大学物理习题集加答案
大学物理练习册习题及答案6--波动学基础

⼤学物理练习册习题及答案6--波动学基础习题及参考答案第五章波动学基础参考答案思考题5-1把⼀根⼗分长的绳⼦拉成⽔平,⽤⼿握其⼀端,维持拉⼒恒定,使绳端在垂直于绳⼦的⽅向上作简谐振动,则(A )振动频率越⾼,波长越长;(B )振动频率越低,波长越长;(C )振动频率越⾼,波速越⼤;(D )振动频率越低,波速越⼤。
5-2在下⾯⼏种说法中,正确的说法是(A )波源不动时,波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的;(B )波源振动的速度与波速相同;(C )在波传播⽅向上的任⼆质点振动位相总是⽐波源的位相滞后;(D )在波传播⽅向上的任⼀质点的振动位相总是⽐波源的位相超前 5-3⼀平⾯简谐波沿ox 正⽅向传播,波动⽅程为010cos 2242t x y ππ??=-+ ?. (SI)该波在t =0.5s 时刻的波形图是()5-4图⽰为⼀沿x 轴正向传播的平⾯简谐波在t =0时刻的波形,若振动以余弦函数表⽰,且此题各点振动初相取-π到π之间的值,则()(A )1点的初位相为φ1=0(m)(A )(m)(m)(B )(C )(D )思考题5-3图思考题5-4图(B )0点的初位相为φ0=-π/2 (C )2点的初位相为φ2=0 (D )3点的初位相为φ3=05-5⼀平⾯简谐波沿x 轴负⽅向传播。
已知x=b 处质点的振动⽅程为[]0cos y A t ωφ=+,波速为u ,则振动⽅程为()(A)()0cos y A t b x ωφ??=+++??(B)(){}0cos y A t b x ωφ??=-++??(C)(){}0cos y A t x b ωφ??=+-+?? (D)(){}0cos y A t b x u ωφ??=+-+?? 5-6⼀平⾯简谐波,波速u =5m?s -1,t =3s 时刻的波形曲线如图所⽰,则0x =处的振动⽅程为()(A )211210cos 22y t ππ-??=?- (SI) (B )()2210cos y t ππ-=?+ (SI) (C )211210cos 22y t ππ-??=?+ (SI) (D )23210cos 2y t ππ-?=-(SI) 5-7⼀平⾯简谐波沿x 轴正⽅向传播,t =0的波形曲线如图所⽰,则P 处质点的振动在t =0时刻的旋转⽮量图是()5-8当⼀平⾯简谐机械波在弹性媒质中传播时,下述各结论⼀哪个是正确的?(A )媒质质元的振动动能增⼤时,其弹性势能减少,总机械能守恒;(B )媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期变化,但两者的位相不相同;(C )媒质质元的振动动能和弹性势能的位相在任⼀时刻都相同,但两者的数值不相等;(D )媒质质元在其平衡位置处弹性势能最⼤。
大学物理练习册习题及答案4
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习题及参考答案第3章 刚体力学参考答案思考题3-1刚体角动量守恒的充分而必要的条件是 (A )刚体不受外力矩的作用。
(B )刚体所受合外力矩为零。
(C)刚体所受的合外力和合外力矩均为零。
(D)刚体的转动惯量和角速度均保持不变。
答:(B )。
3-2如图所示,A 、B 为两个相同的绕着轻 绳的定滑轮。
A 滑轮挂一质量为M 的物体, B 滑轮受拉力F ,而且F =Mg 。
设A 、B 两 滑轮的角加速度分别为βA 和βB ,不计滑轮 轴的摩擦,则有(A )βA = βB (B )βA > βB(C )βA < βB (D )开始时βA = βB ,以后βA < βB 答:(C )。
3-3关于刚体对轴的转动惯量,下列说法中正确的是(A )只取决于刚体的质量,与质量的空间分布和轴的位置无关。
(B)取决于刚体的质量和质量的空间分布,与轴的位置无关。
(C )取决于刚体的质量、质量的空间分布和轴的位置。
(D)只取决于转轴的位置,与刚体的质量和质量的空间分布无 答:(C )。
3-4一水平圆盘可绕通过其中心的固定铅直轴转动,盘上站着一个人,初始时整个系统处于静止状态,当此人在盘上随意走动时,若忽略轴的摩擦,则此系统(A)动量守恒; (B)机械能守恒; (C)对转轴的角动量守恒;(D)动量、机械能和角动量都守恒; (E)动量、机械能和角动量都不守恒。
答:(C )。
3-5光滑的水平桌面上,有一长为2L 、质量为m 的匀质细杆,可绕过其中点o 且垂直于杆的竖直光滑固定轴自由转动,其转动惯量为213mL,起初杆静止,桌面上有两个质量均为m 的小球,各自在 垂直于杆的方向上,正对着杆的一端,以相同速率v 相向 运动,如图所示,当两小球同时与杆的两个端点发生完全非弹性碰撞后,就与杆粘在一起转动,则这一系统碰撞后的转动角速度应为AMF思考题3-2图v思考题3-5图(A)23L v (B)45L v (C)67L v (D)89L v (E)127L v答:(C )。
大学物理习题参考解答上静电场环路定理_电势能_电势和电势差
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02. 如图所示, CDEF 是一矩形,边长分别为 l 和 2l 。在 DC 延长线上 CA l 处的 A 点有点电荷 q ,在 CF 的中点 B 点有点电荷 q ,若使单位正电荷从 C 点沿 CDEF 路径运动到 F 点,则电场
力所作的功等于:
【D】
(A)
q 4ol
5 1; 5l
(B)
q 4ol
三 判断题
09. 静电场中某点电势值的正负取决于电势零点的选取。
【对】
10. 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 P1 和 P2 两点的位置。【 对 】
11. 正电荷在电势高的地方,电势能也一定高。 12. 电场强度的方向总是指向电势降落最快的方向。
【对】 【对】
1 4 0
4 r12 r1
1 4 0
4 r22 r2
0
——
r1 ' r2 0
XCH
第3页
20XX-3-24
大学物理教程_上_习题集参考解答
r1 r2
—— 外球面带负电
外球面应放掉电荷: Q Q Q Q 4 r22 4 r22
Q
(1
r1 r2
)
4
r22
将 r1 10 cm and r2 20 cm , 8.85 109C / m2 代入上式得到:
13. 静电场的保守性体现在电场强度的环流等于零。
【对】
四 计算题
14. 如图所示, AB 2L , OCD 是以 B 为中心 L 为半径的半圆, A 和 B 两处分别有正负电荷 q 和 q ,试问:
1) 把单位正电荷从 O 沿 OCD 移动到 D ,电场力对它作了多少功?
