.(2023全国甲,34,15分)[物理——选修3-4](1)(5分)等腰三角形△abc 为一棱镜的横截面,ab=ac;一平行于bc 边的细光束从ab 边射入棱镜,在bc 边反射后从ac 边射出,出射光分成了不同颜色的两束,甲光的出射点在乙光的下方,如图所示。
不考虑多次反射。
下列说法正确的是 。
(填入正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)2A.甲光的波长比乙光的长B.甲光的频率比乙光的高C.在棱镜中的传播速度,甲光比乙光的大D.该棱镜对甲光的折射率大于对乙光的折射率E.在棱镜内bc 边反射时的入射角,甲光比乙光的大(2)(10分)分别沿x 轴正向和负向传播的两列简谐横波P 、Q 的振动方向相同,振幅均为5 cm,波长均为8 m,波速均为4 m/s 。
t=0时刻,P 波刚好传播到坐标原点,该处的质点将自平衡位置向下振动;Q 波刚好传到x=10 m 处,该处的质点将自平衡位置向上振动。
经过一段时间后,两列波相遇。
(ⅰ)在给出的坐标图上分别画出P 、Q 两列波在t=2.5 s 时刻的波形图(P 波用虚线,Q 波用实线);(ⅱ)求出图示范围内的介质中,因两列波干涉而振动振幅最大和振幅最小的平衡位置。
4.(2023全国乙,34,15分)[物理——选修3-4](1)(5分)一列简谐横波沿x 轴传播,图(a)是t=0时刻的波形图;P 是介质中位于x=2 m 处的质点,其振动图像如图(b)所示。
电磁学课后部分习题答案解析
电磁学课后部分习题答案解析1.2.2 两个同号点电荷所带电荷量之和为Q.在两者距离一定的前提下，他们带电荷量各为多少时相互作用力最大？解答：设一个点电荷的电荷量为1q q =,另一个点电荷的电荷量为()2q Q q =-,两者距离为r,则由库仑定律求得两个电电荷之间的作用力为()204q Q q F rπε-=令力F 对电荷量q 的一阶导数为零，即()2004Q q qdF dq r πε--== 得122Qq q == 即取 122Qq q ==时力F 为极值，而222202204Q q d Fdq rπε==-<故当 122Qq q ==时，F 取最大值 1.2.6 两个电荷量相等的同性点电荷相距为2a ，在两者连线的中垂面上置一试探点电荷0q , 求0q 受力最大的点的轨迹.解答:如图(a)所示,设有两个电荷量为q 的点电荷 ,坐标分别为(-a ,0,0)和(a ,0,0),试探点电荷0q 置于二者连线的中垂面Oyz 上坐标为(0,y,z).r y j zk =+ 为原点O 至试探点电荷0q 的失径,距离为r = ,如图(b)所示.根据对称性, 所受合力的方向与失径r 平行或反平行.其大小为()003222222sin 2q q q qrF k k r a r a α==++ 求上式的级值,去F 对r 的一阶导数并令其为零,的方程 ()22230r r a -++=求得22ar =求二阶导数并带入22ar =,得()272222022120a r d Fa kqq r a rdr -==-+<说明此时F 取极大值因此,0q 受力最大的点的轨迹是在中垂面上的圆心坐标为(0,0,0)半径为2a的圆. 1.3.6 附图中均匀带电圆环的半径为R,总电荷量为q (1)求数轴线上离环心O 为x 处的场强E (2) 轴线上何处场强最大?其值是多少? (3)大致画出E-x 曲线.解答:设圆环的带电线密度为 2q Rηπ=如图(a)所示,圆环一小段dl 到轴上一点P 的距离为r ,即有dq dl η=,cos xrα=,该小段对P 点产生的场强大小为 22dqdl dE kk r r η== 根据对称性,P 点场强仅有x 分量, d E 在x 轴的分量大小为()3222cos x xdldE dE kRxηα==+()()()33322222222200224x xRxqx E dE kR RxR xR xηηπεπε====+++⎰P 点场强为()322204qx E iR xπε=+（2）应求dE dx并令其值为0，求得当22R x =，E 取极值，而2220R x d E dx =<，根据对称性，位于轴上22R x =±点的场强取最大值，其值为 2063E i Rπε=±（3）如图（b ）所示。
(完整版)电磁学题库(附答案)
《电磁学》练习题（附答案）1. 如图所示，两个点电荷＋q 和－3q ，相距为d . 试求：(1) 在它们的连线上电场强度0=E的点与电荷为＋q 的点电荷相距多远？(2) 若选无穷远处电势为零，两点电荷之间电势U =0的点与电荷为＋q 的点电荷相距多远？2. 一带有电荷q ＝3×10-9 C 的粒子，位于均匀电场中，电场方向如图所示．当该粒子沿水平方向向右方运动5 cm 时，外力作功6×10-5 J ，粒子动能的增量为4.5×10-5 J ．求：(1) 粒子运动过程中电场力作功多少？(2) 该电场的场强多大？3. 如图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q ，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度．4. 一半径为R 的带电球体，其电荷体密度分布为ρ =Ar (r ≤R ) ， ρ =0 (r ＞R )A 为一常量．试求球体内外的场强分布．5. 若电荷以相同的面密度σ均匀分布在半径分别为r 1＝10 cm 和r 2＝20 cm 的两个同心球面上，设无穷远处电势为零，已知球心电势为300 V ，试求两球面的电荷面密度σ的值． (ε0＝8.85×10-12C 2/ N ·m 2 )6. 真空中一立方体形的高斯面,边长a ＝0.1 m ，位于图中所示位置．已知空间的场强分布为： E x =bx , E y =0 , E z =0．常量b ＝1000 N/(C ·m)．试求通过该高斯面的电通量．7. 一电偶极子由电荷q ＝1.0×10-6 C 的两个异号点电荷组成，两电荷相距l ＝2.0 cm ．把这电偶极子放在场强大小为E ＝1.0×105 N/C 的均匀电场中．试求： (1) 电场作用于电偶极子的最大力矩．(2) 电偶极子从受最大力矩的位置转到平衡位置过程中，电场力作的功．8. 电荷为q 1＝8.0×10-6 C 和q 2＝－16.0×10-6 C 的两个点电荷相距20 cm ，求离它们都是20 cm 处的电场强度． (真空介电常量ε0＝8.85×10-12 C 2N -1m -2 )9. 边长为b 的立方盒子的六个面，分别平行于xOy 、yOz 和xOz 平面．盒子的一角在坐标原点处．在此区域有一静电场，场强为j i E300200+= .试求穿过各面的电通量．EqLq P10. 图中虚线所示为一立方形的高斯面，已知空间的场强分布为： E x ＝bx ， E y ＝0， E z ＝0．高斯面边长a ＝0.1 m ，常量b ＝1000 N/(C ·m)．试求该闭合面中包含的净电荷．(真空介电常数ε0＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )11. 有一电荷面密度为σ的“无限大”均匀带电平面．若以该平面处为电势零点，试求带电平面周围空间的电势分布．12. 如图所示，在电矩为p 的电偶极子的电场中，将一电荷为q 的点电荷从A 点沿半径为R 的圆弧(圆心与电偶极子中心重合，R >>电偶极子正负电荷之间距离)移到B 点，求此过程中电场力所作的功．13. 一均匀电场，场强大小为E ＝5×104 N/C ，方向竖直朝上，把一电荷为q ＝ 2.5×10-8 C 的点电荷，置于此电场中的a 点，如图所示．求此点电荷在下列过程中电场力作的功．(1) 沿半圆路径Ⅰ移到右方同高度的b 点，ab ＝45 cm ； (2) 沿直线路径Ⅱ向下移到c 点，ac ＝80 cm ；(3) 沿曲线路径Ⅲ朝右斜上方向移到d 点，ad ＝260 cm(与水平方向成45°角)．14. 两个点电荷分别为q 1＝＋2×10-7 C 和q 2＝－2×10-7 C ，相距0.3 m ．求距q 1为0.4 m 、距q 2为0.5 m 处P 点的电场强度． (41επ=9.00×109 Nm 2 /C 2) 15. 图中所示， A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，A 面上电荷面密度σA ＝－17.7×10-8 C ·m -2，B 面的电荷面密度σB ＝35.4 ×10-8 C ·m -2．试计算两平面之间和两平面外的电场强度．(真空介电常量ε0＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )16. 一段半径为a 的细圆弧，对圆心的张角为θ0，其上均匀分布有正电荷q ，如图所示．试以a ，q ，θ0表示出圆心O 处的电场强度．17. 电荷线密度为λ的“无限长”均匀带电细线，弯成图示形状．