大学物理B2考试题及答案v

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大物B2第十九章练习题及答案

大物B2第十九章练习题及答案

第十九章作业布置一.选择题1. 金属的光电效应的红限依赖于:【 C 】(A) 入射光的频率; (B)入射光的强度;(C)金属的逸出功; (D)入射光的频率和金属的逸出功。

解:0A νh =根据2. 关于光电效应有下列说法:(1)任何波长的可见光照射到任何金属表面都能产生光电效应;(2)对同一金属如有光电子产生,则入射光的频率不同,光电子的初动能不同; (3)对同一金属由于入射光的波长不同,单位时间内产生的光电子的数目不同; (4)对同一金属,若入射光频率不变而强度增加一倍,则饱和光电流也增加一倍。

其中正确的是:【 D 】(A) (1),(2),(3); (B) (2),(3),(4); (B) (2),(3); (D) (2),(4)解:(1)错,因为金属的电子要形成光电子需要克服逸出功。

(2)对,根据221A m mv h +=ν。

(3)错,因为产生光电子数目的多少与光的强度(光子密度)有关。

(4)对,同(3)的解释3. 如果两个质量不同的粒子,其德布罗意波长相同,则这两种粒子的(A ) (A )动量相同 (B )能量相同 (C )速度相同 (D )动能相同解:根据Ph=λ4. 用频率为ν的单色光照射某种金属时,逸出光电子的最大动能为 E k ;若改用频率为ν2的单色光照射此种金属时,则逸出光电子的最大动能为: (A )k E 2(B )k E h -2ν ,(c)k E h -ν ,(D) k E h +ν 解:k km k k h h h h E A 2E E A E A +=-=∴-=⇒+=νννν答案:(D)5. 在康普顿效应实验中,若散射光的波长是入射光的波长的 1.2 倍,则散射光光子的能量ε与反冲电子的动能 k E 之比 kE ε 为(A ) 2 (B )3 (C )4 (D )5解:562.1665-1-0000000==∴===-=λλλλλλλhc hcE E hchc hc hc E E E kk 散散散,)( 答案:(D)6.要使处于基态的氢原子受激发射后能发射赖曼系(由激发态跃迁到基态发射的各谱线组成的谱线系)的最长波长的谱线,至少应该向基态氢原子提供的能量是 (A )1.5 eV (B )3.4 eV (C )10.2 eV (D )13.6 eV解:要产生莱曼系,必须是高于第一能态的氢原子跃迁到第一能态才会产生,同时要最长波长的谱线(即频率最小的谱线),根据V n VE E E 3.6e 1e 6.1321n +-=-= ,E 越小谱线的波长最长,当n=2时满足该条件因此E=13.6-3.4=10.2eV 答案:(C)7. 关于不确定关系有以下几种理解。

大学物理B2期末复习题定稿答案

大学物理B2期末复习题定稿答案

大学物理2期末复习题第八章静电场一、选择题1、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和∑Q i=0,则可肯定: C(A)高斯面上各点场强均为零。

(B)穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。

(C)穿过整个高斯面的电通量为零。

(D)以上说法都不对。

2、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: D(A)如果高斯面上 E 处处为零,则该面内必无电荷。

(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上 E 处处为零。

(C)如果高斯面上 E 处处不为零,则高斯面内必有电荷。

(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零。

(E)高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。

3、关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: C(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负。

(B)电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。

(C)电势值的正负取决于电势零点的选取。

(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。

4、在已知静电场分布的条件下,任意两点P1和P2之间的电势差决定于 A(A)P1和P2两点的位置。

(B) P1和P2两点处的电场强度的大小和方向。

(C)试验电荷所带电荷的正负。

(D)试验电荷的电荷量。

二、填空题1、真空中电量分别为q1和q2的两个点电荷,当它们相距为r时,该电荷系统的相互作用电势能 W= ,(设当两个点电荷相距无穷远时电势能为零)。

q1q2/4πε0r2、一电子和一质子相距2×10-10 m(两者静止),将此两粒子分开到无穷远距离时(两者仍静止)需要的最小能量是 eV 。

7.2(1/4πε0=9×109 N m2 /C2, 1eV=1.6 ×10-19J)3 电偶极矩大小p=4 2p /4πx3ε0是电偶极子在延长线上的电场5 取无限远为电势零点只能在电荷分布在有限区域时三、计算题:1、(5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,一半径为r(a <r <b)、长度为L 的同轴圆柱形高斯柱面,请计算其中包含的电量 解 :q= V ρ (1) (2分)V=πl(r 2-a 2) (2) (2分)q=ρπl(r 2-a 2) (3) (1分)2 (5分)电量q 均匀分布在长为 2l 的细杆上,求在杆外延长线上与杆端距离为a 的p 点的电势( 设无穷远处为电势零点)。

大物B2(电磁学)B卷试题及参考答案

大物B2(电磁学)B卷试题及参考答案

**学院202*-202*学年第*学期级 专业《大学物理及实验B2》期末试卷(B 卷)(电磁学加强类)(闭卷)院(系)____________班级___________姓名_____________学号________题号 一 二 三 总分 分值202060100一、选择题(每小题只有一个正确答案,选对得2分,不选或选错得0分,共20分) 1.一导体球壳半径为 R ,带电量q ,设“无限远”处为电势零点,则在离球心O 为r (R r <)处一点的电势为( ) (A ) 0; (B )Rq 04πε; (C )rq 04πε ; (D )rq 04πε-。

2.库仑定律的适用范围是( )(A )真空中两个带电球体间的相互作用; (B )真空中任意带电体间的相互作用; (C )真空中两个正点电荷间的相互作用;(D )真空中两个带电体的大小远远小于它们之间的距离。

3.磁场的高斯定理⎰⎰=⋅0S d B说明了下面的哪些叙述是正确的( )a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数;b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数;c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内;d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。

(A )a d ; (B )a c ; (C )c d ; (D )a b 。

4.顺磁物质的磁导率( )(A )比真空的磁导率略小; (B )比真空的磁导率略大; (C )远小于真空的磁导率;(D )远大于真空的磁导率。

5.在均匀磁场中有一电子枪,它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子,这两个电子的速度方向相同,且均与B 垂直,则这两个电子绕行一周所需的时间之比为( ) (A )1:1; (B )1:2; (C )2:1; (D )4:1。

6.假设空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,则该磁 场分布( )(A )不能用安培环路定理来计算; (B )可以直接用安培环路定理求出; (C )只能用毕奥-萨伐尔定律求出;(D )可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出。

大学物理b2期末试题及答案

大学物理b2期末试题及答案

大学物理b2期末试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光的波长为λ,频率为f,光速为c,则以下关系式正确的是:A. λ = c / fB. λ = f / cC. c = λ * fD. c = f / λ答案:A2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F作用,其加速度a与力F 的关系为:A. a = F / mB. a = F * mC. a = m / FD. a = F + m答案:A3. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是:A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以无中生有答案:A4. 电磁波的频率越高,其波长:A. 越长B. 越短C. 不变D. 无法确定答案:B5. 根据牛顿第三定律,以下说法正确的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力大小相等,方向相同C. 作用力和反作用力大小不等,方向相反D. 作用力和反作用力大小不等,方向相同答案:A6. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其位移s与时间t的关系为:A. s = 1/2 * a * t^2B. s = a * tC. s = 2 * a * t^2D. s = a^2 * t^2答案:A7. 根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

以下说法正确的是:A. 质量越大,引力越大B. 距离越远,引力越小C. 质量越大,引力越小D. 距离越远,引力越大答案:A8. 以下哪种情况不属于简谐振动:A. 弹簧振子B. 单摆C. 圆周运动D. 阻尼振动答案:C9. 根据麦克斯韦方程组,下列说法正确的是:A. 变化的磁场产生电场B. 变化的电场产生磁场C. 恒定的磁场产生电场D. 恒定的电场产生磁场答案:A10. 光的干涉现象中,以下说法正确的是:A. 光波的叠加B. 光波的抵消C. 光波的反射D. 光波的折射答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压V之间的关系是:R =________。