XCH
《大学物理》习题册题目及答案第12单元稳恒电流的磁场
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第12单元 稳恒电流的磁场 第七章 静电场和恒定磁场的性质(三)磁感应强度序号序号 学号学号 姓名姓名 专业、班级专业、班级一 选择题[ C ]1.一磁场的磁感应强度为B ai bj ck =++(T ),则通过一半径为R ,开口向z 正方向的半球壳表面的磁通量的大小是:向的半球壳表面的磁通量的大小是: (A) Wb 2a R p(B) Wb 2b R p (C) Wb 2c R p (D) Wb 2abc R p[ B ]2. ]2. 若要使半径为若要使半径为4×103-m 的裸铜线表面的磁感应强度为7.07.0××105- T T,则铜线中需,则铜线中需要通过的电流为要通过的电流为((μ0=4π×107-T ·m ·A 1-)(A) 0.14A (B) 1.4A (C) 14A (D) 28A[ B ]3. [ B ]3. 一载有电流一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管(R=2r)(R=2r),,两螺线管单位长度上的匝数相等,两螺线管中的磁感应强度大小R B 和r B 应满足: (A) R B =2r B(B) R B =rB (C) 2R B =r B (D) R B R=4r B[ D ]4.如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出,则磁感应强度B 沿图中闭合路径L 的积分l B d ×ò等于等于(A)I 0m(B)I 031m (C) I041m(D)I032m[ D ]5. [ D ]5. 有一由有一由N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a ,通有电流I ,置于均匀外磁场外磁场 B 中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩mM(A) 2/32IB Na (B) 4/32IB Na (C) 0260sin 3IB Na (D) 0abcdI L1201I 2I 1R 2R二 填空题1.1.一无限长载流直导线,通有电流一无限长载流直导线,通有电流I ,弯成如图形状,设各线段皆在纸面内,则P 点磁感应强度强度 B B 的大小为aIp m 830。
大学物理机械波习题集附答案解析
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⼤学物理机械波习题集附答案解析⼀、选择题:1.3147 :⼀平⾯简谐波沿Ox 正⽅向传播,波动表达式为(SI) ,该波在 t = 0.5 s 时刻的波形图是[ B ]y 0.10 cos[ 2 ( t x ) ]2 4 2y (m) y (m) y (m)y (m)0.1 0 0.1 02 2 2 2O O Ox (m) Ox (m)x (m) x (m)(A )- 0.10 ( C ) (D )( B )-0.102.3407 :横波以波速 u 沿 x 轴负⽅向传播。
t 时刻波形曲线如图。
则该时刻(A) A 点振动速度⼤于零yu(B) B 点静⽌不动A(C) C 点向下运动 D(D) D 点振动速度⼩于零[]C xO B3.3411 :若⼀平⾯简谐波的表达式为y A cos(Bt Cx ) ,式中 A、B、C为正值常量,则:(A) 波速为 C (B) 周期为 1/B (C)波长为 2 /C (D) ⾓频率为 2 /B []4.3413 :下列函数 f (x。
t)可表⽰弹性介质中的⼀维波动,式中A、a 和 b 是正的常量。
其中哪个函数表⽰沿x 轴负向传播的⾏波?(A) f (x,t ) Acos(ax bt ) (B)f (x,t) Acos(ax bt )(C) f (x,t) A cosax cosbt (D)f ( x,t)Asin ax sin bt []15.3479 :在简谐波传播过程中,沿传播⽅向相距为2(为波长)的两点的振动速度必定(A) ⼤⼩相同,⽽⽅向相反(B) ⼤⼩和⽅向均相同(C) ⼤⼩不同,⽅向相同(D) ⼤⼩不同,⽽⽅向相反[]6.3483 :⼀简谐横波沿 Ox 轴传播。
若 Ox 轴上 P1 和 P2 两点相距 /8(其中为该波的波长),则在波的传播过程中,这两点振动速度的(A) ⽅向总是相同(B) ⽅向总是相反(C) ⽅向有时相同,有时相反(D) ⼤⼩总是不相等[]7.3841 :把⼀根⼗分长的绳⼦拉成⽔平y,⽤⼿握其⼀端。
《大学物理》习题册题目及答案第16单元 机械波

第16单元 机械波(一)学号 姓名 专业、班级 课程班序号一 选择题[ C ]1.在下面几种说法中,正确的说法是: (A) 波源不动时,波源的振动周期与波动的周期在数值上是不同的 (B) 波源振动的速度与波速相同 (C) 在波传播方向上的任一质点振动相位总是比波源的相位滞后 (D) 在波传播方向上的任一质点的振动相位总是比波源的相位超前[ A ]2. 一横波沿绳子传播时的波动方程为)104cos(05.0t x y ππ-= (SI),则(A) 其波长为0.5 m (B) 波速为5 m ⋅s -1(C) 波速为25 m ⋅s -1 (D)频率为2 Hz[ C ]3. 一简谐波沿x 轴负方向传播,圆频率为ω,波速为u 。
设t = T /4时刻的波形如图所示,则该波的表达式为: (A) )/(cos u x t A y -=ω (B) ]2/)/([cos πω+-=u x t A y (C) )/(cos u x t A y +=ω (D) ])/([cos πω++=u x t A y[ D ]4. 一平面简谐波沿x 轴正向传播,t = T/4时的波形曲线如图所示。
若振动以余弦函数表示,且此题各点振动的初相取π-到π之间的值,则 (A) 0点的初位相为00=ϕ(B) 1点的初位相为 21πϕ-=(C) 2点的初位相为 πϕ=2(D) 3点的初位相为 23πϕ-=[ D ]5. 一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中: (A) 它的动能转换成势能。
(B) 它的势能转换成动能。
(C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大。
(D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小。
二 填空题1.频率为100Hz 的波,其波速为250m/s ,在同一条波线上,相距为0.5m 的两点的相位差为52π. 2. 一简谐波沿x 轴正向传播。
1x 和2x 两点处的振动曲线分别如图(a)和(b)所示。
大学物理学(第三版)课后习题集参考答案解析
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习题11.1选择题(1) 一运动质点在某瞬时位于矢径),(y x r的端点处,其速度大小为(A)dtdr(B)dt r d(C)dtr d ||(D) 22)()(dt dy dt dx +[答案:D](2) 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度s m v /2=,瞬时加速度2/2s m a -=,则一秒钟后质点的速度(A)等于零 (B)等于-2m/s (C)等于2m/s (D)不能确定。
[答案:D](3) 一质点沿半径为R 的圆周作匀速率运动,每t 秒转一圈,在2t 时间间隔中,其平均速度大小和平均速率大小分别为(A)t R t R ππ2,2 (B) tRπ2,0 (C) 0,0 (D) 0,2tRπ [答案:B] 1.2填空题(1) 一质点,以1-⋅s m π的匀速率作半径为5m 的圆周运动,则该质点在5s ,位移的大小是 ;经过的路程是 。
[答案: 10m ; 5πm](2) 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时刻质点的速度v 0为5m ·s -1,则当t 为3s 时,质点的速度v= 。
[答案: 23m ·s -1 ](3) 轮船在水上以相对于水的速度1V 航行,水流速度为2V ,一人相对于甲板以速度3V行走。
如人相对于岸静止,则1V 、2V 和3V的关系是 。
[答案: 0321=++V V V]1.3 一个物体能否被看作质点,你认为主要由以下三个因素中哪个因素决定:(1) 物体的大小和形状; (2) 物体的部结构; (3) 所研究问题的性质。
解:只有当物体的尺寸远小于其运动围时才可忽略其大小的影响,因此主要由所研究问题的性质决定。
1.4 下面几个质点运动学方程,哪个是匀变速直线运动?(1)x=4t-3;(2)x=-4t 3+3t 2+6;(3)x=-2t 2+8t+4;(4)x=2/t 2-4/t 。
给出这个匀变速直线运动在t=3s 时的速度和加速度,并说明该时刻运动是加速的还是减速的。
大学物理试题集和答案