若半圆弧AB 的半径为R ，试求圆心O 点的场强．ABRⅠⅡ Ⅲ dba 45︒cEσAσBA BOa θ0 q AR ∞∞O18. 真空中两条平行的“无限长”均匀带电直线相距为a ，其电荷线密度分别为－λ和＋λ．试求：(1) 在两直线构成的平面上，两线间任一点的电场强度(选Ox 轴如图所示，两线的中点为原点)．(2) 两带电直线上单位长度之间的相互吸引力．19. 一平行板电容器，极板间距离为10 cm ，其间有一半充以相对介电常量εr ＝10的各向同性均匀电介质，其余部分为空气，如图所示．当两极间电势差为100 V 时，试分别求空气中和介质中的电位移矢量和电场强度矢量. (真空介电常量ε0＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)20. 若将27个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴，此大水滴的电势将为小水滴电势的多少倍？(设电荷分布在水滴表面上，水滴聚集时总电荷无损失．) 21. 假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R 的导体球带电．(1) 当球上已带有电荷q 时，再将一个电荷元d q 从无限远处移到球上的过程中，外力作多少功？ (2) 使球上电荷从零开始增加到Q 的过程中，外力共作多少功？22. 一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W 0．若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？23. 一空气平板电容器，极板A 、B 的面积都是S ，极板间距离为d ．接上电源后，A 板电势U A =V ，B 板电势U B =0．现将一带有电荷q 、面积也是S 而厚度可忽略的导体片C 平行插在两极板的中间位置，如图所示，试求导体片C 的电势．24. 一导体球带电荷Q ．球外同心地有两层各向同性均匀电介质球壳，相对介电常量分别为εr 1和εr 2，分界面处半径为R ，如图所示．求两层介质分界面上的极化电荷面密度．25. 半径分别为 1.0 cm 与 2.0 cm 的两个球形导体，各带电荷 1.0×10-8 C ，两球相距很远．若用细导线将两球相连接．求(1) 每个球所带电荷；(2) 每球的电势．(22/C m N 1094190⋅⨯=πε)-λ +λdd/2 d/226. 如图所示，有两根平行放置的长直载流导线．它们的直径为a ，反向流过相同大小的电流I ，电流在导线内均匀分布．试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感强度的分布．27. 如图所示，在xOy 平面(即纸面)内有一载流线圈abcd a ，其中bc 弧和da 弧皆为以O 为圆心半径R =20 cm 的1/4圆弧，ab 和cd 皆为直线，电流I =20 A ，其流向为沿abcd a 的绕向．设线圈处于B = 8.0×10-2T ，方向与a →b 的方向相一致的均匀磁场中，试求：(1) 图中电流元I ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的方向和大小，设∆l 1 =∆l 2 =0.10 mm ；(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受的安培力ab F 和cd F的大小和方向；(3) 线圈上圆弧段bc 弧和da 弧所受的安培力bc F 和da F的大小和方向．28. 如图所示，在xOy 平面(即纸面)内有一载流线圈abcda ，其中b c 弧和da 弧皆为以O 为圆心半径R =20 cm 的1/4圆弧，ab 和cd 皆为直线，电流I =20 A ，其流向沿abcda 的绕向．设该线圈处于磁感强度B = 8.0×10-2 T 的均匀磁场中，B方向沿x 轴正方向．试求：(1) 图中电流元I ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的大小和方向，设∆l 1 = ∆l 2=0.10 mm ；(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受到的安培力ab F 和cd F的大小和方向；(3) 线圈上圆弧段bc 弧和da 弧所受到的安培力bc F 和da F的大小和方向．29. AA ＇和CC ＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合．AA ＇线圈半径为20.0 cm ，共10匝，通有电流10.0 A ；而CC ＇线圈的半径为10.0 cm ，共20匝，通有电流 5.0 A ．求两线圈公共中心O 点的磁感强度的大小和方向．(μ0 =4π×10-7 N ·A -2)30. 真空中有一边长为l 的正三角形导体框架．另有相互平行并与三角形的bc 边平行的长直导线1和2分别在a 点和b 点与三角形导体框架相连(如图)．已知直导线中的电流为I ，三角形框的每一边长为l ，求正三角形中心点O 处的磁感强度B．31. 半径为R 的无限长圆筒上有一层均匀分布的面电流，这些电流环绕着轴线沿螺旋线流动并与轴线方向成α 角．设面电流密度(沿筒面垂直电流方向单位长度的电流)为i ，求轴线上的磁感强度．a b c dO RR x yI I 30° 45° I ∆l 1I ∆l 2a bc d O RR xyI I 30° 45° I ∆l 1 I ∆l 232. 如图所示，半径为R ，线电荷密度为λ (>0)的均匀带电的圆线圈，绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度ω 转动，求轴线上任一点的B的大小及其方向．33. 横截面为矩形的环形螺线管，圆环内外半径分别为R 1和R 2，芯子材料的磁导率为μ，导线总匝数为N ，绕得很密，若线圈通电流I ，求． (1) 芯子中的B 值和芯子截面的磁通量． (2) 在r < R 1和r > R 2处的B 值．34. 一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0)，半径为R ，通有均匀分布的电流I ．今取一矩形平面S (长为1 m ，宽为2 R )，位置如右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量．35. 质子和电子以相同的速度垂直飞入磁感强度为B的匀强磁场中，试求质子轨道半径R 1与电子轨道半径R 2的比值．36. 在真空中，电流由长直导线1沿底边ac 方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点沿平行底边ac 方向从三角形框流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线的电流强度为I ，三角形框的每一边长为l ，求正三角形中心O 处的磁感强度B．37. 在真空中将一根细长导线弯成如图所示的形状(在同一平面内，由实线表示)，R EF AB ==，大圆弧BCR ，小圆弧DE 的半径为R 21，求圆心O 处的磁感强度B 的大小和方向． 38. 有一条载有电流I 的导线弯成如图示abcda 形状．其中ab 、cd 是直线段，其余为圆弧．两段圆弧的长度和半径分别为l 1、R 1和l 2、R 2，且两段圆弧共面共心．求圆心O 处的磁感强度B的大小．39.地球半径为R =6.37×106 m ．μ0 =4π×10-7 H/m ．试用毕奥－萨伐尔定律求该电流环的磁矩大小． 40. 在氢原子中，电子沿着某一圆轨道绕核运动．求等效圆电流的磁矩m p与电子轨道运动的动量矩L 大小之比，并指出m p和L 方向间的关系．(电子电荷为e ，电子质量为m )1 m41. 两根导线沿半径方向接到一半径R =9.00 cm 的导电圆环上．如图．圆弧ADB 是铝导线，铝线电阻率为ρ1 =2.50×10-8Ω·m ，圆弧ACB 是铜导线，铜线电阻率为ρ2 =1.60×10-8Ω·m ．两种导线截面积相同，圆弧ACB 的弧长是圆周长的1/π．直导线在很远处与电源相联，弧ACB 上的电流I 2 =2.00Ａ，求圆心O 点处磁感强度B 的大小．(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A)42. 一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10 A 电流，在导线内部作一平面S ，S 的一个边是导线的中心轴线，另一边是S 平面与导线表面的交线，如图所示．试计算通过沿导线长度方向长为1m 的一段S 平面的磁通量．(真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A ，铜的相对磁导率μr ≈1)43. 两个无穷大平行平面上都有均匀分布的面电流，面电流密度分别为i 1和i 2，若i 1和i 2之间夹角为θ ，如图，求： (1) 两面之间的磁感强度的值B i ． (2) 两面之外空间的磁感强度的值B o ． (3) 当i i i ==21，0=θ时以上结果如何？44. 图示相距为a 通电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线．(1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I的作用力的数学表达式；(2) 推出载流导线单位长度上所受力的公式．45. 一无限长导线弯成如图形状，弯曲部分是一半径为R 的半圆，两直线部分平行且与半圆平面垂直，如在导线上通有电流I ，方向如图．(半圆导线所在平面与两直导线所在平面垂直)求圆心O 处的磁感强度．46. 如图，在球面上互相垂直的三个线圈 1、2、3，通有相等的电流，电流方向如箭头所示．试求出球心O 点的磁感强度的方向．(写出在直角坐标系中的方向余弦角)47. 一根半径为R 的长直导线载有电流I ，作一宽为R 、长为l 的假想平面S ，如图所示。