大学物理B2 练习卷 答案

大学物理B2 练习卷 答案

18. (本题 5分)(1520)
解:均匀带电球 面内的电势 等于球面 上的电势. 球面外的电 势相当于电 荷集中在球心上 的点电荷的 电势.由 此,按电势 叠加原理 Q Q 2分 球 心 O1 处 的 电 势 为 : U 1 4 0 R 4 0 d Q Q 2分 球 心 O2 处 的 电 势 为 : U 2 4 0 d 4 0 R 则 O1 、 O2 间 的 电 势 差 为 : U 12
I0 / 2 0
16. (本题 5分)(3234)
2分 1分 2分 2分 1分
完全(线)偏振光 垂直于入射面 部分偏振光
三 计算题 ( 共38分)
17. (本题 5分)(1583)
解:设小水滴半径为 r、电荷 q;大水滴半径为 R、电荷为 Q=27 q.27 个小水滴 聚成大水滴,其体积相等 得 小水滴电势 大水滴电势 27×(4 / 3)r3=(4 / 3) R 3 R = 3r U0 = q / (40r) Q 27q q U 9 9U 0 4 0 R 4 0 3r 4 0 r 2分 3分
一 选择题 ( 共27分)
1. (本题 3分)(5664)
(B)
2. (本题 3分)(2202)
(B)
3. (本题 3分)(2305)
(A)
4. (本题 3分)(2455)
(C) 参考解: 按题设条件,此粒子作圆周运动,半径为 R mv /( qB ) ∴ BS BR 2 m 2v 2 /(q 2 B) 可见 1 / B ,所以是图(C).
2分
3分

2 页
20. (本题 5分)(5682)
解:因为所带电荷保持不变,故电场中各点的电位移矢量 D 保持不变, w 1 1 1 1 又 w DE D2 D02 0 2 2 0 r r 2 0 r 因为介质均匀,∴电场总能量 W W0 / r

09级《大学物理B2》(甲卷)

09级《大学物理B2》(甲卷)

大学物理B2甲卷 1( 反面还有试题 )注意事项:1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.教师姓名__________________ 作业序号_________ 专业__________________ 学号__________________姓名________________……………………………2010~2011学年第一学期………………………密封装订线…………………2011年1月11日……………………………………安徽工业大学09级《大学物理B2》期末考试试卷 (甲卷)一、 填空题:(每空3分,共 36 分,1~5题共21分,6~10题共18分). 1. 真空中均匀带电的球体和球面,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电球面的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相比,W 1______ W 2 (填<、=、>).2. 在一个原先不带电的导体球壳内,放入一电荷为-q 的点电荷,点电荷不与球壳内壁接触,然后使该球壳接地后断开,再将点电荷-q 取走.此时,球壳所带的电荷为__________________,电场分布的范围是___________________.3. 一段直导线在垂直于均匀磁场的平面内运动.已知导线绕其一端以角速度ω 转动时的电动势与导线以垂直于导线方向的速度v作平动时的电动势相同,那么,导线的长度为____________________. 4. 图中所示为静电场的等势(位)线图,已知U 1<U 2<U 3.在图上画出a 、b 两点的电场强度方向,并比较它们的大小.E a __________ E b (填<、=、>)5. 在xy 平面内,有两根互相绝缘,分别通有电流I 3和I 的长直导线.设两根导线互相垂直(如图),则在xy 平面内,磁感强度为零的点的轨迹方程为_________________________. 6. 在自感系数L =0.05H 的线圈中,流过I =0.8A 的电流,在切断电路后经过t =0.2 ms 的时间,电流均匀降为零,则回路中产生的自感电动势L ε=___________.7. 两同心带电球面,内球面半径为r 1=5cm ,带电荷q 1=3×10-8 C ;外球面半径为r 2=10cm ,带电荷q 2=-6×10­8C ,设无穷远处电势为零,则空间另一电势为零的球面半径r = __________________. 8. 如图所示,一根通电流I 的导线,被折成长度分别为a 、b ,夹角为 120°的两段,并置于均匀磁场B中,若导线的长度为b 的一段与B平行,则a ,b 两段载流导线所受的合安培力大小为____________________.9. 如图所示,一半径为R ,通有电流为I 的圆形回路,位于Oxy 平面内,圆心为O .一带正电荷为q 的粒子,以速度v沿z 轴向上运动,当带正电荷的粒子恰好通过O 点时,作用于圆形回路上的力为________,作用在带电粒子上的力为________.10. 已知惯性系S '相对于惯性系S 系以 0.5 c 的匀速度沿x 轴的负方向运动,若从S '系的坐标原点O '沿x 轴正方向发出一光波,则S 系中测得此光波在真空中的波速为_____________________________二、 选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分)1. 在带有电量+Q 的金属球所产生的电场中,为测量某点场强E,在该点引入一电荷为+Q/3的点电荷,测得其受力为F .则该点场强E的大小(A )QF E 3= (B )Q FE 3<(C )QF E 3> (D )无法判断2. 一长直导线横截面半径为a ,导线外同轴地套一半径为b 的薄圆筒,两者互相绝缘,并且外筒接地,如图所示.设导线单位长度的电荷为+λ,并设地的电势为零,则两导体之间的P 点( OP = r )的场强大小和电势分别为(A )204rE ελπ=,a bU ln 20ελπ= (B )204rE ελπ=,r bU ln 20ελπ= (C )r E 02ελπ=,rb U ln 20ελπ=(D )r E02ελπ=,ra U ln 20ελπ=3.半径为r 的均匀带电球面1,带有电荷q ,其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,带有电荷Q ,则此两球面之间的电势差U 1-U 2为 (A )⎪⎭⎫ ⎝⎛-πR r q 1140ε (B )⎪⎭⎫ ⎝⎛-πr R Q 1140ε(C )⎪⎭⎫ ⎝⎛-πR Q r q 041ε (D )rq04επ4. C 1和C 2两空气电容器串联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在C 2中插入一电介质板,则(A )C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷增加(B )C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷增加 (C )C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷减少(D )C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷减少5. 关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是 (A )电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负 (B )电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负 (C )电势值的正负取决于电势零点的选取(D )电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负6. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,当不计环的自感时,环中(A )感应电动势不同,感应电流不同 (B )感应电动势相同,感应电流相同(C )感应电动势不同,感应电流相同 (D )感应电动势相同,感应电流不同7. 电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环,再由b点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流为I ,2/π=∠aOb .若载流长直导线1、2以及圆环中的电流在圆心O 点所产生的磁感强度分别用1B、2B , 3B 表示,则O 点的磁感强度大小(A )B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0(B )B = 0,因为021=+B B,B 3 = 0(C )B ≠ 0,因为虽然021=+B B,但B 3≠ 0(D )B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 3 = 0,但B 2≠ 0 (E )B ≠ 0,因为虽然B 2 = B 3 = 0,但B 1≠ 08. 如图,在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)(A )2πr 2B (B )πr 2B(C )-πr 2Bcos α (D )-πr 2Bsin α 9. 如图,长载流导线ab 和cd 相互垂直,它们相距l ,ab 固定不动,cd能绕中点O 转动,并能靠近或离开ab .当电流方向如图所示时,导线cd 将(A )顺时针转动同时靠近ab (B )顺时针转动同时离开ab(C )逆时针转动同时靠近ab (D )逆时针转动同时离开ab10. 一宇航员要到距离地球5光年的星球去旅行。

《大学物理B2》参考答案(A卷)

《大学物理B2》参考答案(A卷)

西南科技大学2011-2012-1学期《大学物理B2》本科期末考试试卷(A 卷)参考答案及评分细则一、选择题(每题3分,共30分) 1--10、AADCBBCADC二、填空题(每题2分,共14分)1、)(RIπ1120-μ 2、3R B πλω 3、2/λ 4、)2/2cos(4.02πππ+-=t a 5、0.10cos(2)()ππm t -6、1um7、变密。

三、计算题(共56分) 1、(10分)解: L 1在点产生的磁感应强度为零,即B 1=0 (2分)L 2在o 点产生的磁感应强度为RIB πμ402=、方向垂直于图面向外。

(3分)B 3+B 4=0。

(3分)o 点的磁感应强度 RIB B B B B o πμ404321=+++= 方向垂直于图面向外。

(2分) 2、(12分)解 xIB π20μ=(2分通过该面积元的磁通量为 x l xIS B Φd π2d d 0μ==(2分)⎰⎰⎰++++==Φ=vtb vt a vtb vta x x l Ix l xIt Φd π2d π2d )(00μμvta vtb Il ++=ln π20μ(3分)])()()([π2d d 20vt a v vt b v vt a vt b vt a lIN t N++-+++-=Φ-=με(3分) 令t = 0,并代入数据,则得线圈刚离开直导线时的感应电动势 33.010()V ε-=⨯(2分)按楞次定律可知ε的方向为图(b )中的顺时针方向。