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大学物理习题集上册大学物理教学部二00九年九月目录部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄1 练习一质点运动的描述┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 练习二圆周运动相对运动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 练习三牛顿运动定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 练习四功和能┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 练习五冲量和动量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 练习六力矩转动惯量转动定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10 练习七转动定律(续)角动量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 练习八力学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13 练习九理想气体状态方程热力学第一定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 练习十等值过程绝热过程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 练习十一循环过程热力学第二定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18 练习十二卡诺循环卡诺定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄20 练习十三物质的微观模型压强公式┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21 练习十四理想气体的内能分布律自由程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23 练习十五热学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24 练习十六谐振动┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26 练习十七谐振动能量谐振动合成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28练习十八波动方程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29 练习十九波的能量波的干涉┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 练习二十驻波多普勒效应┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33 练习二十一振动和波习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄34 练习二十二光的相干性双缝干涉光程┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄36 练习二十三薄膜干涉劈尖牛顿环┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄38 练习二十四单缝衍射光栅衍射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄39 练习二十五光的偏振┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄41 练习二十六光学习题课┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄43部分物理常量万有引力常量G=6。
江西理工大学大学物理(下)习题册及答案详解

班级_____________ 学号___________姓名________________ 简谐振动1. 一质点作谐振动, 振动方程为X=6COS (8πt+π/5) cm, 则t=2秒时的周相为:π5116, 质点第一次回到平衡位置所需要的时间为:s 0375.0.2. 一弹簧振子振动周期为T 0, 若将弹簧剪去一半, 则此弹簧振子振动周期T 和原有周期T 0之间的关系是:022T T =.3. 如图为以余弦函数表示的谐振动的振动曲线, 则其初周相φ=3π-,P 时刻的周相为:0.4. 一个沿X 轴作谐振动的弹簧振子, 振幅为A , 周期为T , 其振动方程用余弦函数表示, 如果在t=0时, 质点的状态分别是:(A) X 0=-A; (B) 过平衡位置向正向运动;(C) 过X=A/2 处向负向运动; (D) 过A x 22-= 处向正向运动.2 1 0 P t(s) X(m)试求出相应的初周相之值, 并写出振动方程.)2cos()(ππ+=t TA x A ; )22cos()(ππ-=t T A x B)32cos()(ππ+=t T A x C ; )452cos()(ππ+=t T A x D5.一质量为0.2kg 的质点作谐振动,其运动议程为:X=0.60 COS(5t -π/2)(SI)。
求(1)质点的初速度;(2)质点在正向最大的位移一半处所受的力。
解(1))5sin(00.32π--==t dtdxv 10.00.3,0-==s m v t(2)x x dtdv a 2520-=-==ω 22.5.7,30.0--===s m a m x AN ma F 5.1-==班级_____________ 学号___________姓名________________简谐振动的合成1. 两个不同的轻质弹簧分别挂上质量相同的物体1和2, 若它们的振幅之比A 2 /A 1=2, 周期之比T 2 / T 1=2, 则它们的总振动能量之比E 2 / E 1 是( A )(A) 1 (B) 1/4 (C) 4/1 (D) 2/11)()(;)(2222221122112=⋅==A A T T E E T A m E π2.有两个同方向的谐振动分别为X 1=4COS(3t+π/4)cm ,X 2 =3COS(3t -3π/4)cm, 则合振动的振幅为:cm A 1=, 初周相为:4πφ=. 3. 一质点同时参与两个同方向, 同频率的谐振动, 已知其中一个分振动的方程为X 1=4COS3t cm, 其合振动的方程为分振动的振幅为A 2 =cm 44. 动方程分别为X 1=A COS(ωt+π/3), X 2 =A COS (ωt+5π/3), X 3 =A COS(ω程为:)6cos(3πω+=t A x5. 频率为v 1和v 2的两个音叉同时振动时,可以听到拍音,可以听到拍音,若v 1>v 2,则拍的频率是(B )(A)v 1+v 2 (B)v 1-v 2 (C)(v 1+v 2)/2 (D)(v 1-v 2)/26.有两个同方向,同频率的谐振动,其合成振动的振幅为0.20m ,周相与第一振动周相差为π/6。
《新编大学物理》(上、下册)教材习题答案

答案:[A]
提示: ,
题:
答案:[C]
提示:由时间的相对性, ,长度为
题 :
答案:[D]
提示: 得
题:
答案:[D]
提示: , ,故
题:
答案:[A]
提示: ; ; ;故
二、填空题
题:
答案:
提示:设痕迹之间距离为 ,由公式 ( 为静长度)。则车上观察者测得长度为
题:
答案:(1) ,(2)
提示:(1)相对论质量和相对论动量: ,
简谐振动的表达式为:x= (πt –π/3).
(2)当t=T/4时物体的位置为;x= (π/2–π/3) = π/6 = (m).
速度为;v= -πAsin(π/2–π/3) = πsinπ/6 = (m·s-1).
加速度为:a= dv/dt= -ω2Acos(ωt + φ)= -π2Acos(πt -π/3)= π2cosπ/6 = (m·s-2).
[解答]物体的总能量为:E = Ek+ Ep= (J).
(1)根据能量公式E = kA2/2,得振幅为: = (m).
(2)当动能等于势能时,即Ek= Ep,由于E = Ek+ Ep,可得:E =2Ep,
即 ,解得: = ±(m).
(3)再根据能量公式E = mvm2/2,得物体经过平衡位置的速度为:
(2)速度的最大值为:vm= ωA= π = (m·s-1); 题解答图
加速度的最大值为:am= ω2A= π2= (m·s-2).
(3)弹簧的倔强系数为:k = mω2,最大回复力为:f = kA = mω2A= (N);
振动能量为:E = kA2/2 =mω2A2/2 = ×10-2(J),
《大学物理》习题册题目及答案第8单元 热力学基础(二)

第8单元 热力学基础(二)序号 学号 姓名 专业、班级一 选择题一 选择题[ B ]1.在下列各种说法中,哪些是正确的? (1)热平衡过程就是无摩擦的、平衡力作用的过程。
(2) (3) (4)热平衡过程在p-V(A)(1)、(2) (B)(3)、(4)(C)(2)、(3)、(4)(D)(1)、(2)、(3)、(4)[ B ]2.下面所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程,请选出其中一个在物理上可能实现的循环过程的图的符号。
[ D ]3.设有以下一些过程:(1) 两种不同气体在等温下互相混合。
(2) 理想气体在定容下降温。
(3) 液体在等温下汽化。
(4) 理想气体在等温下压缩。
(5) 理想气体绝热自由膨胀。
在这些过程中,使系统的熵增加的过程是: (A)(1)、(2)、(3); (B)(2)、(3)、(4); (C)(3)、(4)、(5); (D)(1)、(3)、(5)。
[ A ]4.一定量的理想气体向真空作绝热自由膨胀,体积由1V 增至2V ,在此过程中气体的(A) 内能不变,熵增加; (B) 内能不变,熵减少; (C) 内能不变,熵不变; (D) 内能增加,熵增加。
二 填空题1. 热力学第二定律的克劳修斯叙述是:热量不能自动地从低温物体传向高温物体;开尔文叙述是:不可能制成一种循环动作的热机,只从单一热源吸热完全转变为有用功而其它物体不发生任何变化。
2. 从统计的意义来解释:不可逆过程实际上是一个 从概率较小的状态到概率较大的状态的转变过程。