电磁学考试题库及答案详解
电磁学考试题库及答案详解一、单项选择题1. 真空中两个点电荷之间的相互作用力遵循（）。
A. 牛顿第三定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案：B解析：库仑定律描述了真空中两个点电荷之间的相互作用力，其公式为F=k*q1*q2/r^2，其中F是力，k是库仑常数，q1和q2是两个电荷的量值，r是它们之间的距离。
2. 电场强度的方向是（）。
A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 垂直于电荷分布D. 与电荷分布无关解析：电场强度的方向是从正电荷指向负电荷，这是电场的基本性质之一。
3. 电势能与电势的关系是（）。
A. 电势能等于电势的负值B. 电势能等于电势的正值C. 电势能等于电势的两倍D. 电势能与电势无关答案：A解析：电势能U与电势V的关系是U=-qV，其中q是电荷量，V是电势。
4. 电容器的电容C与板间距离d和板面积A的关系是（）。
A. C与d成正比B. C与d成反比C. C与A成正比D. C与A和d都成反比解析：电容器的电容C与板间距离d成反比，与板面积A成正比，公式为C=εA/d，其中ε是介电常数。
5. 磁场对运动电荷的作用力遵循（）。
A. 洛伦兹力定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案：A解析：磁场对运动电荷的作用力遵循洛伦兹力定律，其公式为F=qvBsinθ，其中F是力，q是电荷量，v是电荷的速度，B是磁场强度，θ是速度与磁场的夹角。
二、多项选择题1. 以下哪些是电磁波的特性？（）A. 传播不需要介质B. 具有波粒二象性C. 传播速度等于光速D. 只能在真空中传播答案：ABC解析：电磁波的传播不需要介质，具有波粒二象性，传播速度等于光速，但它们也可以在其他介质中传播，只是速度会因为介质的折射率而改变。
2. 以下哪些是电场线的特点？（）A. 电场线从正电荷出发，终止于负电荷B. 电场线不相交C. 电场线是闭合的D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案：ABD解析：电场线从正电荷出发，终止于负电荷，不相交，且电场线的疏密表示电场强度的大小。
高二物理选修4《光学、电磁场和电路分析》练习题及答案
高二物理选修4《光学、电磁场和电路分
析》练习题及答案
1. 光学题目
1.1. 问题：一束光从空气射入玻璃，其入射角为45度。
如果玻璃的折射率为1.5，计算反射角和折射角。
答案：根据斯涅尔定律，反射角等于入射角，折射角由正弦关系计算得出，折射角约为29.1度。
1.2. 问题：一束光通过凹透镜聚焦。
如果物距为30厘米，凹透镜的焦距为10厘米，计算像距和放大率。
答案：根据薄透镜公式，1/f = 1/v - 1/u，其中f为焦距，v为像距，u为物距。
代入数值计算，得到像距为20厘米，放大率为2。
2. 电磁场题目
2.1. 问题：一根长直导线通电，产生的磁场强度如何随距离变化？
答案：根据安培定律，距离直线导线越远，磁场强度越弱。
2.2. 问题：一个平行板电，两板间的电场强度如何随距离变化？
答案：根据电场的定义，两平行板间的电场强度与距离成反比
关系。
3. 电路分析题目
3.1. 问题：一个由电阻、电容和电感串联的电路，如何计算电流？
答案：根据欧姆定律和基尔霍夫定律，可以通过计算电路中的
总电阻，以及应用电压和总电阻的关系计算电流。
3.2. 问题：一个并联电路中，两个电阻的等效电阻如何计算？
答案：在并联电路中，两个电阻的等效电阻可以通过公式1/R
= 1/R1 + 1/R2 计算得出。
以上是《光学、电磁场和电路分析》的一些练题及答案，希望
能对您的研究有所帮助。
电磁学题型及答案解析
1.4.6 一 半径为 R 的 带电球，起体电荷密度)1(0Rr-=ρρ，0ρ为一常数，r 为空间某带至球心的距离。
试求：（1）球内，外的强度分布。
（2） 为多大时，场强最大，该点的?max =E解：（1）)1(0Rr-=ρρ，ρ与r 是线性关系。
在球内 0P 做一个半径为r 的与带电球同心的 球面斯面如图，根据对称性分析，此球面上的场强大小相等，方向与 r 的一致。
由高斯面定理：0εqS d =•E ⎰⎰由高斯定理得：仍作球形高斯面。
时，即在球外过任一点当内内内p R r RrRr r Rr dr R r q d E r E E r r r ErrR r ),)(431(3)34(4)34(4)1(400023020230<<-=∴-=∴-=-==⎰⎰⎰ερερρπρππππErE s d 外外24π=•⎰⎰Rr dr R r q Rr33314)1(0ρππρ=-=⎰R E r302314ρππ=外rR E 23012ερ=∴外0)231(3)2(0=-=Rrdr d E ερ内32R r =∴ 强无极值。
单调减小，因而球外场越大，外E r 1.4.7 如图所示，两条平行的无线长均匀带电直线，相距为2a ，电荷线密度分别为+a ，求这两条直线在空间任一点的场强。
解：利用高斯定理分别求出两条均匀带电直线在点p 的电场强度：r r E +=∧++επη02r r E--=∧--επη2\j i r ∧+∧+∧+=+θθsin cosjri rya x ∧+∧+++=jri rr ya x ∧-∧-∧+-=r +=επη02)(j ri rya x ∧+∧+++r --επη02)(j ri rya x ∧-∧-+--∧-+-+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=i r x r x r a r a )(222220επη j r yr y ∧+--)(2220επη 其中：222)(a x y r ++=+ 222)(a x y r -+=-EE E-++=1．4．8解答:(1)图1.4.8为所挖的空腔，T 点为空腔中任意一点，空腔中电荷分布可看作电荷体密度为ρ的实心均匀带电球在偏心位置处加上一个电荷体密度为ρ-的实心均匀带电球的叠加结果，因此，空腔中任意点T 的场强E应等于电荷体密度为ρ的均匀带电球在T 点产生场强E ρ与电荷体密度为ρ-的均匀带电球在T 点产生场强E ρ-的叠加结果。
高中物理电磁学练习题(含解析)
高中物理电磁学练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列哪种做法不属于防止静电的危害（）A．印染厂房中保持潮湿B．油罐车的尾部有一铁链拖在地上C．家用照明电线外面用一层绝缘胶皮保护D．在地毯中夹杂一些不锈钢丝纤维2．避雷针能起到避雷作用，其原理是（）A．尖端放电B．静电屏蔽C．摩擦起电 D．同种电荷相互排斥3．2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格，以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活，下列物理量为量子化的是（）A．一个物体带的电荷量B．一段导体的电阻C．电场中两点间的电势差D．一个可变电容器的电容4．关于电流，下列说法中正确的是()A．电流跟通过截面的电荷量成正比，跟所用时间成反比B．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D．国际单位制中，其单位“安培”是导出单位5．转笔（Pen Spinning）是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。