3、解:设O 处振动方程为 )t Acos(0ϕω+=y 当t=0时,,即,所以,πϕ210000=<=v y )21t Acos(0πω+=y故入射波方程为)2-2t Acos(x y λππω+=入 ( 4分)在O '处入射波引起的振动方程为)-t Acos()472-2t Acos(1πωλλππω=⋅+=y反身波方程为]22t Acos[)]-47(2-t Acos[)]-O O (2-t Acos[πλπωλλπωλπω++=='='x x x y (4分)合成波方程为)()()(入2t cos 22Acos22t Acos 22-t Acos πωλππλπωπλπω+=++++='+=x x x y y y (2分) 将P 点坐标λλλ234-47x ==代入上述方程,则P 点的振动方程为)21-2Acos(πω+=t y (2分) 4、解:光在油膜上下表面的反射无半波损失,故由薄膜公式有δ反=2en 2=(k +21)λ当λ1=500nm 时,有2en 2=(k 1+21)λ1 (2分) 当λ2=700nm 时,有 2en 2=(k 2+21)λ2 (2分) 由于500nm 和700nm 这两个波长之间无别的波长发生相消,故k 1、 k 2为两个连续整数,且k 1> k 2,所以 k 1= k 2+1k 1=3, k 2=2 (3分)2112)21(n k e λ+==6731Å=6.731×10-4mm (3分) 5、 解:(1) 由单缝衍射明纹公式可知()111231221sin λλϕ=+=k a (取k =1 ) ()222231221sin λλϕ=+=k a (2分)f x /tg 11=ϕ , f x /tg 22=ϕ 由于 11tg sin ϕϕ≈ , 22tg sin ϕϕ≈所以 a f x /2311λ=a f x /2322λ= (2分)则两个第一级明纹之间距为 a f x x x /2312λ∆=-=∆=0.27 cm (2分) (2) 由光栅衍射主极大的公式 1111sin λλϕ==k d(2分)2221sin λλϕ==k d (2分)且有f x /tg sin =≈ϕϕ 所以d f x x x /12λ∆=-=∆=1.8 cm (2分)。

《大学物理B2》参考答案(B卷)

《大学物理B2》参考答案(B卷)

XXXX 大学2011-2012-1学期《大学物理B2》本科期末考试试卷(B 卷)参考答案及评分细则一、选择题(每题3分,共30分) 1--10、ACADABEDCA 。

二、填空题(每题2分,共14分)1、02、0-I μ3、高4、]3π2π2cos[010/)t (.y P +-= 或 0.01cos t+ππ(2)35、arctan3-π或1arctan 23+π 6、2112/2+n e n λ或 2112/2-n e n λ 7、300三、计算题(共56分)1、(12分)解:长直导线在周围空间产生的磁场分布为B =μ0 I 1/(2πr ),取xoy 坐标如图所示,则在半圆线圈所在处产生的磁感应强度的大小为θR πI μB sin 210=(3分) 方向垂直纸面向里。

式中θ为场点至圆心的连线与y 轴的夹角。

半圆线圈上d l 段线电流所受的力为θr θR πI I μl B I I F d sin 2d d d 21022==⨯=B l (3分)根据对称性知 0=⎰y dF (2分)θF F x sin d d = 222102100II μππI I μdF F πx x =⋅==⎰方向垂直I 1向右。

(4分) 2、(12分)解 由于B 随时间变化,同时ab 导线切割磁场线,故回路中既存在感生电动势,又存在动生电动势。

t BS t S B t BS t Φd d d d d )(d d d +===ε )21(d d 21)21(d d 2t t lx lx t B += 势动εε+=. (6分)动ε的方向从b 指向a ,感ε的方向为逆时针方向。

oo xI将θθtan tan ,vt x l vt x ===代入上式,则 )21(d d tan 21)tan 21(d d 21222222t t t v t v t t i θθε+=θtan 32t v = (4分) i ε的方向为逆时针方向。

大学课程《大学物理(二)》能力测试试题B卷 附答案

大学课程《大学物理(二)》能力测试试题B卷 附答案

姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…大学课程《大学物理(二)》能力测试试题B卷附答案考试须知:1、考试时间:120分钟,本卷满分为100分。

2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。

3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。

一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、设在某一过程P中,系统由状态A变为状态B,如果________________________________________,则过程P为可逆过程;如果_________________________________________则过程P为不可逆过程。

2、质量为的物体,初速极小,在外力作用下从原点起沿轴正向运动,所受外力方向沿轴正向,大小为。

物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。

3、质点在平面内运动,其运动方程为,质点在任意时刻的位置矢量为________;质点在任意时刻的速度矢量为________;加速度矢量为________。

4、两个相同的刚性容器,一个盛有氧气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)。

开始他们的压强和温度都相同,现将3J的热量传给氦气,使之升高一定的温度。

若使氧气也升高同样的温度,则应向氧气传递的热量为_________J。

5、动量定理的内容是__________,其数学表达式可写__________,动量守恒的条件是__________。

6、一电子以0.99 c的速率运动(电子静止质量为9.11×10-31kg,则电子的总能量是__________J,电子的经典力学的动能与相对论动能之比是_____________。

7、一长直导线旁有一长为,宽为的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流,则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________;线圈与导线的互感系数为___________。