一切实际过程都向着状态的概率增大(或熵增加)的方向进行。
3. 熵是大量微观粒子热运动所引起的无序性的定量量度。
若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程,它的熵将增加 (填入:增加,减少,不变)。
三 计算题*1.一致冷机用理想气体为工作物质进行如图所示的循环过程,其中ab 、cd 分别是温度为T 2、T 1的等温过程,bc 、da 为等压过程.试求该致冷机的致冷系数. 解:在ab 过程中,外界作功为 1221ln ||p p RT M MA mol =' 在bc 过程中,外界作功 )(||121T T R M MA mol -=''在cd 过程中从低温热源T 1吸取的热量2Q '等于气体对外界作的功2A ',其值为 ='='22A Q 122ln p p RT M Mmol在da 过程中气体对外界作的功为 )(122T T R M M A m o l -=''致冷系数为 22112||||A A A A Q w ''-'-''+''=)(ln )(ln ln 1212112122121T T p p T T T p p T p p T ----+=121T T T -=2.已知一定量的理想气体经历如图所示的循环过程。
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大学物理习题集加答案大学物理习题集(一)大学物理教研室2010年3月目录部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 练习一库伦定律电场强度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 练习二电场强度(续)电通量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 练习三高斯定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 练习四静电场的环路定理电势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 练习五场强与电势的关系静电场中的导体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 练习六静电场中的导体(续)静电场中的电介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9 练习七静电场中的电介质(续)电容静电场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10练习八恒定电流┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 练习九磁感应强度洛伦兹力┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13 练习十霍尔效应安培力┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14练习十一毕奥—萨伐尔定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 练习十二毕奥—萨伐尔定律(续)安培环路定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17 练习十三安培环路定律(续)变化电场激发的磁场┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18 练习十四静磁场中的磁介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄20 练习十五电磁感应定律动生电动势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21 练习十六感生电动势互感┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23 练习十七互感(续)自感磁场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24 练习十八麦克斯韦方程组┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26 练习十九狭义相对论的基本原理及其时空观┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27练习二十相对论力学基础┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28练习二十一热辐射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29 练习二十二光电效应康普顿效应热辐射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30 练习二十三德布罗意波不确定关系┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32 练习二十四薛定格方程氢原子┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33部分物理常量万有引力常量G=×1011N·m2·kg2重力加速度g=s2阿伏伽德罗常量N A=×1023mol1摩尔气体常量R=·mol1·K1玻耳兹曼常量k=×1023J·K1斯特藩玻尔兹曼常量=×10-8W·m2·K4标准大气压1atm=×105Pa真空中光速c=×108m/s基本电荷e=×1019C电子静质量m e=×1031kg质子静质量m n=×1027kg中子静质量m p=×1027kg真空介电常量0=×1012F/m真空磁导率0=4×107H/m=×106H/m普朗克常量h=×1034J·s维恩常量b=×103m·K说明:字母为黑体者表示矢量练习一库伦定律电场强度一.选择题1.关于试验电荷以下说法正确的是(A)试验电荷是电量极小的正电荷;(B)试验电荷是体积极小的正电荷;(C)试验电荷是体积和电量都极小的正电荷;(D)试验电荷是电量足够小,以至于它不影响产生原电场的电荷分布,从而不影响原电场;同时是体积足够小,以至于它所在的位置真正代表一点的正电荷(这里的足够小都是相对问题而言的).2.关于点电荷电场强度的计算公式E=q r/(40r3),以下说法正确的是(A)r→0时,E→∞;(B)r→0时,q不能作为点电荷,公式不适用;(C)r→0时,q仍是点电荷,但公式无意义;(D)r→0时,q已成为球形电荷,应用球对称电荷分布来计算电场.3.关于电偶极子的概念,其说法正确的是(A)其电荷之间的距离远小于问题所涉及的距离的两个等量异号的点电荷系统;(B)一个正点电荷和一个负点电荷组成的系统;(C)两个等量异号电荷组成的系统;(D)一个正电荷和一个负电荷组成的系统.(E)两个等量异号的点电荷组成的系统4.试验电荷q0在电场中受力为f,其电场强度的大小为f/q0,以下说法正确的是(A)E正比于f;(B)E反比于q0;(C)E正比于f且反比于q0;(D)电场强度E是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定.5.在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q1受另一点电荷q2的作用力为f12,当放入第三个电荷Q后,以下说法正确的是(A)f12的大小不变,但方向改变,q1所受的总电场力不变;(B)f12的大小改变了,但方向没变,q1受的总电场力不变;(C)f12的大小和方向都不会改变,但q1受的总电场力发生了变化;(D)f12的大小、方向均发生改变,q1受的总电场力也发生了变化.二.填空题1.如图所示,一电荷线密度为的无限长带电直线垂直通过图面上的A点,一电荷为Q的均匀球体,其球心为O点,ΔAOP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,则和Q的数量关系式为,且与Q为号电荷(填同号或异号).2.在一个正电荷激发的电场中的某点A,放入一个正的点电荷q,测得它所受力的大小为f1;将其撤走,改放一个等量的点电荷q,测得电场力的大小为f2,则A点电场强度E的大小满足的关系式为.3.一半径为R的带有一缺口的细圆环,缺口宽度为d(d<<r)环上均匀带正电,总电量为q,如图所示,则圆心o处的场强大小< p=""> E=,场强方向为.三.计算题1.一“无限长”均匀带电的半圆柱面,半径为R,设半圆柱面沿轴线单位长度上的电量为,如图所示.试求轴线上一点的电场强度.2.一带电细线弯成半径为R的半圆形,电荷线密度为=0sin,式中0为一常数,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.练习二电场强度(续)电通量一.选择题1.以下说法错误的是(A)电荷电量大,受的电场力可能小;(B)电荷电量小,受的电场力可能大;(C)电场为零的点,任何点电荷在此受的电场力为零;(D)电荷在某点受的电场力与该点电场方向一致.2.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.3.关于电场线,以下说法正确的是(A)电场线上各点的电场强度大小相等;(B)电场线是一条曲线,曲线上的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行;(A)开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合;(D)在无电荷的电场空间,电场线可以相交.4.如图,一半球面的底面园所在的平面与均强电场E的夹角为30°,球面的半径为R,球面的法线向外,则通过此半球面的电通量为(A)R2E/2.