转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（）A．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大B．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动而被甩走C．若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差D．若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，那么只有在竖直平面内旋转时，金属笔杆两端才会形成电势差6．关于电场力做功与电势差的关系，下列说法正确的是（）A．M、N两点间的电势差等于将单位电荷从M点移到N点电场力做的功B．不管是否存在其他力做功，电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少C．在两点间移动电荷电场力做功为零，则这两点一定在同一等势面上，且电荷一定在等势面上移动D．在两点间移动电荷，电场力做功的多少与零电势的选取有关7．图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。
高中物理测试题电磁学与光学原理
高中物理测试题电磁学与光学原理高中物理测试题：电磁学与光学原理本次高中物理测试题将涵盖电磁学与光学原理的知识点，旨在检验同学们对这些内容的理解和掌握程度。
请同学们认真阅读题目，根据题目要求进行解答。
祝愿大家能够取得优异的成绩！一、选择题1. 电流A通过一根长直导线，导线上离电流A距离r1处的磁感应强度为B1。
如果电流A放大到原来的4倍，同时离电流A的距离也放大4倍，新的磁感应强度为：A) B1 B) B1/4 C) 4B1 D) B1/162. 光的传播速度最快的物质是：A) 真空 B) 空气 C) 水 D) 玻璃3. 一束光从空气垂直射入玻璃，它的折射角为60°，求透射角。
A) 30° B) 45° C) 60° D) 90°4. 一个透镜的焦距为20 cm，如果物体放在离透镜10 cm的地方，该透镜将形成______________.A) 实像，放大 B) 实像，缩小 C) 虚像，放大 D) 虚像，缩小5. 在电磁波中，频率越高，波长越_________。
A) 长 B) 短 C) 不变 D) 不确定二、解答题1. 描述电磁感应现象的基本原理，并给出一个应用电磁感应的实例。
2. 解释为什么光在空气和玻璃之间传播时会发生折射现象，并写出折射定律。
3. 请解释如何利用凸透镜成像，并根据你的解释，画出一个完整的光线追迹图。
4. 请描述下列三种形光因素对人眼睛视觉感受的影响：a) 平行光束b) 光的散射c) 光的反射5. 你是否了解太阳能光伏发电系统？请简要介绍太阳能光伏发电的原理和工作过程。
三、综合题综合题1：一个高度为1.5 m的物体放在一个凸透镜的左侧，距离透镜20 cm处有一个与物体高度相等的虚像。
请确定该透镜的种类和焦距大小，并说明你的推理过程。
综合题2：一个半径为20 cm的球面镜，焦距为10 cm。
如果将一根高度为2 cm的物体放在球面镜的左侧，求出物体到球面镜的距离，以及像的位置和像的大小。
(完整版)电磁学练习题及答案
Prλ2λ1R 1 R 21．坐标原点放一正电荷Q ，它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场强度为E ρ。
现在，另外有一个负电荷-2Q ，试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零？ (A) x 轴上x >1。
(B) x 轴上0<x <1。
(C) x 轴上x <0。
(D) y 轴上y >0。
(E) y 轴上y <0。
［ C ］2．个未带电的空腔导体球壳，内半径为R 。
在腔内离球心的距离为d 处( d < R )，固定一点电荷+q ，如图所示. 用导线把球壳接地后，再把地线撤去。
选无穷远处为电势零点，则球心O 处的电势为 (A) 0 (B)dq04επ(C)R q 04επ- (D) )11(40Rd q -πε ［ D ］ 3．图所示，两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为λ1和λ2，则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为：(A) r 0212ελλπ+ (B) ()()20210122R r R r -π+-πελελ(C) ()20212R r -π+ελλ(D) 20210122R R ελελπ+π ［ A ］4．荷面密度为+σ和－σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板，放在与平面相垂直的x 轴上的+a 和－a 位置上，如图所示。
设坐标原点O 处电势为零，则在－a ＜x ＜+a 区域的电势分布曲线为 [ C ]5．点电荷+q 的电场中，若取图中P 点处为电势零点 ， 则M 点的电势为(A)a q 04επ (B) a q08επ(C) a q 04επ- (D) aq08επ- ［ D ］yxO +Q P(1,0)R O d +q+a aO －σ +σO－a +ax U (A)O －a +a xUO －a +a x U (C)O －a +ax U (D)aa+qPM6．图所示，CDEF 为一矩形，边长分别为l 和2l 。
电磁学课后习题答案及解析
第五章 静 电 场5 －9若电荷Q 均匀地分布在长为L 的细棒上.求证：<1>在棒的延长线,且离棒中心为r 处的电场强度为<2>在棒的垂直平分线上,离棒为r 处的电场强度为若棒为无限长<即L →∞>,试将结果与无限长均匀带电直线的电场强度相比较.分析这是计算连续分布电荷的电场强度.此时棒的长度不能忽略,因而不能将棒当作点电荷处理.但带电细棒上的电荷可看作均匀分布在一维的长直线上.如图所示,在长直线上任意取一线元d x ,其电荷为d q ＝Q d x /L ,它在点P 的电场强度为整个带电体在点P 的电场强度接着针对具体问题来处理这个矢量积分.<1>若点P 在棒的延长线上,带电棒上各电荷元在点P 的电场强度方向相同,<2>若点P 在棒的垂直平分线上,如图<A >所示,则电场强度E 沿x 轴方向的分量因对称性叠加为零,因此,点P 的电场强度就是证 <1>延长线上一点P 的电场强度⎰'=L r πεq E 202d ,利用几何关系 r ′＝r －x 统一积分变量,则 ()220022204π12/12/1π4d π41L r Q εL r L r L εQ x r L x Q εE L/-L/P -=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--=-=⎰电场强度的方向沿x 轴.<2>根据以上分析,中垂线上一点P 的电场强度E 的方向沿y 轴,大小为利用几何关系 sin α＝r /r ′,22x r r +='统一积分变量,则当棒长L →∞时,若棒单位长度所带电荷λ为常量,则P 点电场强度此结果与无限长带电直线周围的电场强度分布相同［图<B >］.这说明只要满足r 2/L 2＜＜1,带电长直细棒可视为无限长带电直线.5 －14设匀强电场的电场强度E 与半径为R 的半球面的对称轴平行,试计算通过此半球面的电场强度通量.分析方法1：由电场强度通量的定义,对半球面S 求积分,即⎰⋅=S S d s E Φ 方法2：作半径为R 的平面S ′与半球面S 一起可构成闭合曲面,由于闭合面内无电荷,由高斯定理这表明穿过闭合曲面的净通量为零,穿入平面S ′的电场强度通量在数值上等于穿出半球面S 的电场强度通量.因而解1由于闭合曲面内无电荷分布,根据高斯定理,有依照约定取闭合曲面的外法线方向为面元d S 的方向,解2取球坐标系,电场强度矢量和面元在球坐标系中可表示为①5 －17设在半径为R 的球体内,其电荷为球对称分布,电荷体密度为k 为一常量.试分别用高斯定理和电场叠加原理求电场强度E 与r 的函数关系.分析通常有两种处理方法：<1>利用高斯定理求球内外的电场分布.由题意知电荷呈球对称分布,因而电场分布也是球对称,选择与带电球体同心的球面为高斯面,在球面上电场强度大小为常量,且方向垂直于球面,因而有2S π4d r E ⋅=⋅⎰S E 根据高斯定理⎰⎰=⋅V ρεd 1d 0S E ,可解得电场强度的分布. <2>利用带电球壳电场叠加的方法求球内外的电场分布.