最新大学物理B2作业及答案,答案在最后讲述

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作业题一(静止电荷的电场)班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________ 一、选择题1. 一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元d S 带有σ d S 的电荷,该电荷在球面内各点产生的电场强度(A) 处处为零. (B) 不一定都为零. (C) 处处不为零. (D) 无法判定 .[ ] 2. 电荷面密度均为+σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置,其周围空间各点电场强度E随位置坐标x 变化的关系曲线为:(设场强方向向右为正、向左为负) [ ]3. 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(如图),测得它所受的力为F .若考虑到电荷q 0不是足够小,则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大. (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小. (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值. (D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定. [ ]4. 如图所示,一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量等于:(A)06εq . (B) 012εq. (C) 024εq . (D) 048εq . [ ]5. 高斯定理 ⎰⎰⋅=VSV S E 0/d d ερ(A) 适用于任何静电场.02εxP +q 0(B) 只适用于真空中的静电场. (C) 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场.(D) 只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场. [ ]6. 如图所示,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所带电荷分别为λ1和λ2,则在内圆柱面里面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为:(A) r0212ελλπ+. (B) 20210122R R ελελπ+π(C) 1012R ελπ. (D) 0. [ ]7. 点电荷Q 被曲面S 所包围 , 从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点,如图所示,则引入前后: (A) 曲面S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变. (B) 曲面S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变. (C) 曲面S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化. (D) 曲面S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化. [ ]8. 根据高斯定理的数学表达式⎰∑⋅=Sq S E 0/d ε可知下述各种说法中,正确的是:(A) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零.(B) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零. (C) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零.(D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电 [ ]二、填空题9. A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,已知两平面间的电场强度大小为E 0,两平面外侧电场强度大小都为E 0/3,方向如图.则A 、B 两平面上的电荷面密度分别 为σA =_______________, σB =____________________.ABE 0E 0/3E 0/310. 三个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度都是+σ,如图所示,则A 、B 、C 、D 三个区域的电场强 度分别为:E A =_________________,E B =_____________, E C =_________,E D =___________ (设方向向右为正).11. 一半径为R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (d<<R)环上均匀带有正电,电荷为q ,如图所 示.则圆心O 处的场强大小E =__________________ __________,场强方向为______________________.12. 如图所示,真空中两个正点电荷Q ,相距2R .若以其中一点电荷所在处O 点为中心,以R 为半径作高斯球面S ,则通过该球面的电场强 度通量=______________;若以 0r 表示高斯面外法线方向的单位矢量,则高斯面上a 、b 两点的电场强度分别为________________________. 三、计算题13. 带电细线弯成半径为R 的半圆形,电荷线密度为λ=λ0sin φ,式中λ0为一常数,φ为半径R 与x 轴所成的夹角,如图所示.试求环心O 处的电场强度.14. “无限长”均匀带电的半圆柱面,半径为R ,设半圆柱面沿轴线OO'单位长度上的电荷为λ,试求轴线上一点的电场强度.+σ+σ+σABCD15. 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.16. 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:Ex =bx,Ey=0,Ez=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=8.85×10-12C2·N-1·m-2 ) x作业题二(电势)班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________一、选择题1. 在点电荷+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 q 08επ. (C) a q 04επ-. (D) aq08επ-. [ ]2. 如图所示,两个同心球壳.内球壳半径为R 1,均匀带有电荷Q ;外球壳半径为R 2,壳的厚度忽略,原先不带电,但与地相连接.设地为电势零点,则在内球壳里面,距离球心为r 处的P 点的场强大小及电势分别为: (A) E =0,U =104R Q επ. (B) E =0,U =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-π21114R R Qε.(C) E =204r Q επ,U =r Q04επ (D) E =204r Q επ,U =104R Q επ.[ ] 3. 关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: (A) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负. (B) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负. (C) 电势值的正负取决于电势零点的选取.(D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负. 4. 点电荷-q 位于圆心O 处,A 、B 、C 、D 为同一圆周上的四点,如图所示.现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点,则(A) 从A 到B ,电场力作功最大.(B) 从A 到C ,电场力作功最大. (C) 从A 到D ,电场力作功最大.(D) 从A 到各点,电场力作功相等. [ ] 5. 如图所示,直线MN 长为2l ,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A7.-(A) A <0 , 且为有限常量. (B) A >0 ,且为有限常量.(C) A =∞. (D) A =0. [ ] 6. 半径为r 的均匀带电球面1,带有电荷q ,其外有一同心的半径为R 的均匀带电球面2,带有电荷Q ,则此两球面之间的电势差U 1-U 2为: (A)⎪⎭⎫ ⎝⎛-πR r q 1140ε . (B) ⎪⎭⎫⎝⎛-πr R Q 1140ε .(C) ⎪⎭⎫ ⎝⎛-πR Q r q 041ε . (D)r q04επ . [ ] 7. 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置,板间距离为d (d 远小于板的线度),设A 板带有电荷q 1,B 板带有电荷q 2,则AB 两板间的电势差U AB 为(A) d S q q 0212ε+. (B) d Sq q 0214ε+.(C) d S q q 0212ε-. (D) d Sq q 0214ε-. [ ]8. 面积为S 的空气平行板电容器,极板上分别带电量±q ,若不考虑边缘效应,则两极板间的相互作用力为(A)S q 02ε. (B) S q 022ε.(C) 2022S q ε. (D) 202Sq ε. [ ] 二、填空题9. 如图所示,两同心带电球面,内球面半径为r 1=5 cm ,带电荷q 1=3×10-8 C ;外球面半径为r 2=20 cm , 带电荷q 2=-6×10­8C ,设无穷远处电势为零,则空间另一电势为 零的球面半径r = __________________.10. 真空中一半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q .今在球面上挖去很小一块面积△S (连同其上电荷),若电荷分布不改变,则挖去小块后球心处电势(设无穷远处电势为零)为________________.11. 把一个均匀带有电荷+Q 的球形肥皂泡由半径r 1吹胀到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______________变为______________;电 势U 由 __________________________变为________________(选无穷远处为电势零点).12. 静电场的环路定理的数学表示式为:______________________.该式的物理意义是:____________________________________________________________.该定理表明,静电场是______ _________场.AS q 1q 2三、计算题13. 一“无限大”平面,中部有一半径为R的圆孔,设平面上均匀带电,电荷面密度为σ.如图所示,试求通过小孔中心O并与平面垂直的直线上各点的场强和电势(选O点的电势为零).14. 图示为一个均匀带电的球层,其电荷体密度为ρ,球层内表面半径为R1,外表面半径为R2.设无穷远处为电势零点,求空腔内任一点的电势.15.两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面,半径分别为R1=0.03 m和R2=0.10 m.已知两者的电势差为450 V,求内球面上所带的电荷.16. 有两根半径都是R的“无限长”直导线,彼此平行放置,两者轴线的距离是d (d≥2R),沿轴线方向单位长度上分别带有+λ和-λ的电荷,如图所示.设两带电导线之间的相互作用不影响它们的电荷分布,试求两导线间的电势差.作业题三(导体和电介质)班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________一、选择题1. A 、B 为两导体大平板,面积均为S ,平行放置,如图所示.A 板带电荷+Q 1,B 板带电荷+Q 2,如果使B 板接地,则AB 间电场强度的大小E 为 [ ](A) S Q 012ε .(B) SQ Q 0212ε-.(C) SQ01ε. (D) S Q Q 0212ε+.2. 一带正电荷的物体M ,靠近一原不带电的金属导体N ,N 的左端感生出负电荷,右端感生出正电荷.若将N 的左端接地,如图所示,则(A) N 上有负电荷入地. (B) N 上有正电荷入地. (C ) N 上的电荷不动.(D) N 上所有电荷都入地. [ ] 3. 一导体球外充满相对介电常量为εr 的均匀电介质,若测得导体表面附近场强为E ,则导体球面上的自由电荷面密度σ为 [ ] (A) ε 0 E . (B) ε 0 ε r E . (C) ε r E . (D) (ε 0 ε r - ε 0)E .4. 一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联.当电容器两极板间为真空时,电场强度为0E ,电位移为0D,而当两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质时,电场强度为E ,电位移为D,则 [ ](A) r E E ε/0 =,0D D =. (B) 0E E =,0D D rε=.(C) r E E ε/0 =,r D D ε/0 =. (D) 0E E =,0D D=.5. 在静电场中,作闭合曲面S ,若有0d =⎰⋅SS D (式中D为电位移矢量),则S面内必定 [ ](A) 既无自由电荷,也无束缚电荷. (B) 没有自由电荷. (C) 自由电荷和束缚电荷的代数和为零.(D) 自由电荷的代数和为零.1+Q 2AB6. 一个大平行板电容器水平放置,两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质,另一半为空气,如图.当两极板带上恒定的等量异号电荷时,有一个质量为m 、带电荷为+q 的质点,在极板间的空气区域中处于平衡.此后,若把电介质抽去 ,则该质点 [ ](A) 保持不动. (B) 向上运动. (C) 向下运动. (D) 是否运动不能确定.7.一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大,则两极板间的电势差U 12、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化: [ ](A) U 12减小,E 减小,W 减小.(B) U 12增大,E 增大,W 增大. (C) U 12增大,E 不变,W 增大.(D) U 12减小,E 不变,W 不变. 8. 如图所示, 一球形导体,带有电荷q ,置于一任意形状的空腔导体中.当用导线将两者连接后,则与未连接前相比系统静电场能量将 (A) 增大. (B) 减小.(C) 不变. (D) 如何变化无法确定.[ ] 二、填空题9. 半径为R 1和R 2的两个同轴金属圆筒,其间充满着相对介电常量为εr 的均匀介质.设两筒上单位长度带有的电荷分别为+λ和-λ,则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小D =____________,电场强度的大小 E =____________.10. 一平行板电容器,充电后与电源保持联接,然后使两极板间充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质,这时两极板上的电荷是原来的______倍;电场强度是原来的 _________倍;电场能量是原来的_________倍.11. 一平行板电容器,充电后切断电源,然后使两极板间充满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质.此时两极板间的电场强度是原来的____________倍;电场 能量是原来的___________ 倍.12. 分子的正负电荷中心重合的电介质叫做_______________ 电介质 .在外电场作用下,分子的正负电荷中心发生相对位移,形成________________________.三、计算题13. 如图所示,一内半径为a 、外半径为b 的金属球壳,带有电荷Q ,在球壳空腔内距离球心r 处有一点电荷q .设无限远处为电势零点,试求:(1) 球壳内外表面上的电荷. (2) 球心O 点处,由球壳内表面上电荷产生的电势.(3) 球心O 点处的总电势.+Q14. 半径分别为R1和R2 (R2 > R1 )的两个同心导体薄球壳,分别带有电荷Q1和Q2,今将内球壳用细导线与远处半径为r的导体球相联,如图所示, 导体球原来不带电,试求相联后导体球所带电荷q.1115. 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?16. 一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成,内、外圆筒半径分别为R= 2 cm,R2 = 5 cm,其间充满相对介电常量为εr 的各1向同性、均匀电介质.电容器接在电压U = 32 V的电源上,(如图所示),试求距离轴线R = 3.5 cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差.1213作业题四(电流的磁场)班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________一、选择题1. 