(B)R2E/2.(C)R2E.(D)R2E.5.真空中有AB两板,相距为d,板面积为S(S>>d2),分别带+q和q,在忽略边缘效应的情况下,两板间的相互作用力的大小为(A)q2/(40d2).(B)q2/(0S).(C)2q2/(0S).(D)q2/(20S).二.填空题1.真空中两条平行的无限长的均匀带电直线,电荷线密度分别为+和,点P1和P2与两带电线共面,其位置如图所示,取向右为坐标X正向,则=,=.2.为求半径为R带电量为Q的均匀带电园盘中心轴线上P点的电场强度,可将园盘分成无数个同心的细园环,园环宽度为d r,半径为r,此面元的面积d S=,带电量为d q=,此细园环在中心轴线上距圆心x的一点产生的电场强度E=.3.如图所示,均匀电场E中有一袋形曲面,袋口边缘线在一平面S内,边缘线所围面积为S0,袋形曲面的面积为S,法线向外,电场与S面的夹角为,则通过袋形曲面的电通量为.三.计算题1.一带电细棒弯曲线半径为R的半圆形,带电均匀,总电量为Q,求圆心处的电场强度E.2.真空中有一半径为R的圆平面,在通过圆心O与平面垂直的轴线上一点P处,有一电量为q的点电荷,O、P间距离为h, 试求通过该圆平面的电通量.练习三高斯定理一.选择题1.如果对某一闭合曲面的电通量为=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零.2.如果对某一闭合曲面的电通量0,以下说法正确的是(A)S面上所有点的E必定不为零;(B)S面上有些点的E可能为零;(C)空间电荷的代数和一定不为零;(D)空间所有地方的电场强度一定不为零.3.关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是(A)如高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷;(B)如高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零;(C)如高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷;(D)如高斯面内有净电荷,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的电场.4.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.5.如图所示,一个带电量为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)q/240.(B)q/120.(C)q/60.(D)q/480.二.填空题1.两块“无限大”的均匀带电平行平板,其电荷面密度分别为(0)及2,如图所示,试写出各区域的电场强度EⅠ区E的大小,方向;Ⅱ区E的大小,方向;Ⅲ区E的大小,方向.2.如图所示,真空中两个正点电荷,带电量都为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r0表示高斯面外法线方向的单位矢量,则高斯面上a、b两点的电场强度的矢量式分别为,.3.点电荷q1、q2、q3和q4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=,式中的E是哪些点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和?答:是.三.计算题1.厚度为d的无限大均匀带电平板,带电体密度为,试用高斯定理求带电平板内外的电场强度.2.半径为R的一球体内均匀分布着电荷体密度为的正电荷,若保持电荷分布不变,在该球体内挖去半径r的一个小球体,球心为O′,两球心间距离=d,如图所示,求:(1)在球形空腔内,球心O处的电场强度E0;(2)在球体内P点处的电场强度E.设O、O、P三点在同一直径上,且=d.练习四静电场的环路定理电势一.选择题1.真空中某静电场区域的电力线是疏密均匀方向相同的平行直线,则在该区域内电场强度E和电位U是(A)都是常量.(B)都不是常量.(C)E是常量,U不是常量.(D)U是常量,E不是常量.2.电量Q均匀分布在半径为R的球面上,坐标原点位于球心处,现从球面与X轴交点处挖去面元S,并把它移至无穷远处(如图, 若选无穷远为零电势参考点,且将S移走后球面上的电荷分布不变,则此球心O点的场强E0与电位U0分别为(注:i为单位矢量)(A)-i QS/[(4R2)20];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].(B)i QS/[(4R2)20];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].(C)i QS/[(4R2)20];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].(D)-i QS/[(4R2)20];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].3.以下说法中正确的是(A)沿着电力线移动负电荷,负电荷的电势能是增加的;(B)场强弱的地方电位一定低,电位高的地方场强一定强;(C)等势面上各点的场强大小一定相等;(D)初速度为零的点电荷,仅在电场力作用下,总是从高电位处向低电位运动;(E)场强处处相同的电场中,各点的电位也处处相同.4.如图,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).(B).(C).(D).5.一电量为q的点电荷位于圆心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到各点,电场力作功相等.(C)从A到D,电场力作功最大.(D)从A到C,电场力作功最大.二.填空题1.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=.2.如图,在场强为E的均匀电场中,A、B两点距离为d,AB连线方向与E方向一致,从A点经任意路径到B点的场强线积分=.3.如图所示,BCD是以O点为圆心,以R为半径的半圆弧,在A点有一电量为+q的点电荷,O点有一电量为–q的点电荷,线段=R,现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点,则电场力所作的功为.三.计算题1.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).2.一均匀带电的球层,其电荷体密度为,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.练习五场强与电势的关系静电场中的导体一.选择题1.以下说法中正确的是(A)电场强度相等的地方电势一定相等;(B)电势梯度绝对值大的地方场强的绝对值也一定大;(C)带正电的导体上电势一定为正;(D)电势为零的导体一定不带电2.以下说法中正确的是(A)场强大的地方电位一定高;(B)带负电的物体电位一定为负;(C)场强相等处电势梯度不一定相等;(D)场强为零处电位不一定为零.3.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处都不产生电场;(D)E M≠0,E N≠0,Q在M、N处都产生电场;(E)E M=E N=0,Q在M、N处都产生电场.4.如图,原先不带电的金属球壳的球心处放一点电荷q1,球外放一点电荷q2,设q2、金属内表面的电荷、外表面的电荷对q1的作用力分别为F1、F2、F3,q1受的总电场力为F,则(A)F1=F2=F3=F=0.(B)F1=q1q2/(40d2),F2=0,F3=0,F=F1.(C)F1=q1q2/(40d2),F2=0,F3=q1q2/(40d2)(即与F1反向),F=0.(D)F1=q1q2/(40d2),F2与F3的合力与F1等值反向,F=0.(E)F1=q1q2/(40d2),F2=q1q2/(40d2)(即与F1反向),F3=0,F=0.5.如图,一导体球壳A,同心地罩在一接地导体B上,今给A球带负电Q,则B球(A)带正电.(B)带负电.(C)不带电.(D)上面带正电,下面带负电.二.填空题1.一偶极矩为P的电偶极子放在电场强度为E的均匀外电场中,P与E的夹角为角,在此电偶极子绕过其中心且垂直于P与E组成平面的轴沿角增加的方向转过180°的过程中,电场力作功为A=.2.若静电场的某个立体区域电势等于恒量,则该区域的电场强度分布是;若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的场强分布是.3.一“无限长”均匀带电直线,电荷线密度为,在它的电场作用下,一质量为m,带电量为q的质点以直线为轴线作匀速圆周运动,该质点的速率v=.三.计算题1.如图所示,三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B和C,半径分别为R A、R B、R C,圆柱面B上带电荷,A和C都接地,求B的内表面上电荷线密度1,和外表面上电荷线密度2之比值1/2.2.已知某静电场的电势函数U=-+ln x(SI),求点(4,3,0)处的电场强度各分量值.练习六静电场中的导体(续)静电场中的电介质一.选择题1.一孤立的带正电的导体球壳有一小孔,一直导线AB穿过小孔与球壳内壁的B点接触,且与外壁绝缘,如图、D分别在导体球壳的内外表面上,A、C、D三点处的面电荷密度分别为A、C、D,电势分别为U A、U C、U D,其附近的电场强度分别为E A、E C、E D,则:(A)A>D,C=0,E A>E D,E C=0,U A=U C=U D.(B)A>D,C=0,E A>E D,E C=0,U A>U C=U D.(C)A=C,D≠0,E A=E C=0,E D≠0,U A=U C=0,U D≠0.