将带电球分割成无数个同心带电球壳,球壳带电荷为r r ρq ''⋅=d π4d 2,每个带电球壳在壳内激发的电场0d =E ,而在球壳外激发的电场由电场叠加可解得带电球体内外的电场分布解1因电荷分布和电场分布均为球对称,球面上各点电场强度的大小为常量,由高斯定理⎰⎰=⋅V ρεd 1d 0S E 得球体内<0≤r ≤R > 球体外<r ＞R >解2将带电球分割成球壳,球壳带电由上述分析,球体内<0≤r ≤R >球体外<r ＞R >5 －20一个内外半径分别为R 1和R 2的均匀带电球壳,总电荷为Q 1,球壳外同心罩一个半径为R 3的均匀带电球面,球面带电荷为Q 2.求电场分布.电场强度是否为离球心距离r 的连续函数？试分析.分析以球心O 为原点,球心至场点的距离r 为半径,作同心球面为高斯面.由于电荷呈球对称分布,电场强度也为球对称分布,高斯面上电场强度沿径矢方向,且大小相等.因而24d r πE ⋅=⎰S E .在确定高斯面内的电荷∑q 后,利用高斯定理∑⎰=0/d εq S E 即可求出电场强度的分布.解取半径为r 的同心球面为高斯面,由上述分析r ＜R 1,该高斯面内无电荷,0=∑q ,故01=ER 1＜r ＜R 2,高斯面内电荷()31323131R R R r Q q --=∑ 故 ()()23132031312π4rR R εR r Q E --= R 2＜r ＜R 3,高斯面内电荷为Q 1,故r ＞R 3,高斯面内电荷为Q 1＋Q 2,故电场强度的方向均沿径矢方向,各区域的电场强度分布曲线如图<B >所示.在带电球面的两侧,电场强度的左右极限不同,电场强度不连续,而在紧贴r ＝R 3的带电球面两侧,电场强度的跃变量这一跃变是将带电球面的厚度抽象为零的必然结果,且具有普遍性.实际带电球面应是有一定厚度的球壳,壳层内外的电场强度也是连续变化的,本题中带电球壳内外的电场,在球壳的厚度变小时,E 的变化就变陡,最后当厚度趋于零时,E 的变化成为一跃变.5 －21两个带有等量异号电荷的无限长同轴圆柱面,半径分别为R 1和R 2＞R 1>,单位长度上的电荷为λ.求离轴线为r 处的电场强度：<1>r ＜R 1,<2> R 1＜r ＜R 2,<3>r ＞R 2.分析电荷分布在无限长同轴圆柱面上,电场强度也必定沿轴对称分布,取同轴圆柱面为高斯面,只有侧面的电场强度通量不为零,且⎰⋅=rL E d π2S E ,求出不同半径高斯面内的电荷∑q .即可解得各区域电场的分布.解作同轴圆柱面为高斯面,根据高斯定理r ＜R 1,0=∑q 在带电面附近,电场强度大小不连续,电场强度有一跃变 R 1＜r ＜R 2,L λq =∑r ＞R 2,0=∑q 在带电面附近,电场强度大小不连续,电场强度有一跃变这与5－20题分析讨论的结果一致.5 －22如图所示,有三个点电荷Q 1、Q 2、Q 3沿一条直线等间距分布且Q 1＝Q 3＝Q .已知其中任一点电荷所受合力均为零,求在固定Q 1、Q 3的情况下,将Q 2从点O 移到无穷远处外力所作的功.分析由库仑力的定义,根据Q 1、Q 3所受合力为零可求得Q 2.外力作功W ′应等于电场力作功W 的负值,即W ′＝－W .求电场力作功的方法有两种：<1>根据功的定义,电场力作的功为 其中E 是点电荷Q 1、Q 3产生的合电场强度.<2>根据电场力作功与电势能差的关系,有其中V 0是Q 1、Q 3在点O 产生的电势<取无穷远处为零电势>.解1由题意Q 1所受的合力为零解得 Q Q Q 414132-=-=由点电荷电场的叠加,Q 1、Q 3激发的电场在y 轴上任意一点的电场强度为将Q 2从点O 沿y 轴移到无穷远处,<沿其他路径所作的功相同,请想一想为什么？>外力所作的功为解2与解1相同,在任一点电荷所受合力均为零时Q Q 412-=,并由电势的叠加得Q 1、Q 3在点O 的电势将Q 2从点O 推到无穷远处的过程中,外力作功比较上述两种方法,显然用功与电势能变化的关系来求解较为简洁.这是因为在许多实际问题中直接求电场分布困难较大,而求电势分布要简单得多.5 －23已知均匀带电长直线附近的电场强度近似为为电荷线密度.<1>求在r ＝r 1和r ＝r 2两点间的电势差；<2>在点电荷的电场中,我们曾取r →∞处的电势为零,求均匀带电长直线附近的电势时,能否这样取？试说明.解 <1>由于电场力作功与路径无关,若沿径向积分,则有<2>不能.严格地讲,电场强度r e rελE 0π2=只适用于无限长的均匀带电直线,而此时电荷分布在无限空间,r →∞处的电势应与直线上的电势相等.5 －27两个同心球面的半径分别为R 1和R 2,各自带有电荷Q 1和Q 2.求：<1>各区域电势分布,并画出分布曲线；<2>两球面间的电势差为多少？分析通常可采用两种方法<1>由于电荷均匀分布在球面上,电场分布也具有球对称性,因此,可根据电势与电场强度的积分关系求电势.取同心球面为高斯面,借助高斯定理可求得各区域的电场强度分布,再由⎰∞⋅=p p V l E d 可求得电势分布.<2>利用电势叠加原理求电势.一个均匀带电的球面,在球面外产生的电势为在球面内电场强度为零,电势处处相等,等于球面的电势其中R 是球面的半径.根据上述分析,利用电势叠加原理,将两个球面在各区域产生的电势叠加,可求得电势的分布.解1 <1>由高斯定理可求得电场分布由电势⎰∞⋅=r V l E d 可求得各区域的电势分布.当r ≤R 1时,有当R 1≤r ≤R 2时,有当r ≥R 2时,有<2>两个球面间的电势差解2 <1>由各球面电势的叠加计算电势分布.若该点位于两个球面内,即r ≤R 1,则若该点位于两个球面之间,即R 1≤r ≤R 2,则若该点位于两个球面之外,即r ≥R 2,则<2>两个球面间的电势差第六章 静电场中的导体与电介质6 －1将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近,则导体B 的电势将〔 〔A 升高 〔B 降低 〔C 不会发生变化 〔D 无法确定分析与解不带电的导体B 相对无穷远处为零电势。
电磁学光学部试题附答案
大学物理课程试题库3、磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生，圆筒半径为Ｒ，Ｘ坐标轴垂直圆筒轴线，原点在中心轴线上，图（A）～（D）哪一条曲线表示Ｂ～Ｘ的关系？[ ]4、半径为R的无限长均匀载流圆柱形导体，其空间各点B-r图线应为[ ]01(1)2ICR01(1)4IDR8 20 3. 如图所示, 两根载有相同电流的无限长直导线, 分别通过x1＝1和x2＝3的点，且平行于y轴．由此可知, 磁感应强度B为零的地方是[ ](A) x＝2的直线上(B) x＞2的区域(C) x＜1的区域(D) 不在xOy平面内A 9IOIyx123二、填空题第几章题号题目答案7. 41（1）在静电场中，电势不变的区域，场强必定。
答案：相同7 42一个点电荷q放在立方体中心，则穿过某一表面的电通量为，若将点电荷由中心向外移动至无限远，则总的电通量将。
答案：q / (6 0)，07 43有一个球形的橡皮膜气球，电荷q均匀地分布在表面上，在此气球被吹大的过程中，被气球表面掠过的点(该点与球中心距离为r )，其电场强度的大小将由____________变为______．答案：24rq,07 44 一半径为R的带有缺口的细圆环，缺口的长度为 d(d<<R），环上均匀带正电，总电量为q，如图所示，则圆心O处的电场强度D大小E= _①____；电场强度方向为②_______。
①328Rqd②②方向指向缺口。
7 45 边长为a的正六边形每个顶点处有一个点电荷，取无限远处作为参考点，则o点电势为 _______，o点的场强大小为______。
0，07 7 7 78 46计算有限长的直线电流产生的磁场用毕奥——萨伐尔定律，而用安培环路定理求解（填能或不能）。
答案：能；不能491．在如图所示的回路中，两共面半圆的半径分别为a和b，且有公共圆心O，当回路中通有电流I时，圆心O处的磁感应强度B0=___________，方向___________。
电磁学考研试题及答案解析
电磁学考研试题及答案解析一、选择题（每题3分，共30分）1. 一个带正电的点电荷Q，放入电场中某点，测得其受到的电场力为F，那么该点的电场强度大小为：A. F/QB. Q/FC. F*QD. F2. 在静电场中，电场线的方向规定为：A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 任意方向D. 与电荷运动方向相同3. 电容器的电容定义式为：A. C=Q/UB. U=Q/CC. Q=C*UD. U=C*Q4. 一个电路中包含一个电阻R和一个电感L串联，当交流电源频率增加时，电路的总阻抗将：A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少5. 根据法拉第电磁感应定律，闭合电路中的感应电动势的大小与：A. 磁通量的变化率成正比B. 磁通量的大小成正比C. 磁通量的方向有关D. 电路的电阻有关6. 麦克斯韦方程组中，描述磁场的两个方程是：A. 高斯定律和安培环路定律B. 高斯定律和法拉第电磁感应定律C. 安培环路定律和法拉第电磁感应定律D. 高斯定律和位移电流定律7. 一个导体棒在垂直于它的方向上的磁场中以速度v匀速运动，产生的电动势大小为：A. B*L*vB. B*v*LC. B*v/LD. L*B*v8. 根据电磁波理论，电磁波在真空中传播的速度是：A. 光速B. 声速C. 光速的一半D. 无限大9. 两个频率相同的电磁波在真空中传播，它们的：A. 波速相同，波长也相同B. 波速不同，波长也不同C. 波速相同，波长不同D. 波速不同，波长相同10. 一个均匀带电的绝缘球壳，其内部没有净电荷，那么球壳内部的电场强度为：A. 不为零B. 零C. 无法确定D. 取决于球壳的厚度二、简答题（每题10分，共20分）11. 请简述电磁感应中的楞次定律及其应用。