如图,边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度ω 绕AC 轴旋转时,在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1;此正方形同样以角速度ω 绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时,在O 点产生的磁感强度的大小为B 2,则B 1与B 2间的关系为 [ ](A) B 1 = B 2. (B) B 1 = 2B 2. (C) B 1 =21B 2. (D) B 1 = B 2 /4.2. 电流I 由长直导线1沿平行bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿垂直ac 边方向流出,经长直导线2返回电源(如图).若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B表示,则O 点的磁感强度大小(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B,B 3 = 0.(C) B ≠ 0,因为虽然B 2 = 0、B 3= 0,但B 1≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然021≠+B B,但B 3≠ 0. [ ] 3. 通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为:[ ](A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O .(C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P .4. 边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为: (A) 01=B ,02=B .(B) 01=B ,lIB π=0222μ.(C) lIB π=0122μ,02=B .C q3.a14 (D) l I B π=0122μ,lIB π=0222μ. [ ] 5. 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) 0d =⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B = 0. (B) 0d =⎰⋅L l B,且环路上任意一点B ≠0. (C) 0d ≠⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅Ll B,且环路上任意一点B =常量. [ ]6. 如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的?(A) I l H L 2d 1=⎰⋅. (B)I l H L =⎰⋅2d(C) I l H L -=⎰⋅3d. (D)I l H L -=⎰⋅4d. [ ]7. 图中,六根无限长导线互相绝缘,通过电流均为I ,区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,哪一个区域指向纸内的磁通量最大? (A) Ⅰ区域. (B) Ⅱ区域. (C) Ⅲ区域. (D) Ⅳ区域. (E) 最大不止一个. [ ]8. 如图两个半径为R 的相同的金属环在a 、b 两点接触(ab 连线为环直径),并相互垂直放置.电流I 沿ab 连线方向由a 端流入,b 端流出,则环中心O 点的磁感强度的大小为 (A) 0. (B) RI40μ.(C) RI420μ. (D) R I 0μ. (E)RI820μ. [ ] 4ⅠⅡⅢⅣIIba15二、填空题9. 如图,在无限长直载流导线的右侧有面积为S 1和S 2的两个矩形回路.两个回路与长直载流导线在同一平面,且矩形回路的一边与长直载流导线平行.则通过面积为S 1的矩形回路的磁通量与通过面积为S 2的矩形回路的磁通量之比为____________. 10. 如图,平行的无限长直载流导线A 和B ,电流强度均为I ,垂直纸面向外,两根载流导线之间相距为a ,则(1) AB 中点(P 点)的磁感强度=p B_____________.(2) 磁感强度B沿图中环路L 的线积分=⎰⋅Ll Bd __________________________________.11. 图中所示的一无限长直圆筒,沿圆周方向上的面电流密度(单位垂直长度上流过的电流)为i ,则圆筒内部的磁感强度的大 小为B =________,方向_______________.12. 将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h ( h << R )的无限长狭缝后,再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流,其面电流密度(垂直于电流的单位长度截线上的电流)为i (如上图),则管轴线磁感强度的大小是__________________.三、计算题13. 半径为R 的无限长圆柱形导体和内半径为R 0,外半径也为R 的无限长圆筒形导体,都通有沿轴向的,在横截面上均匀分布的电流I ,导体的磁导率都为μ0.今取长为l 、宽为2 R 的矩形平面ABCD 和A ′B ′C ′D ′,AD 及A ′D ′正好在导体的轴线上,如图所示.(1) 通过ABCD 的磁通量大小为多少?(2) 通过A ′B ′C ′D ′的磁通量为多少? (3) 若电流I 不变,外半径R 不变,圆筒壁变薄,直至壁厚趋于零,再求(2) .10.l′ ′l16 14. 一根无限长导线弯成如图形状,设各线段都在同一平面内(纸面内),其中第二段是半径为R 的四分之一圆弧,其余为直线.导线中通有电流I ,求图中O 点处的磁感强度.15. 平面闭合回路由半径为R 1及R 2 (R 1 > R 2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图).已知两个直导线段在两半圆弧中心O 处的磁感强度为零,且闭合载流回路在O 处产生的总的磁感强度B 与半径为R 2的半圆弧在O 点产生的磁感强度B 2的关系为B = 2 B 2/3,求R 1与R 2的关系.16. 如图所示,一半径为R 的均匀带电无限长直圆筒,面电荷密度为σ.该筒以角速度ω绕其轴线匀速旋转.试求圆筒内部的磁感强度.R 1 R 2 OI17作业题五(电流在磁场中受力)班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________一、选择题1. 按玻尔的氢原子理论,电子在以质子为中心、半径为r 的圆形轨道上运动.如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中,使电子轨道平面与B垂直,如图所示,则在r 不变的情况下,电子轨道运动的角速度将:[ ](A) 增加. (B) 减小. (C)不变. (D)改变方向. 2. 如图,一个电荷为+q 、质量为m 的质点,以速度v沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x = 0延伸到无限远,如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场,则它将以速度v-从磁场中某一点出来,这点坐标是x = 0 和 [ ](A) qB m y v +=. (B) qB m y v2+=. (C) qB m y v 2-=. (D) qBm y v-=.3. 一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会发生?(A) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a > U b . (B) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a < U b . (C) 在铜条上产生涡流. (D) 电子受到洛伦兹力而减速. 4. 如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将 [ ] (A) 向着长直导线平移. (B) 离开长直导线平移. (C) 转动. (D) 不动.5. 长直电流I 2与圆形电流I 1共面,并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘),设长直电流不动,则圆形电流将 (A) 绕I 2旋转. (B) 向左运动. (C) 向右运动. (D) 向上运动.(E) 不动. [ ]I 11×××18 6. 如图,在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动.线框平面与大平板垂直.大平板的电流与线框中电流方向如图所示,则通电线框的运动情况对着从大平板看是: [ ](A) 靠近大平板. (B) 顺时针转动.(C) 逆时针转动. (D) 离开大平板向外运动.7. 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)RrI I 22210πμ. (B)RrI I 22210μ.(C)rRI I 22210πμ. (D)0.8. 两根载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势是 [ ](A) 沿x 方向平动. (B) 绕x 轴转动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. 二、填空题9. 如图,均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环,其线电荷密度为λ,圆环可绕通过环心O 与环面垂直的转轴旋转.当圆环 以角速度ω 转动时,圆环受到的磁力矩为_________________, 其方向__________________________.10. 有一半径为a ,流过稳恒电流为I 的1/4圆弧形载流导线bc ,按图示方式置于均匀外磁场B中,则该载流导线所受的安培力大小为_______________________.11. 如图所示,在真空中有一半径为a 的3/4圆弧形的导线,其中通以稳恒电流I ,导线置于均匀外磁场B 中,且B与导线所在平面垂直.则该载流导线bc 所受的磁力大小为_________________.12. 如图所示,在真空中有一半圆形闭合线圈,半径为a ,流过稳恒电流I ,则圆心O 处的电流元l I d 所受的安培力Fd 的大小为_______________,方向_________________.6.I 1I 2O r RI 1 I 2y zxI 1 I 2c aIIlI d19三、计算题13. 在一顶点为45°的扇形区域,有磁感强度为B方向垂直指向纸面内的均匀磁场,如图.今有一电子(质量为m ,电荷为-e )在底边距顶点O 为l 的地方,以垂直底边的速度 v射入该磁场区域,若要使电子不从上面边界跑出,电子的速度最大不应超过多少?14. 一圆线圈的半径为R ,载有电流I ,置于均匀外磁场B 中(如图示).在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下,求线圈导线上的张力.(载流线圈的法线方向规定与B的方向相同.)l 45° vBO2015. 一矩形线圈边长分别为a =10 cm 和b =5 cm ,导线中电流为I = 2 A ,此线圈可绕它的一边OO '转动,如图.当加上正y 方向的B =0.5T 均匀外磁场B,且与线圈平面成30°角时,线圈的角加速度为β = 2rad/s 2,求∶(1) 线圈对OO '轴的转动惯量J =?(2) 线圈平面由初始位置转到与B 垂直时磁力所做的功?16. 一根同轴线由半径为R 1的长导线和套在它外面的内半径为R 2、外半径为R 3的同轴导体圆筒组成.中间充满磁导率为μ的各向同性均匀非铁磁绝缘材料,如图.传导电流I 沿导线向上流去,由圆筒向下流回,在它们的截面上电流都是均匀分布的.求同轴线内外的磁感强度大小B 的分布.O xyz I30° BO ′ ab作业题六(电磁感应)班级:_____________ 姓名:_____________ 学号:_____________一、选择题1. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时(A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势. (B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小. (C) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大. (D) 两环中感应电动势相等. [ ]2. 如图所示,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时针方向匀角速转动,O 点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时.图(A)—(D)的 --t 函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势?[ ]3. 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)将 (A) 加速铜板中磁场的增加. (B) 减缓铜板中磁场的增加.(C) 对磁场不起作用. (D) 使铜板中磁场反向. [ ]4. 如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动(角速度ω与B 同方向),BC 的长度为棒长的31,则 (A) A 点比B 点电势高.(B) A 点与B 点电势相等.(B) A 点比B 点电势低.(D)有稳恒电流从A 点流向B 点. [ ]☜t O (A)☜t O(C)☜ t O (B)☜ t O(D)5. 如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为 [ ](A) =0,U a – U c =221l B ω. (B) =0,U a – U c =221l B ω-. (C) =2l B ω,U a – U c =221l B ω.(D) =2l B ω,U a – U c =221l B ω-.6. 如图所示,两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上.线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计.当达到稳定状态后,线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是[ ](A) 4.(B) 2. (C) 1. (D) 21.7. 在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK d d d Φ-=⎰⋅ ,式中K E 为感应电场的电场强度.此式表明:(A) 闭合曲线L 上K E处处相等.(B) 感应电场是保守力场. (C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线. (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念. [ ] 8. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确. (A) 位移电流是指变化电场. (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. [ ]二、填空题9. 如图所示,aOc 为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L ),位于xy 平面中,磁感强度为 B的匀强磁场垂直于xy 平面.当aOc 以速度v沿x 轴正向运动时,导线上a 、c 两点间电势差U ac =____________;当aOc 以速度v沿y 轴正向运动时,a 、c 两点的电势相比较, 是____________点电势高.Bab clωx ×××××10. 一导线被弯成如图所示形状,acb 为半径为R 的四分之三圆弧,直线段Oa 长为R .若此导线放在匀强磁场B 中,B的方向垂直图面向内.导线以角速度ω在图面内绕O 点匀速转动,则此导线中的动生电动势 i =___________ , 电势最高的点是________________________.11. 一长直导线旁有一长为b ,宽为a 的矩形线圈,线圈与导线共面,长度为b 的边与导线平行且与直导线相距为d ,如图.线圈与导线的互感系数为 ______________________.12. 一无铁芯的长直螺线管,在保持其半径和总匝数不变的情况下,把螺线管拉长一些,则它的自感系数将____________________.三、计算题13. 均匀磁场 B被限制在半径R =10 cm 的无限长圆柱空间内,方向垂直纸面向里.取一固定的等腰梯形回路abcd ,梯形所在平面的法向与圆柱空间的轴平行,位置如图所示.设磁感强度以d B /d t =1 T/s 的匀速率增加,已知 π=31θ,cm 6==Ob Oa ,求等腰梯形回路中感生电动势的大小和方向.14.如图所示,有一半径为r =10 cm 的多匝圆形线圈,匝数N =100,置于均匀磁场B中(B = 0.5 T ).圆形线圈可绕通过圆心的轴O 1O 2转动,转速 n =600 rev/min .求圆线圈自图示的初始位置转过π21时,(1) 线圈中的瞬时电流值(线圈的电阻R 为 100 Ω,不计自感);(2) 圆心处的磁感强度.(μ0 =4π×10-7 H/m)c15. 两个半径分别为R和r的同轴圆形线圈相距x,且R>>r,x >>R.若大线圈通有电流I而小线圈沿x轴方向以速率v运动,试求x =NR时(N为正数)小线圈回路中产生的感应电动势的大小.16. 载有电流的I长直导线附近,放一导体半圆环MeN与长直导线共面,且端点MN的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b,环心O与导线相距a.设半圆环以速度v 平行导线平移,求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压UMU N .。