(D)D>0,C<0,A<0,E D沿法线向外,E C沿法线指向C,E A平行AB 指向外,U B>U C>U A.2.如图,一接地导体球外有一点电荷Q,Q距球心为2R,则导体球上的感应电荷为(A)0.(B)Q.(C)+Q/2.(D)–Q/2.3.导体A接地方式如图,导体B带电为+Q,则导体A(A)带正电.(B)带负电.(C)不带电.(D)左边带正电,右边带负电.4.半径不等的两金属球A、B,R A=2R B,A球带正电Q,B球带负电2Q,今用导线将两球联接起来,则(A)两球各自带电量不变.(B)两球的带电量相等.(C)两球的电位相等.(D)A球电位比B球高.5.如图,真空中有一点电荷q,旁边有一半径为R的球形带电导体,q距球心为d(d>R)球体旁附近有一点P,P在q与球心的连线上,P点附近导体的面电荷密度为.以下关于P点电场强度大小的答案中,正确的是(A)(20)+q/[40(d-R)2];(B)(20)-q/[40(d-R)2];(C)0+q/[40(d-R)2];(D)0-q/[40(d-R)2];(E)0;(F)以上答案全不对.二.填空题1.如图,一平行板电容器,极板面积为S,,相距为d,若B板接地,,且保持A板的电势U A=U0不变,,如图,把一块面积相同的带电量为Q的导体薄板C平行地插入两板中间,则导体薄板C的电势U C=.2.地球表面附近的电场强度约为100N/C,方向垂直地面向下,假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上,则地面的电荷面密度=,地面电荷是电荷(填正或负).3.如图所示,两块很大的导体平板平行放置,面积都是S,有一定厚度,带电量分别为Q1和Q2,如不计边缘效应,则A、B、C、D四个表面上的电荷面密度分别为、、、.三.计算题1.半径分别为r1=和r2=的两个球形导体,各带电量q=×108C,两球心相距很远,若用细导线将两球连接起来,并设无限远处为电势零点,求:(1)两球分别带有的电量;(2)各球的电势.2.如图,长为2l的均匀带电直线,电荷线密度为,在其下方有一导体球,球心在直线的中垂线上,距直线为d,d大于导体球的半径R,(1)用电势叠加原理求导体球的电势;(2)把导体球接地后再断开,求导体球上的感应电量.练习七静电场中的电介质(续)电容静电场的能量一.选择题1.极化强度P是量度介质极化程度的物理量,有一关系式为P=0(r1)E,电位移矢量公式为D=0E+P,则(A)二公式适用于任何介质.(B)二公式只适用于各向同性电介质.(C)二公式只适用于各向同性且均匀的电介质.(D)前者适用于各向同性电介质,后者适用于任何电介质.2.电极化强度P(A)只与外电场有关.(B)只与极化电荷产生的电场有关.(C)与外场和极化电荷产生的电场都有关.(D)只与介质本身的性质有关系,与电场无关.3.真空中有一半径为R,带电量为Q的导体球,测得距中心O为r处的A点场强为E A=Q r/(40r3),现以A为中心,再放上一个半径为,相对电容率为r的介质球,如图所示,此时下列各公式中正确的是(A)A点的电场强度E A=E A/r;(B);(C)=Q/0;(D)导体球面上的电荷面密度=Q/(4R2).4.平行板电容器充电后与电源断开,然后在两极板间插入一导体平板,则电容C,极板间电压V,极板空间(不含插入的导体板)电场强度E以及电场的能量W将(↑表示增大,↓表示减小)(A)C↓,U↑,W↑,E↑.(B)C↑,U↓,W↓,E不变.(C)C↑,U↑,W↑,E↑.(D)C↓,U↓,W↓,E↓.5.如果某带电体电荷分布的体电荷密度增大为原来的2倍,则电场的能量变为原来的(A)2倍.(B)1/2倍.(C)1/4倍.(D)4倍.二.填空题1.一平行板电容器,充电后断开电源,然后使两极板间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质,此时两极板间的电场强度为原来的倍,电场能量是原来的倍.2.在相对介电常数r=4的各向同性均匀电介质中,与电能密度w e=2×106J/cm3相应的电场强度大小E=.3.一平行板电容器两极板间电压为U,其间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质,电介质厚度为d,则电介质中的电场能量密度w=.三.计算题1.一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R1=2cm,R2=5cm,其间充满相对介电常数为r的各向同性、均匀电介质、电容器接在电压U=32V的电源上(如图所示为其横截面),试求距离轴线R=处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差.2.假想从无限远处陆续移来微电荷使一半径为R的导体球带电.(1)球上已带电荷q时,再将一个电荷元dq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加到Q的过程中,外力共作多少功?练习八恒定电流一.选择题1.两个截面不同、长度相同的用同种材料制成的电阻棒,串联时如图(1)所示,并联时如图(2)所示,该导线的电阻忽略,则其电流密度J与电流I应满足:(A)I1=I2J1=J2I1=I2J1=J2.(B)I1=I2J1>J2I1<I2J1=J2.(C)I1<I2J1=J2I1=I2J1>J2.(D)I1<I2J1>J2I1<I2J1>J2.2.两个截面相同、长度相同,电阻率不同的电阻棒R1、R2(1>2)分别串联(如上图)和并联(如下图)在电路中,导线电阻忽略,则(A)I1<I2J1<J2I1=I2J1=J2.(B)I1=I2J1=J2I1=I2J1=J2.(C)I1=I2J1=J2I1<I2J1<J2.(D)I1<I2J1<J2I1<I2J1<J2.3.室温下,铜导线内自由电子数密度为n=×1028个/米3,电流密度的大小J=2×106安/米2,则电子定向漂移速率为:(A)×10-4米/秒.(B)×10-2米/秒.(C)×102米/秒.(D)×105米/秒.4.在一个长直圆柱形导体外面套一个与它共轴的导体长圆筒,两导体的电导率可以认为是无限大,在圆柱与圆筒之间充满电导率为的均匀导电物质,当在圆柱与圆筒上加上一定电压时,在长度为l的一段导体上总的径向电流为I,如图所示,则在柱与筒之间与轴线的距离为r的点的电场强度为:(A)2rI/(l2).(B)I/(2rl).(C)Il/(2r2).(D)I(2rl).5.在如图所示的电路中,两电源的电动势分别为1、2、,内阻分别为r1、r2,三个负载电阻阻值分别为R1、R2、R,电流分别为I1、I2、I3,方向如图,则由A到B的电势增量U B-U A为:(A)2-1-I1R1+I2R2-I3R.(B)2+1-I1(R1+r1)+I2(R2+r2)-I3R.(C)2-1-I1(R1-r1)+I2(R2-r2).(D)2-1-I1(R1+r1)+I2(R2+r2).二.填空题1.用一根铝线代替一根铜线接在电路中,若铝线和铜线的长度、电阻都相等,那么当电路与电源接通时铜线和铝线中电流密度之比J1:J2=.(铜电阻率×106·cm,铝电阻率×106·cm,)2.金属中传导电流是由于自由电子沿着与电场E相反方向的定向漂移而形成,设电子的电量为e,其平均漂移率为v,导体中单位体积内的自由电子数为n,则电流密度的大小J=,J的方向与电场E的方向.3.有一根电阻率为、截面直径为d、长度为L的导线,若将电压U加在该导线的两端,则单位时间内流过导线横截面的自由电子数为;若导线中自由电子数密度为n,则电子平均漂移速率为.(导体中单位体积内的自由电子数为n)三.计算题1.两同心导体球壳,内球、外球半径分别为r a,r b,其间充满电阻率为的绝缘材料,求两球壳之间的电阻.2.在如图所示的电路中,两电源的电动势分别为1=9V和2=7V,内阻分别为r1=3和r2=1,电阻R=8,求电阻R两端的电位差.练习九磁感应强度洛伦兹力一.选择题1.一个动量为p电子,沿图所示的方向入射并能穿过一个宽度为D、磁感应强度为B(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区域,则该电子出射方向和入射方向间的夹角为(A)=arccos(eBD/p).(B)=arcsin(eBD/p).(C)=arcsin[BD/(ep)].(D)=arccos[BD/(ep)].2.一均匀磁场,其磁感应强度方向垂直于纸面,两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则(A)两粒子的电荷必然同号.(B)粒子的电荷可以同号也可以异号.(C)两粒子的动量大小必然不同.(D)两粒子的运动周期必然不同.3.一运动电荷q,质量为m,以初速v0进入均匀磁场,若v0与磁场方向的夹角为,则(A)其动能改变,动量不变.(B)其动能和动量都改变.(C)其动能不变,动量改变.(D)其动能、动量都不变.4.两个电子a和b同时由电子枪射出,垂直进入均匀磁场,速率分别为v和2v,经磁场偏转后,它们是(A)a、b同时回到出发点.(B)a、b都不会回到出发点.(C)a先回到出发点.(D)b先回到出发点.5.如图所示两个比荷(q/m)相同的带导号电荷的粒子,以不同的初速度v1和v2(v1v2)射入匀强磁场B中,设T1、T2分别为两粒子作圆周运动的周期,则以下结论正确的是:(A)T1=T2,q1和q2都向顺时针方向旋转;(B)T1=T2,q1和q2都向逆时针方向旋转(C)T1T2,q1向顺时针方向旋转,q2向逆时针方向旋转;(D)T1=T2,q1向顺时针方向旋转,q2向逆时针方向旋转;二.填空题1.一电子在B=2×10-3T的磁场中沿半径为R=2×10-2m、螺距为h=×10-2m的螺旋运动,如图所示,则磁场的方向,电子速度大小为.2.磁场中某点处的磁感应强度B=-(T),一电子以速度v=×106i+×106j(m/s)通过该点,则作用于该电子上的磁场力F=.3.在匀强磁场中,电子以速率v=×105m/s作半径R=的圆周运动.则磁场的磁感应强度的大小B=.三.计算题1.如图所示,一平面塑料圆盘,半径为R,表面均匀带电,电荷面密度为,假定盘绕其轴线OO以角速度转动,磁场B垂直于轴线OO,求圆盘所受磁力矩的大小。