12. 解释什么是电磁波，以及电磁波的产生和传播机制。
三、计算题（每题20分，共40分）13. 一个平行板电容器的板间距离为d，板面积为A，两板间的电介质为相对介电常数为ε_r的均匀介质。
高三物理练习题：电磁学与光学
高三物理练习题：电磁学与光学
问题一：
对于非中心对称的物体，如何确定其主轴方向？
问题二：
根据恩斯特·马赫的干涉实验，如何证明光的传播速度是有限的呢？
问题三：
如何利用简单的实验布置测量电磁波的波长？
问题四：
如果把一个透明物体放在光源前方，为什么观察者在看到透明物体时应该坐在与光线相切的方向上？
问题五：
为什么太阳光可以穿过窗户玻璃，但遇到透射角大于临界角的时候就会发生全反射呢？
问题六：
在电磁感应现象中，为什么会产生自感现象和互感现象？
问题七：
在磁场中，为什么有些物体会表现出磁性，而另一些物体则不会？
问题八：
什么是远见点，我们如何根据光的传播来解释？
问题九：
为什么物体的颜色会受到光的颜色的影响？
问题十：
如何通过振动电荷来产生电磁波？
这些问题涉及到高三物理中的电磁学与光学知识，不仅考察了对基础理论的理解，更要求学生能够运用所学知识解决实际问题。
通过解答这些问题，可以加深对电磁学
与光学的理解，提高解决问题的能力。
通过更多的实践练习和思考，相信同学们能够
在这一领域中取得更进一步的突破和进步。
《大学物理-电磁学和光学》期末考试答案
1单选(4分)得分/总分•A.线圈应沿Y轴负向平动•B.线圈应沿X轴负向平动•C.线圈应沿X轴正向平动•D.线圈应沿Y轴正向平动正确答案：B你没选择任何选项2单选(4分)如果迈克尔逊干涉仪中的M1反射镜移动距离0.233 mm，数得条纹移动792条，若光之波长单位以nm计，则应为( )得分/总分•A.588.0•B.394.0•C.465.0•D.672.0正确答案：A你没选择任何选项3单选(4分)两条狭缝相距2 mm，离屏300 cm，用600 nm的光照射时，干涉条纹的相邻明纹间距为（以毫米为单位）（）得分/总分•A.0.9•B.4.15•C.5.18•D.3.12正确答案：A你没选择任何选项4单选(4分)波长为520 nm的单色光垂直投射到每厘米2000 线的平面光栅上，试求第一级衍射最大所对应的衍射角近似为多少度（）得分/总分•A.6•3•C.12•D.15正确答案：A你没选择任何选项5单选(4分)为什麽电子显微镜的放大率，可以比光学显微镜大几百倍（）得分/总分•A.电子显微镜的孔径很小•B.电子带有电荷•C.电子波的波长比X射线的波长还短•D.电子运动很快正确答案：C你没选择任何选项6单选(4分)两个相距不太远的平面圆线圈，怎样放置可使其互感系数近似为零（设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心）（）得分/总分•A.两线圈的磁矩成反平行•两线圈的轴线相互垂直•C.两线圈的磁矩相互平行•D.两线圈的轴线相互平行正确答案：B你没选择任何选项7单选(4分)C1和C2两个电容器串联起来接上电源充电，两个电容器里都有介质板，保持电源连接，把C1中的介质板抽出来，则下列哪种说法是正确的？（）得分/总分•A.C1的电场减小，C2上的电势差减小•B.C2上的电量减小，C2上的电势差减小•C.C1上的电势差减小，C1上的电量增大•D.C1上的电势差增大，C2上的电量增大正确答案：B你没选择任何选项8单选(4分)得分/总分•653.3nm; 690nm•B.490 nm; 653.3 nm•C.553.3nm; 490nm•D.653.3 nm; 490 nm正确答案：B你没选择任何选项9单选(4分)有一个半径为R的单匝圆线圈，通以电流I；若将该导线完成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈的磁矩为原来的（）得分/总分•A.1/4•B.1/2•C.2倍•D.4倍正确答案：B你没选择任何选项10单选(4分)一个电子以速率v 垂直地进入磁感强度大小为B的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将（）得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案：B你没选择任何选项11单选(4分)载流圆线圈直径为a，通电流为I，则线圈中心O处的磁感应强度的大小为（）得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案：B你没选择任何选项12单选(4分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案：B你没选择任何选项13单选(4分)得分/总分•A.•B.•C.•D.正确答案：B你没选择任何选项14单选(4分)劈尖干涉中两相邻条纹间的距离相等，为什么牛顿环干涉中，两相邻环形条纹间的距离不相等？（）得分/总分•A.因平凸透镜的折射率不同•B.因它的条纹是环形•C.因平凸透镜曲面上各点的斜率不等•D.因平凸透镜表面不平整正确答案：C你没选择任何选项15单选(4分)静电场中某点电势的数值等于（）得分/总分•A.试探电荷置于该点时具有的电势能•B.单位试探电荷置于该点时具有的电势能•C.把单位正电荷从该点移到电势零点时，外力做的功•D.单位正电荷置于该点时所具有的电势能正确答案：D你没选择任何选项16多选(4分)关于位移电流，下列说法正确的是（）得分/总分•A.位移电流只存在于真空和电介质中，导体中不存在位移电流•B.位移电流是通过曲面S的电位移通量随时间的变化率•C.位移电流不产生焦耳热•D.在同一回路中，位移电流与传导电流方向相同正确答案：B、C、D你没选择任何选项17多选(4分)下列说法正确的是（）得分/总分•A.沿着电力线的方向，电势是升高的•B.介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关•C.对于孤立导体，其表面的电荷分布与导体本身形状是有关的•D.电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域内必定为零正确答案：B、C、D你没选择任何选项18多选(4分)下列说法不正确的是（）得分/总分•A.磁化电流的方向可能会与传导电流的方向相反•B.磁场是保守场，磁场力是保守力•C.带电粒子在均匀磁场中运动时，粒子一定做匀速率圆周运动•D.磁场的能量是定域于磁场的，只要有磁场存在的空间，就具有磁场能量正确答案：B、C你没选择任何选项19多选(4分)下列哪些是两束光发生干涉的必须条件（）得分/总分•A.频率相同•B.振动方向相同•C.振动方向垂直•D.相位相同正确答案：A、B你没选择任何选项20多选(4分)电荷为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确的是（）得分/总分•A.只要速度大小相同，无论粒子如何入射，所受的洛伦兹力一定相同•B.进入磁场后，整个运动过程中，粒子的动能和动量都不变•C.在速度和入射方向不变的前提下，若电荷由q变为-q，则粒子受力反向，数值不变•D.进入磁场后，整个运动过程中，粒子的动能不变正确答案：C、D你没选择任何选项21判断(4分)等倾干涉条纹的中心可能是亮环也可能是暗环，而牛顿环干涉条纹的中心一定是暗环得分/总分•A.•B.正确答案：A你没选择任何选项22判断(4分)由磁场中的安培环路定律，积分回路外的电流不会影响磁感应强度沿回路的积分；但会影响回路上各点的磁场分布。
电磁学、光学考试试卷