安徽工业大学11级《大学物理B2》(甲卷)及参考答案

安徽工业大学11级《大学物理B2》(甲卷)及参考答案

作业序号_________ 教师姓名__________________ 专业__________________ 学号__________________姓名________________注意事项:1.请在本试卷上直接答题.2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.…………………………2012~2013学年第一学期………………………密封装订线…………………2013年1月13日……………………………………………安徽工业大学11级《大学物理B2》期末考试试卷 (甲卷)一、 填空题:(每空3分,共 36分,1~5题共18分,6~10题共18分).1、如图所示,一电荷线密度为λ的无限长带电直线垂直通过图面上的A 点;一带有电荷Q 的均匀带电球体,其球心处于O 点.△AOP 是边长为a 的等边三角形.为了使P 点处场强方向垂直于OP ,则λ 和Q 的数量之间应满足关系Q=_____________,且λ与Q 为_______号电荷.2、在点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电势零点,则M 点的电势为_____________。

3、图示为一边长均为a 的等边三角形,其三个顶点分别放置着电荷为q 、2q 、3q 的三个正点电荷,若将一电荷为Q 的正点电荷从无穷远处移至三角形的中心O 处,则外力需作功A =______________.4、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______________.(填增大、减小、不变)5、一个带电的金属球,当其周围是真空时,储存的静电能量为W e 0,使其电荷保持不变,把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大各向同性均匀电介质中,这时它的静电能量W e =_____________________.6、将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h ( h << R )的无限长狭缝后,再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流,其面电流密度(垂直于电流的单位长度截线上的电流)为i (如图),则管轴线磁感强度的大小是__________________.7、如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,电流方向由a 到b ,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,则载流导线ab 所受磁场的作用力大小为___________ , 方向为_________________. 8、磁换能器常用来检测微小的振动.如图,在振动杆的一端固接一个N 匝的矩形线圈,线圈的一部分在匀强磁场B ϖ中,设杆的微小振动规律为x =A cos ω t ,线圈随杆振动时,线圈中的感应电动势的大小为_______________.9、一空气平行板电容器,两板相距为d ,与一电池连接时两板之间相互作用力的大小为F ,在与电池保持连接的情况下,将两板距离拉开到2d ,则两板之间的静电作用力的大小是______________________.10、μ子是一种基本粒子,在相对于μ子静止的坐标系中测得其寿命为τ0=2×10-6 s .如果μ子相对于地球的速度为=v 0.988c (c 为真空中光速),则在地球坐标系中测出的μ子的寿命τ=____________________.二、 选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分)、如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1、带电荷Q 1,外球面半径为R 2、带电荷Q 2 .设无穷远处为电势零点,则在两个球面之间、距离球心为r 处的P 点的电势U 为:(A)r Q Q 0214επ+ (B)20210144R Q R Q εεπ+π(C)2020144R Q r Q εεπ+π (D) rQ R Q 0210144εεπ+π2、真空中有两个点电荷M 、N ,相互间作用力为F ϖ,当另一点电荷Q 移近这两个点电荷时,M 、N 两点电荷之间的作用力:(A) 大小不变,方向改变. (B) 大小改变,方向不变.(C) 大小和方向都不变.(D) 大小和方向都改.3、A 、B 为两导体大平板,面积均为S ,平行放置,如图所示.A 板带电荷+Q 1,B 板带电荷+Q 2,如果使B 板接地,则AB 间电场强度的大小E 为 (A) S Q 012ε.(B) S Q Q 0212ε- (C) S Q 01ε.(D) SQQ 0212ε+4、一带电大导体平板,平板二个表面的电荷面密度的代数和为σ ,置于电场强度为0E ϖ的均匀外电场中,且使板面垂直于0E ϖ的方向.设外电场分布不因带电平板的引入而改变,则板的附近左、右两侧的合场强为:(A) 002εσ-E ,002εσ+E.(B) 002εσ+E , 002εσ+E . (C) 002εσ+E ,002εσ-E .(D) 002εσ-E , 002εσ-E .5、一个电流元l I ϖd 位于直角坐标系原点,电流沿z 轴方向 ,点P (x ,y ,z )的磁感强度沿x 轴的分量是:(A) 0.(B) 2/32220)/(d )4/(z y xl Iy ++π-μ. (C) 2/32220)/(d )4/(z y x l Ix ++π-μ. (D) )/(d )4/(2220z y x l Iy ++π-μ6、把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近,两者在同一平面内,直导线AB 固定,线圈可以活动.当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将(A) 发生转动,同时靠近导线AB .(B) 发生转动,同时离开导线AB .(C) 靠近导线AB . (D) 离开导线AB . 7、有一半径为R 的单匝圆线圈,通以电流I ,若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和1/8.(B) 4倍和1/2.(C) 2倍和1/4. (D) 2倍和1/2.q qB ϖ+Q2 A B0E ϖ8、如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B ϖ平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab边以匀角速度ω 转动时,abc 回路中的感应电动势ε 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) ε=0,U a – U c =221l B ω.(B) ε =0,U a – U c =221l B ω-.(C) ε =2l B ω,U a – U c =221l B ω.(D) ε =2l B ω,U a – U c =221l B ω-.9、在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示,若以I 的正流向作为ε 的正方向,则代表线圈内自感电动势ε 随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个10、如图所示,两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上.线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计.当达到稳定状态后,线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是 (A) 4. (B) 2. (C) 1. (D)2111、 在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的?(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速. (2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的. (3) 在一惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两事件在其他一切惯性系中是同时发生的. (4) 惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些. (A) (1),(3),(4). (B) (2),(3),(4).(C) (1),(2),(3). (D) (1),(2),(4).12、根据相对论力学,动能为0.25 MeV 的电子,其运动速度约等于 (A) 0.1c (B) 0.5 c(C) 0.75 c (D) 0.85 c (c 表示真空中的光速,电子的静能m 0c 2 = 0.51 MeV) 三、 计算题(共28分,依次为6分、8分、6分、8分) 1、(6分)一匀质矩形薄板,在它静止时测得其长为a ,宽为b ,质量为m 0.由此可算出其面积密度为m 0 /ab .假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v 作匀速直线运动,此时再测算该矩形薄板的面积密度是多少?2、(8分)有一长直导体圆管,内外半径分别为R 1和R 2,如图,它所载的电流I 1均匀分布在其横截面上.导体旁边有一绝缘“无限长”直导线,载有电流I 2,且在中部绕了一个半径为R 的圆圈.设导体管的轴线与长直导线平行,相距为d ,而且它们与导体圆圈共面,求圆心O 点处的磁感强度.3、(6分)如图所示,一长直载流导线,其电流I ( t )=I 0Sin(ω 0t +φ),一正方形线圈与其共面,尺寸及相对位置如图中所注,求方形线圈中的感应电动势 (不计线圈自身的自感).4、(8分)有一带电球壳,内、外半径分别为a 和b , 且电荷体密度ρ= A / r ,在球心处有一点电荷Q ,求球壳内部(r <a )、球壳区域(a <r < b )以及球壳外部(r >b)的电场强度。