大学物理_习题集(含答案)
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《大学物理》课程习题集一、单选题11.下列哪一种说法是正确的()(A)运动物体加速度越大,速度越快(B)作直线运动的物体,加速度越来越小,速度也越来越小(C)切向加速度为正值时,质点运动加快(D)法向加速度越大,质点运动的法向速度变化越快2.下列说法中哪一个是正确的()(A)加速度恒定不变时,质点运动方向也不变(B)平均速率等于平均速度的大小(C)当物体的速度为零时,其加速度必为零(D)质点作曲线运动时,质点速度大小的变化产生切向加速度,速度方向的变化产生法向加速3.关于向心力,以下说法中正确的是(A)是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力(B)向心力就是做圆周运动的物体所受的合力(C)向心力是线速度变化的原因(D)只要物体受到向心力的作用,物体就做匀速圆周运动4.如图所示湖中有一小船,有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖上的船向岸边运动,设该人以匀速率V0收绳,绳长不变,湖水静止,则小船的运动是()(A)匀加速运动(B)匀减速运动(C)变加速运动(D)变减速运动5.一质点作竖直上抛运动,下列的V-t图中哪一幅基本上反映了该质点的速度变化情况。
()6. 沿直线运动的物体,其速度与时间成反比,则其加速度与速度的关系是( )(A ) 与速度成正比 (B )与速度平方成正比(C )与速度成反比 (D )与速度平方成反比7. 抛物体运动中,下列各量中不随时间变化的是 ( )(A )v (B )v (C )t v d (D )dt v d8. 一质点在平面上运动,已知质点的位置矢量的表示式为j i r 22bt at +=(其中a 、b 为常量),则该质点作 ( )(A )匀速直线运动 (B )变速直线运动(C )抛物线运动 (D )一般曲线运动9. 一运动质点在某瞬时位于矢径r 的端点处,其速度大小的表达式为( )(A )t d dr ; (B )dtr d ; (C )dt r d || ; (D )222dt dz dt dy dt dx ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛ 10. 一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为V ,瞬时速率为V ,某一段时间内的平均速度为V ,平均速率为V ,它们之间的关系必定有( )(A )V V V V == , (B )V V V V =≠ ,(C )V V V V ≠≠ , (D )V V V V ≠= ,11. 一物体做斜抛运动(略去空气阻力),在由抛出到落地的过程中,( )(A )物体的加速度是不断变化的。
大学物理习题册答案
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练习 十三知识点:理想气体状态方程、温度、压强公式、能量均分原理、理想气体内能一、选择题1. 容器中储有一定量的处于平衡状态的理想气体,温度为T ,分子质量为m ,则分子速度在x 方向的分量平均值为 (根据理想气体分子模型和统计假设讨论) ( )(A )x υ= (B )x υ=; (C )m kT x 23=υ; (D )0=x υ。
解:(D)平衡状态下,气体分子在空间的密度分布均匀,沿各个方向运动的平均分子数相等,分子速度在各个方向的分量的各种平均值相等,分子数目愈多,这种假设的准确度愈高.2. 若理想气体的体积为V ,压强为p ,温度为T ,一个分子的质量为m ,k 为玻耳兹曼常量,R 为摩尔气体常量,则该理想气体的分子数为 ( )(A )pV /m ; (B )pV /(kT ); (C )pV /(RT ); (D )pV /(mT )。
解: (B)理想气体状态方程NkT T N R N RT m N Nm RT M M pV AA mol ==== 3.根据气体动理论,单原子理想气体的温度正比于 ( )(A )气体的体积; (B )气体的压强;(C )气体分子的平均动量;(D )气体分子的平均平动动能。
解: (D)kT v m k 23212==ε (分子的质量为m ) 4.有两个容器,一个盛氢气,另一个盛氧气,如果两种气体分子的方均根速率相等,那么由此可以得出下列结论,正确的是 ( )(A )氧气的温度比氢气的高; (B )氢气的温度比氧气的高;(C )两种气体的温度相同; (D )两种气体的压强相同。
解:(A) kT v m k 23212==ε,2222H O H O T T m m =(分子的质量为m ) 5.如果在一固定容器内,理想气体分子速率都提高为原来的2倍,那么 ( )(A )温度和压强都升高为原来的2倍;(B )温度升高为原来的2倍,压强升高为原来的4倍;(C )温度升高为原来的4倍,压强升高为原来的2倍;(D )温度与压强都升高为原来的4倍。
大学物理(第四版)课后习题集与答案解析磁场
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习题题10.1:如图所示,两根长直导线互相平行地放置,导线电流大小相等,均为I = 10 A,方向相同,如图所示,求图中M、N两点的磁感强度B的大小和方向(图中r0 = 0.020 m)。
题10.2:已知地球北极地磁场磁感强度B的大小为6.0⨯10-5 T。
如设想此地磁场是由地球赤道上一圆电流所激发的(如图所示),此电流有多大?流向如何?题10.3:如图所示,载流导线在平面分布,电流为I,它在点O的磁感强度为多少?题10.4:如图所示,半径为R的木球上绕有密集的细导线,线圈平面彼此平行,且以单层线圈覆盖住半个球面,设线圈的总匝数为N,通过线圈的电流为I,求球心O处的磁感强度。
题10.5:实验中常用所谓的亥姆霍兹线圈在局部区域获得一近似均匀的磁场,其装置简图如图所示,一对完全相同、彼此平行的线圈,它们的半径均为R,通过的电流均为I,且两线圈中电流的流向相同,试证:当两线圈中心之间的距离d等于线圈的半径R时,在两线圈中心连线的中点附近区域,磁场可看成是均匀磁场。
(提示:如以两线圈中心为坐标原点O ,两线圈中心连线为x 轴,则中点附近的磁场可看成是均匀磁场的条件为x B d d = 0;0d d 22=xB ) 题10.6:如图所示,载流长直导线的电流为I ,试求通过矩形面积的磁通量。
题10.7:如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有一半径为R 的半球面,B 与半球面轴线的夹角为α,求通过该半球面的磁通量。
题10.8:已知10 mm 2裸铜线允许通过50 A 电流而不会使导线过热。
电流在导线横截面上均匀分布。
求:(1)导线、外磁感强度的分布;(2)导线表面的磁感强度。
题10.9:有一同轴电缆,其尺寸如图所示,两导体中的电流均为I ,但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。
试计算以下各处的磁感强度:(1)r <R 1;(2)R 1<r <R 2;(3)R 2<r <R 3;(4)r >R 3。
大学物理习题集答案3-4
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⼤学物理习题集答案3-4说明:字母为⿊体者表⽰⽮量⼀、选择题1.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。
2. 真空中⼀半径为R 的球⾯均匀带电Q ,在球⼼O 处有⼀带电量为q 的点电荷,如图所⽰。
设⽆穷远处为电势零点,则在球内离球⼼O 距离为r 的P 点处电势为: [ B ](A)rq 04πε (B))(410RQ r q +πε (C)r Q q 04πε+ (D))(410RqQ r q -+πε 3. 在带电量为-Q 的点电荷A 的静电场中,将另⼀带电量为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。
则在电荷移动过程中电场⼒做的功为 [ C ](A))11(4210r r Q --πε; (B) )11(4210r r qQ -πε; (C))11(4210r r qQ --πε; (D) )(4120r r qQ --πε。
4.以下说法中正确的是[ A ] (A) 沿着电⼒线移动负电荷,负电荷的电势能是增加的;(B) 场强弱的地⽅电位⼀定低,电位⾼的地⽅场强⼀定强; (C) 等势⾯上各点的场强⼤⼩⼀定相等;(D) 初速度为零的点电荷, 仅在电场⼒作⽤下,总是从⾼电位处向低电位运动; (E) 场强处处相同的电场中,各点的电位也处处相同.⼆、填空题q 1 q 2 q3 ROb1.电量分别为q 1, q 2, q 3的三个点电荷位于⼀圆的直径上, 两个在圆周上,⼀个在圆⼼.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 =)(2310241q q q R++πε .2.如图所⽰,在场强为E 的均匀电场中,A 、B 两点间距离为d ,AB 连线⽅向与E 的夹⾓为. 从A 点经任意路径到B 点的场强线积分l E d ?AB= αcos Ed .3.如图所⽰, BCD 是以O 点为圆⼼,以R 为半径的半圆弧,在A 点有⼀电量为q 的点电荷,O 点有⼀电量为+q 的点电荷. 线段BA = R .现将⼀单位正电荷从B 点沿半圆弧轨道BCD 移到D 点,则电场⼒所作的功为 Rq 06πε-.三、计算题1.电量q 均匀分布在长为l 2的细杆上,求:(1)在杆延长线上与杆较近端距为a 处的电势;(2)在杆中垂线上与杆距为a 处的电势。