普通物理单项选择题（每小题2分，共12分）1. 自然光以60°的入射角照射到某两介质交界面时，反射光为完全线偏振光，则知折射光为(A) 完全线偏振光且折射角是30°．(B) 部分偏振光且只是在该光由真空入射到折射率为3的介质时，折射角是30°．(C) 部分偏振光，但须知两种介质的折射率才能确定折射角．(D) 部分偏振光且折射角是30°． ［2. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中，用单色光垂直照射，在反射光中看到干涉条纹，则在接触点P 处形成的圆斑为(A) 全明．(B) 全暗． (C) 右半部明，左半部暗．(D) 右半部暗，左半部明． ［ ］ 3. 在一个原来不带电的外表面为球形的空腔导体A 内，放一带有电荷为+Q 的带电导体B ，如图所示．则比较空腔导体A 的电势U A 和导体B 的电势U B 时，可得以下结论：(A) U A = U B ． (B) 因空腔形状不是球形，两者无法比较． (C) U A < U B ． (D) U A > U B ． ［ ］4. 两个同心圆线圈，大圆半径为R ，通有电流I 1；小圆半径为r ，通有电流I 2，方向 如图．若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一 平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A)Rr I I 22210πμ． (B)Rr I I 22210μ．(C)rR I I 22210πμ (D) 0． ［ ］5. 面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I ．线圈1的 电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示，线圈2的电流所产生的通过线 圈1的磁通用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系为： (A) Φ21 =2Φ12． (B) Φ21 >Φ12．(C) Φ21 =Φ12． (D) Φ21 =21Φ12． ［ ］ 6. 一束白光垂直照射在一光栅上，在形成的同一级光栅光谱中，偏离中央明纹最远的是(A) 红光． (B) 绿光．(C) 黄光． (D) 紫光． ［ ］O r R I 1 I 2 A二、填空题（每空2分，共28分）：1. 如图，在杨氏双缝干涉实验中，若把一厚度为e 、折射率为n 的 薄云母片覆盖在S 1缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为__________．2. 一个半径大小可变的圆孔，放在与屏相距D 处，波长为λ 的单色平行光垂直照射到圆孔上，现在令圆孔半径从零开始逐渐增大，则屏上衍射图样中心处的光强首次变为零时，圆孔的半径R = ______ __。
高中物理《光学》练习题(附答案解析)
高中物理《光学》练习题（附答案解析）学校:___________姓名：___________班级：__________一、单选题1．下列说法正确的是（ ）A ．爱因斯坦提出光子的能量与光的波长成正比，即E h λ=B ．法拉第预言电磁波的存在，赫兹则通过实验捕捉到电磁波C ．原子从低能级向高能级跃迁时放出光子D ．由c f λ=可知，频率越大的电磁波，在真空中波长越小2．首位通过实验捕捉到电磁波的科学家是（ ）A ．赫兹B ．法拉第C ．麦克斯韦D ．奥斯特3．关于电磁波和麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是（ ）A ．电磁波是一种物质，可以在真空中传播B ．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场C ．变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场D ．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场4．下列器件中，利用电流热效应工作的是（ ）A ．微波炉B ．电视机C ．电风扇D ．电饭锅5．如图所示，OO '是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A 、B 是关于OO '轴等距离且平行的两束不同单色细光束，从玻璃射出后相交于OO '下方的P 点，由此可以得出的结论是（ ）A ．在同种玻璃中传播，A 光的传播速度一定大于B 光B ．以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，B 光侧移量大C ．分别照射同一光电管，若B 光能引起光电效应，A 光一定也能D ．以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是A 光6．某种透明玻璃圆柱体横截面如图所示，O点为圆心，一束单色光从A点射入，经B点射出圆柱体。
下列说法正确的是（）A．光线进入玻璃后频率变大B．若θ增大， 可能变小C．若θ增大，光线在圆柱体内可能会发生全反射D．若θ增大，光线由A点至第一次射出时间变短7．下列说法正确的是（）A．光子的能量跟它的频率成反比B．随着温度的升高，热辐射中波长较短的成分越来越强C．一小段通电直导线所受磁场力的方向就是导线所在处的磁场方向D．只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波8．如图所示，由两种单色光组成的复色光，通过足够大的长方体透明材料后分成a、b两束，则（）A．只要满足一定的条件，a、b两束光可以发生干涉B．遇到障碍物时，b光更容易发生明显的衍射现象C．在该透明材料中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．从该透明材料射入空气发生全反射时，a光的临界角较大二、多选题9．下列关于电磁波的说法不正确的是（）A．只要空间某处有变化的电场和磁场，就会在其周围产生电磁场，从而形成电磁波B．任何变化的磁场周围一定有电场C ．能说明光具有波粒二象性的现象是光的反射和光电效应D ．太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传播速度不同10．电磁波为信息的传递插上了翅膀。
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静 电 场 院别 班级 姓名 学号一、选择题[ D ] 1、下列哪一种说法正确？A 、电荷在电场中某点受到的电场力很大，该点的电场强度一定很大。
B 、一点电荷附近的任一点，如果没有把检验电荷放进去，则这点的电场强度为零。
C 、把质量m 的点电荷q 放在一电场中，由静止状态释放，电荷一定沿电力线运动。
D 、电力线上任意一点的切线方向，代表点电荷q 在该点处获得的加速度方向。
[ C ] 2、图示为一轴对称性静电场的E ～r 关系曲线,请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小, r 表示离对称轴的距离)A 、“无限长”均匀带电直线B 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体C 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面D 、半径为R 的有限长均匀带电圆柱面[ A ] 3、在点电荷激发的电场中，如以点电荷为心作一个球面，关于球面上的电场，以下说法正确的是A 、球面上的电场强度矢量E 处处不等；B 、球面上的电场强度矢量E 处处相等，故球面上的电场是匀强电场；C 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定指向球心；D 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定沿半径垂直球面向外.[ D ] 4、如图所示,在C 点放置电荷1q ，A 点放置电荷2q ，S 是包围1q 的封闭曲面，P 点是曲面上的任意一点，今把2q 从A 点移到B 点，则：A 、通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变B 、通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变C 、通过S 面的电通量P 点电场强度都不变D 、通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变[ D ] 5、如果对某一闭合曲面的电通量为 S E d ⋅⎰S =0,以下说法正确的是 A 、S 面上的E 必定为零 B 、S 面内的电荷必定为零C 、空间电荷的代数和为零D 、S 面内电荷的代数和为零[ D ] 6、一孤立点电荷q 位于一立方体中心，则通过立方体每个表面的电通量为：A 、016εq B 、08εq C 、 04εq D 、 06εq [ C ]7、静电场中高斯面上各点的电场强度是由 决定的。
A 、分布在高斯面上的电荷B 、分布在高斯面外的电荷C 、空间所有的电荷 Ｄ、高斯面内电荷的代数和二、填空题1、均匀带电球面半径为R ，带电量为Q 。