大学物理b2期末考试题及答案

大学物理b2期末考试题及答案

大学物理b2期末考试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是()。

A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^7 m/s答案:A2. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力的大小()。

A. 相等B. 不相等C. 相反D. 相等但方向相反答案:D3. 一个物体的动能与其质量成正比,与其速度的平方成正比,这个关系式是()。

A. E_k = 1/2 mv^2B. E_k = mvC. E_k = m^2vD. E_k = 1/2 mv答案:A4. 电磁波的频率与波长的关系是()。

A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率与波长的平方成正比答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R等于电压V除以电流I,即 R = ________。

答案:V/I2. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其加速度为a,经过时间t后的速度为v,则 v = ________。

答案:at3. 万有引力定律表明,两个物体之间的引力F与它们的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间的距离r的平方成反比,即 F = ________。

答案:G * m1 * m2 / r^24. 光的折射定律,即斯涅尔定律,表明入射角i与折射角r之间的关系是 n1 * sin(i) = n2 * sin(r),其中n1和n2分别是入射介质和折射介质的折射率,即 ________。

答案:n1 * sin(i) = n2 * sin(r)三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述电磁感应定律的基本原理。

答案:电磁感应定律,也称为法拉第电磁感应定律,指出当磁场发生变化时,会在导体中产生电动势,从而产生电流。

其基本原理是变化的磁场会在导体中激发出电场,电场驱动电荷移动,形成电流。

2. 描述牛顿第二定律的物理意义。

大学物理b2试题及答案

大学物理b2试题及答案

大学物理b2试题及答案根据题目要求,以下是一篇符合要求的大学物理B2试题及答案内容:一、选择题(每题2分,共20分)1. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,第1秒内、第2秒内、第3秒内位移之比为:A. 1:3:5B. 1:2:3C. 1:3:6D. 1:4:9答案:B2. 一质点做匀速圆周运动,其角速度为ω,周期为T,则其线速度大小为:A. ωTB. 2πωC. 2π/TD. ω/2π答案:C3. 一弹簧振子做简谐振动,振幅为A,周期为T,其最大加速度为:A. 2πA/TB. 4π²A/TC. 2A/TD. 4A/T²答案:B4. 一物体从高度为h处自由下落,不计空气阻力,其落地时的速度大小为:A. √(2gh)B. √(gh)C. √(2h/g)D. √(h/g)答案:A5. 一物体以初速度v₀沿斜面匀加速下滑,加速度大小为a,斜面倾角为θ,则其沿斜面下滑的加速度大小为:A. aB. a*sinθC. a*cosθD. a*tanθ答案:B6. 一质量为m的物体以初速度v₀沿水平方向抛出,忽略空气阻力,其落地时的速度大小为:A. v₀B. √(v₀²+2gh)C. √(v₀²+2gh)*sinθD. √(v₀²+2gh)*cosθ答案:B7. 一质量为m的物体以初速度v₀沿斜面匀加速上滑,加速度大小为a,斜面倾角为θ,则其沿斜面上升的加速度大小为:A. aB. a*sinθC. a*cosθD. a*tanθ答案:C8. 一质量为m的物体从高度为h处自由下落,不计空气阻力,其落地时的动能为:A. mghB. 1/2mv₀²C. 1/2mv²D. 1/2mv₀²+mgh答案:C9. 一质量为m的物体以初速度v₀沿水平方向抛出,忽略空气阻力,其落地时的动能为:A. 1/2mv₀²B. 1/2mv²C. 1/2mv₀²+mghD. 1/2mv²+mgh答案:D10. 一质量为m的物体从高度为h处自由下落,不计空气阻力,其落地时的重力势能变化量为:A. -mghB. mghC. 0D. 2mgh答案:A二、填空题(每题2分,共20分)11. 一物体做匀加速直线运动,初速度为v₀,加速度为a,第t秒内的位移为x,则x=v₀t+1/2at²。

大学物理b2试题及答案

大学物理b2试题及答案

大学物理b2试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪项是牛顿第一定律的内容?A. 物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。

B. 物体在受到外力作用时,其加速度与外力成正比,与物体质量成反比。

C. 物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成反比。

D. 物体的加速度与作用在物体上的合外力成正比,与物体的质量成正比。

答案:A2. 光在真空中的传播速度是多少?A. 299,792,458 m/sB. 299,792,458 km/sC. 299,792,458 cm/sD. 299,792,458 mm/s答案:A3. 电磁波谱中,波长最长的是?A. 无线电波B. 微波C. 红外线D. 可见光答案:A4. 根据热力学第二定律,下列哪项描述是正确的?A. 热量可以从低温物体自发地传递到高温物体。

B. 热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。

C. 热量总是从高温物体传递到低温物体。

D. 热量在任何条件下都能自发地从低温物体传递到高温物体。

答案:B5. 根据麦克斯韦方程组,下列哪项描述是错误的?A. 变化的电场会产生磁场。

B. 变化的磁场会产生电场。

C. 静止的电荷不会产生磁场。

D. 静止的电荷会产生磁场。

答案:D6. 根据量子力学,下列哪项描述是正确的?A. 电子在原子核外的运动轨迹是确定的。

B. 电子在原子核外的运动轨迹是不确定的。

C. 电子在原子核外的运动状态是确定的。

D. 电子在原子核外的运动状态是不确定的。

答案:B7. 根据相对论,下列哪项描述是正确的?A. 时间是绝对的,与观察者的运动状态无关。

B. 时间是相对的,与观察者的运动状态有关。

C. 空间是绝对的,与观察者的运动状态无关。

D. 空间是相对的,与观察者的运动状态有关。

答案:B8. 根据电磁学,下列哪项描述是错误的?A. 电流通过导体时会产生磁场。

B. 变化的磁场会在导体中产生电流。

C. 静止的电荷不会产生磁场。

大学物理b2习题 含答案

大学物理b2习题 含答案

大学物理B2习题(一、电磁学部分1、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点的电场强度和电势.2、一半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为 ,求换新处O点的电场强度和电势。

3、实验证明,地球表面上方电场不为0,晴天大气电场的平均场强约为120V/m,方向向下,这意味着地球表面上有多少过剩电荷?试以每平方厘米的额外电子数表示。

(526.6410/cm ⨯个)解 设想地球表面为一均匀带电球面,总面积为S ,则它所总电量为00d Sq E S ES εε=⋅=⎰⎰单位面积带电量为 E Sq0εσ==单位面积上的额外电子数为19120106.11201085.8--⨯⨯⨯===e Ee n εσ92526.6410/m 6.6410/cm =⨯=⨯4、地球表面上方电场方向向下,大小可能随高度变化,设在地面上方100m 高处场强为150N/C ,300m 高处场强为100N/C ,试由高斯定理求在这两个高度之间的平均体电荷密度,以多余的或缺少的电子数密度表示。

(缺少,721.3810/m ⨯个)5、如图所示,电量1q 均匀分布在半径为1R 的球面上,电量2q 均匀分布在同心的半径为2R 的球面上,2R >1R 。

(1)利用高斯定理求出r <1R ,1R <r <2R ,r >2R 区域的电场强度 (2)若r >2R 区域的电场强度为零,则?1=qq ,1q 与2q 同号还是异号?6、二个无限长同轴圆筒半径分别为1R 和2R ,单位长度带电量分别为λ+和λ-。

求内筒的内部、两筒间及外筒外部的电场分布。

解 由对称性分析可知,E分布具有轴对称性,即与圆柱轴线距离相等的同轴圆柱面上各点场强大小相等,方向均沿径向。

如解用图,作半径为r ,高度为h 、与两圆柱面同轴的圆柱形高斯面,则穿过圆柱面上下底的电通量为零,穿过整个高斯面的电通量等于穿过圆柱形侧面的电通量。

大学物理B2期末复习题定稿答桉.doc

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大学物理B2期末复习题定稿答桉第十一章稳衡电流的磁场一、填空题2.通过磁场中任意闭合曲面的磁通量等于。

答案0 3.载流长直密绕螺线管,轴线方向单位长度n匝线圈,通有电流I,根据安培环路定理,管内中部任意点的磁感应强度大小为。

(答案m0nI)4.截面半径为R的长直圆柱筒导体,电流I沿轴向在圆柱筒表面均匀流动。

设P点到圆柱筒轴线距离为r,当r>R时,P点的磁感应强度大小为,而当r<R时,P点的磁感应强度的大小为。

答案、0 O R I 5.电量为q,质量为m的带电粒子,以初速度v0进入磁感应强度为B的均匀磁场,当v0与B之间夹角为q 时,且磁场范围是足够大,那么该带电粒子将在磁场中作螺旋运动,其轨道半径为;螺距为。

(答案、)O 6.一载流导线弯成如图所示的形状,其中圆弧部分为半径等于R的半圆周,通过电流为I,则圆心处磁感应强度的大小为,方向为。

答案、垂直纸面向里7.一载有电流I的导线在平面内的形状如图所示,则O点的磁感应强度大小为,方向为。

答案、垂直纸面向外8.两条相距为d的无限长直载流导线,电流分别为I1和I2,每条导线单位长度受到的安培力大小为,当电流方向一致时,两导线相互填相拆、相吸、无作用。

(答案、相吸)二、选择题R I O 1.距离一无限长载流导线r处,有一个垂直导线以v速度运动的电子,则该电子的受力大小为()(答案B)A.;B.;C.;D.2.如图所示的载流导线在圆心O处产生的磁感应强度B的大小为()(答案D)A.;B.;C.;D.3.一无限长载流导线,旁有一与它共面的矩形线圈,尺寸及位置如图所示,则穿过线圈的磁通量大小为()(答案C)I b a l A.;B.;C.;D.4.螺绕环的平均半径为R,线圈总匝数为N,当线圈中通以电流I,螺绕环内的磁感应强度B的大小为()(答案D)A.;B.;C.;D.三、简算题2.一半径为R的无限长圆柱体,载有电流I,求磁感应强度在空间的分布。

(5分)a b c L I I 答案2分;(rR)1分3. 二无限长载流直导线与一矩形框架位于同一平面,如图所示,已知abc10cm,L10m,I100A,求通过此杠架的磁通量。

大学物理B2深刻复知识题

大学物理B2深刻复知识题

1.一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为()Ar r R ρ=≤,0()r R ρ=>,A为大于零的常量。

试求球体内外的场强分布及其方向。

答案:()0214/εAr E =,(r ≤R ),方向沿径向向外;()20424/r AR E ε=, ()r R >,方向沿径向向外2.一圆柱形真空电容器由半径分别为1R 和2R 的两同轴圆柱导体面所构成,单位长度上的电荷分别为λ±,且圆柱的长度l 比半径2R 大得多。

如图所示。

求:(1)电容器内外的场强分布;(2)设外圆柱面的电势为零,求电容器内两圆柱面之间任一点的电势;(3)电容器的电容。

答案:(1)02020211=>=<<=<E R r rE R r R E R r πελ(2)rR l d E V R r R R r220221ln 2⎰=⋅=<<πελϖϖ (3)120ln 2R R lUQ C πε==3. 如下图所示,正电荷q 均匀地分布在半径为R 的圆环上,试计算在环的轴线上任一点P 处的电场强度和电势。

答案:23220)(41R x qxE +=πε2241Rx q V +=πε4.如下图所示,真空中的球形电容器的内、外球面的半径分别为1R和2R ,所带电荷量为Q ±。

求:(1)该系统各区间的场强分布,并画出r E -曲线;(2)该系统各区间的电势分布;(3)该系统的电容 。

答案:(1)40322022111=>=<<=<E R r r Q E R r R E R r πε(2)0)11(4)11(4322022121011=>-=<<-=<V R r R r QV R r R R R Q V R r πεπε(3)122104R R R R C -=πε5. 半径为R 的均匀带电细半圆环,电荷线密度为λ。

(1)求其圆心处的电场强度;(2)求其圆心处的电势。

大学物理b2习题集(含规范标准答案)

大学物理b2习题集(含规范标准答案)

大学物理B2习题(一、电磁学部分1、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点的电场强度和电势.2、一半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为 ,求换新处O点的电场强度和电势。

3、实验证明,地球表面上方电场不为0,晴天大气电场的平均场强约为120V/m,方向向下,这意味着地球表面上有多少过剩电荷?试以每平方厘米的额外电子数表示。

(526.6410/cm ⨯个)解 设想地球表面为一均匀带电球面,总面积为S ,则它所总电量为00d Sq E S ES εε=⋅=⎰⎰单位面积带电量为 E Sq0εσ==单位面积上的额外电子数为19120106.11201085.8--⨯⨯⨯===e Ee n εσ92526.6410/m 6.6410/cm =⨯=⨯4、地球表面上方电场方向向下,大小可能随高度变化,设在地面上方100m 高处场强为150N/C ,300m 高处场强为100N/C ,试由高斯定理求在这两个高度之间的平均体电荷密度,以多余的或缺少的电子数密度表示。

(缺少,721.3810/m ⨯个)5、如图所示,电量1q 均匀分布在半径为1R 的球面上,电量2q 均匀分布在同心的半径为2R 的球面上,2R >1R 。

(1)利用高斯定理求出r <1R ,1R <r <2R ,r >2R 区域的电场强度 (2)若r >2R 区域的电场强度为零,则?1=qq ,1q 与2q 同号还是异号?6、二个无限长同轴圆筒半径分别为1R 和2R ,单位长度带电量分别为λ+和λ-。

求内筒的内部、两筒间及外筒外部的电场分布。

解 由对称性分析可知,E分布具有轴对称性,即与圆柱轴线距离相等的同轴圆柱面上各点场强大小相等,方向均沿径向。

如解用图,作半径为r ,高度为h 、与两圆柱面同轴的圆柱形高斯面,则穿过圆柱面上下底的电通量为零,穿过整个高斯面的电通量等于穿过圆柱形侧面的电通量。

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1 一个半径为R 的均匀带点球面,电量为Q ,若规定该球面上电势值为零,则无限远处电势多少?
解:带电球面在外部产生的场强为2
04Q E r
πε=

由于 d d R R
R
U U E r ∞

∞-=
⋅=⎰⎰E l
2
0d 44R
R
Q Q r r r
πε
πε∞

-=
=
⎰ 04Q R
πε=
当U R = 0时,04Q U R
πε∞=-
2 均匀带点球壳内半径为6cm ,外半径为10cm ,电荷体密度为2×10-5,求距球心为5cm ,8cm 及12cm 各点的场强。

解: 高斯定理
d ε∑

=
⋅q
S E s
,0
2
π4ε

=
q
r
E
当5=r cm 时,0=∑q ,0=E
8=r cm 时,∑q 3
π4p
=3
(r )3
内r -
∴ ()
2
2
3
π43
π
4r
r r
E ε
ρ
内-=
4
10
48.3⨯≈1
C
N -⋅,
方向沿半径向外.
12=r cm 时,3
π4∑=ρ
q -3(外r )内3
r
∴ ()
4
2
3
3
10
10.4π43
π
4⨯≈-=
r
r r
E
ε
ρ


1C N -⋅ 沿半径向外.
3两条长直载流导线与一长方形线圈共面,如图,已知a=b=c=10,I=10m,I1=I2=100A,求通过线圈的磁通量。

4把折射率n=1.632的玻璃片,放入到麦克斯韦干涉仪的一臂上,可观察到150条干涉条纹向一方移动,若所用的单色光波长为=5000A,求玻璃片的厚度。

5使一束自然光通过两个偏振化方向成60°角的偏振片后,透射光的强度为I1,今在两个偏振之间再插入另一个偏振片,使它的偏振化方向与原来两个偏振片的偏振化方向的夹角均成30°,求此时透射光的强度为多大?
6某单色光垂直入射到每厘米刻有6000多条刻线的光栅上,如果第一级谱线的偏角为20°,试问入射光的波长如何?它的第二级谱线在何处?(sin20°=0.342)
7三块平行金属板A、B和C,面积都是S,A、B相距d1,A、C相距d2,d1:d2=1:2,
B、C接地,A带正电荷q1,忽略边缘效应,求(1)B、C板上的电荷多少?
(2)A板电势为多少?。

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