则在球面内距球心为r 的任一场点的电场强度大小为 0 ， 球面外距球心为r 的任一场点的电场强度大小为 204r Qπε 。
2、两个平行“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为σ+和σ2-，如图所示，设向右为正，则三个区域的电场强度分别为：E A = 02εσ ， E B = 023εσ ，E C = 02εσ- 。
3、均匀带电球面，半径为R ，带电量为q ，球面内P 1和球面外一点P 2处的电场强度大小，E 1=_____0____，E 2=______2204R qπε_____。
4、在场强为E 的均匀电场中取一半球面，其半径为R ，电场强度的方向与半球面的对称轴平行。
则通过这个半球面的电通量为 2R E π* ，若用半径为R的圆面将半球面封闭，则通过这个封闭的半球面的电通量为 0 。
5、点电荷1q 、2q 、3q 和4q 在真空中的分布如图所示。
图中S 为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电通量⎰=•S d E 042εq q + ，式中的E 是点电荷 4321,,,q q q q 在闭合曲面上任一点产生的场矢量和。
静 电 场 中 的 电 势院别 班级 姓名 学号一、选择题[Ｃ ] 1、电荷Q 均匀分布在半径为R 、长为L 的圆弧上，圆弧的两端间留一小空隙，空隙长为()L L R ∆∆<<，设i 为从圆心指向空隙的单位矢量，则圆弧中心O 点的电场强度和电势分别为A 、i L R L Q 204πε∆-， R Q 04πε-B 、 i R L Q 3028επ∆-， R Q 04πε- C 、i L R L Q 204πε∆， R Q 04πε D 、i L R L Q 204πε∆-， LR L Q 04πε∆-[ C ] 2、下列说法正确的是A 、场强大的地方，电势一定高，场强小的地方，电势一定低B 、等势面上各点的场强大小一定相等C 、场强相等的地方，电势梯度一定相等D 、场强为零处，电势一定为零，电势为零处，场强也一定为零直线移[ C ] 3、电荷q 在静电场中沿任意闭合曲线移动一周，关于电场力所作的功，正确的叙述是A 、若0>q ，则电场力所作的功为正。
B 、若0<q ，则电场力所作的功为负。
C 、无论0>q 或0<q ，电场力所作的功均为零。
D 、电场力所作的功应根据具体条件来确定。
[ B ] 4、在点电荷q +和q -产生的电场中，a 、b 、c 、d 为同一直线上等间距的四个点，若将一点电荷0q +由b 点移到d 点，则电场力A 、做正功B 、做负功C 、不做功D 、不能确定[ A ] 5、一半径为R 均匀带电球面，带电量为q ,球面内距中心为r 处的电势为A 、R q 04πεB 、r q04πε C 、R q02πε D 、r q02πε二、填空题1、把一个均匀带有电荷+Q 的球面由半径r 1增大到r 2，则半径为R (r 1＜R ＜r 2)的球面上任一点的场强大小E 由_______204R Q πε_______变为_______0_______；电势U 由______R Q 04πε______变为________204r Q πε________(选无穷远处为电势零点)． 2、两点电荷等量同号，相距为a ，电量为q ，两点电荷连线中点O 处的场强E = 0 ，电势U = a q02πε 。
3、在电荷为－Q 的点电荷A 的静电场中，将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点．a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2，如图所示．则移动过程中电场力做的功W= )11(4210r r qQ -πε . 4、如图所示．试验电荷q ， 在点电荷+Q 产生的电场中，沿半径为R 的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a 点移到d 点的过程中电场力作功为 0____；从d 点移到无穷远处的过程中，电场力作功为 ___RqQ 04πε___．静电场中的导体与电介质院别班级姓名学号一、选择题[ A ]1、在接地金属壳内置一中性导体b和带正电的导体a，如图所示，则两导体的电势A、U a=U bB、U a＜U bC、U a＞U bD、不能确定[ D ]2、当一个带电导体达到静电平衡时A、表面上电荷密度较大处电势较高B、表面曲率较大处电势较高C、导体内部的电势比导体表面的电势高D、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零[ B ] 3、当一个带电导体达到静电平衡时：A、表面上电荷密度较大处电势较高B、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零C、导体内部的电势比导体表面的电势高D、表面曲率较大处电势较高[ C ] 4、如图,真空中有一点电荷Q及空心金属球壳A, A处于静电平衡, 球内有一点M, 球壳中有一点N, 以下说法正确的是A、E M≠0, E N=0 ，Q在M处产生电场，而在N处不产生电场B、E M =0, E N≠0 ，Q在M处不产生电场，而在N处产生电场C、E M =E N =0 ，Q在M、N处都产生电场D、E M≠0，E N≠0，Q在M、N处都产生电场[ D ] 5、下列哪种力不能使正电荷在电源内部从负极移动到正极A 、机械力B 、某种化学的力C 、磁力D 、静电力[ D ] 6、半径分别为R 和r 的两个金属球，相距很远．用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电．在忽略导线的影响下，两球表面的电荷面密度之比rR σσr 为 A 、r R / B 、22/r R C 、22/R r D 、R r /二、填空题1、一半径为1R 的导体球，外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳构成一球形电容器，则此电容器的电容为 122104R R R R -πε ；若使导体球带电Q +，导体球壳带电Q -，则两导体间的电势差为210124)(R R R R Q πε- 。
2、有两块面积均为S 的金属板平行放置，两板间距离为d （S d <<2），其中一块金属板带电量为q ，另一块金属板带电量为2q ，则两板间的电势差为 Sqd 02ε 。
3、在一个孤立导体球壳的球心放一个点电荷，则导体球壳内表面的感应电荷呈 均匀 分布，外表面的感应电荷呈 均匀 ；如果将点电荷移动到壳内的任意点，则导体球壳内表面的感应电荷呈 不均匀 分布，外表面的感应电荷呈 均匀 分布。
（填均匀或不均匀）电 流 的 磁 场院别 班级 姓名 学号一、选择题[ A ]1、如图5所示，一根无限长载流直导线在O 处折成直角，点P 位于折线的延长线上，点P 到折线的距离为a=2.0cm ，导线通有电流I=20A ，则P 点的磁感应强度B 为A 、T 4101-⨯B 、T 3101-⨯C 、T 4102-⨯D 、T 3101-⨯[ Ｂ ]2、四条相互平行的载流长直导线电流均为I ,如图放置，设正方形的边长为a 2,则正方形中心O 的磁感应强度的大小为A 、a I πμ02B 、aI πμ220 C 、a I πμ420 D 、0[ B ]3、如图，在一圆形电流I 的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L ，则由安培环路定律可知A 、⎰•ll d B =0，且环路上任意点B=0 B 、⎰•ll d B =0，且环路上任意点B≠0 C 、⎰•ll d B ≠0，且环路上任意点B≠0 D 、⎰•ll d B ≠0，且环路上任意点B=0 [ C ]4、两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，则在圆心o 处的磁感应强度大小为多少?A 、0B 、R I 20μC 、R I 220μD 、RI 0μ [ C ]5、无限长直圆柱体，半径为R ，沿轴向均匀流有电流. 设圆柱体内(r < R)的磁感强度为B 1，圆柱体外(r >R)的磁感强度为B 2，则有A 、B 1、B 2均与r 成正比.B 、B 1、B 2均与r 成反比.C 、B 1与r 成正比, B 2与r 成反比.D 、B 1与r 成反比, B 2与r 成正比.二、填空题1、如图所示的无限长载流导线，在半圆圆心O 处产生的磁感应强度 )11(40πμ+R I。
2、通有电流强度I 的无限长载流直导线在距其垂直距离为a 的P 点的磁感应强度大小为a I πμ20； 半径为R 的圆形电流I 在其圆心O 点的磁感应强度大小为RI 20μ；单位长度匝数为n 、通有电流I 的无限长载流直螺线管，其内部一点的磁感应强度大小为nI 0μ。