(完整版)《大学物理》习题册题目及答案第13单元磁介质
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H B a b c o 第13单元 磁介质 第九章 电磁场理论(二)磁介质 麦克斯韦方程组学号 姓名 专业、班级 课程班序号一 选择题[ B ]1. 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[ C ]2. 磁介质有三种,用相对磁导率r μ表征它们各自的特性时, (A )顺磁质0>r μ,抗磁质0<r μ,铁磁质1>>r μ(B )顺磁质1>r μ,抗磁质1=r μ,铁磁质1>>r μ(C )顺磁质1>r μ,抗磁质1<r μ,铁磁质1>>r μ(D )顺磁质0>r μ,抗磁质0<r μ,铁磁质1>r μ[ B ]3. 如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L1,L2磁场强度H 的环流中,必有:(A )⎰⎰⋅>⋅211L L d d l H l H(B )⎰⎰⋅=⋅211L L d d l H l H(C )⎰⎰⋅<⋅211L L d d l H l H(D )021=⋅⎰L d l H[ D ]4. 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 d L 21=⋅⎰l H (B) I d L =⋅⎰2l H (C) I d L -=⋅⎰3l H (D) I d L -=⋅⎰4l H二 填空题1. 图示为三种不同的磁介质的B ~H 关系曲线,其中虚线表示的是H B 0μ=的关系。
试说明a 、b 、c 各代表哪一类磁介质的B ~H 关系曲线:a 代表 铁磁质 的B ~H 关系曲线。
b 代表 顺磁质 的B ~H 关系曲线。
c 代表 抗磁质 的B ~H 关系曲线。
L 1 L 2 ⊙ × L 1 L 2 L 3 L 42. 一个单位长度上密绕有n 匝线圈的长直螺线管,每匝线圈中通有强度为I 的电流,管内充满相对磁导率为r μ的磁介质,则管内中部附近磁感强度B = 0r nI μμ,磁场强度H =__nI _。
大学物理b2习题集(含规范标准答案)
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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(下册)习题与答案
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大学物理练习册物理教研室遍热力学(一)一、选择题:1、如图所示,当汽缸中的活塞迅速向外移动从而使汽缸膨胀时,气体所经历的过程(A)是平衡过程,它能用P—V图上的一条曲线表示。
(B)不是平衡过程,但它能用P—V图上的一条曲线表示。
(C)不是平衡过程,它不能用P—V图上的一条曲线表示。
(D)是平衡过程,但它不能用P—V图上的一条曲线表示。
[ ]2、在下列各种说法中,哪些是正确的?[ ](1)热平衡就是无摩擦的、平衡力作用的过程。
(2)热平衡过程一定是可逆过程。
(3)热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接。
(4)热平衡过程在P—V图上可用一连续曲线表示。
(A)(1)、(2)(B)(3)、(4)(C)(2)、(3)、(4)(D)(1)、(2)、(3)、(4)3、设有下列过程:[ ](1)用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体。
(设活塞与器壁无摩擦)(2)用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。
(3)冰溶解为水。
(4)一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。
其中是逆过程的为(A)(1)、(2)、(4)(B)(1)、(2)、(3)(C)(1)、(3)、(4)(D)(1)、(4)4、关于可逆过程和不可逆过程的判断:[ ](1)可逆热力学过程一定是准静态过程。
(2)准静态过程一定是可逆过程。
(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。
(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程。
以上四种判断,其中正确的是(A)(1)、(2)、(3)(B)(1)、(2)、(4)(C)(2)、(4)(D)(1)、(4)5、在下列说法中,哪些是正确的?[ ](1)可逆过程一定是平衡过程。
(2)平衡过程一定是可逆的。
(3)不可逆过程一定是非平衡过程。
(4)非平衡过程一定是不可逆的。
(A)(1)、(4)(B)(2)、(3)(C)(1)、(2)、(3)、(4)(D)(1)、(3)6、置于容器的气体,如果气体各处压强相等,或气体各处温度相同,则这两种情况下气体的状态 [ ](A )一定都是平衡态。
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大学物理习题集(一)大学物理教研室2010年3月目录部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2 练习一库伦定律电场强度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 练习二电场强度(续)电通量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 练习三高斯定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 练习四静电场的环路定理电势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6 练习五场强与电势的关系静电场中的导体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8 练习六静电场中的导体(续)静电场中的电介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9 练习七静电场中的电介质(续)电容静电场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10练习八恒定电流┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11 练习九磁感应强度洛伦兹力┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13 练习十霍尔效应安培力┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14练习十一毕奥—萨伐尔定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 练习十二毕奥—萨伐尔定律(续)安培环路定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17 练习十三安培环路定律(续)变化电场激发的磁场┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18 练习十四静磁场中的磁介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄20 练习十五电磁感应定律动生电动势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21 练习十六感生电动势互感┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23 练习十七互感(续)自感磁场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24 练习十八麦克斯韦方程组┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26 练习十九狭义相对论的基本原理及其时空观┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27练习二十相对论力学基础┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28练习二十一热辐射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29 练习二十二光电效应康普顿效应热辐射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30 练习二十三德布罗意波不确定关系┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32 练习二十四薛定格方程氢原子┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33部分物理常量万有引力常量G=×1011N·m2·kg2重力加速度g=s2阿伏伽德罗常量N A=×1023mol1摩尔气体常量R=·mol1·K1玻耳兹曼常量k=×1023J·K1斯特藩玻尔兹曼常量=×10-8W·m2·K4标准大气压1atm=×105Pa真空中光速c=×108m/s基本电荷e=×1019C电子静质量m e=×1031kg质子静质量m n=×1027kg中子静质量m p=×1027kg真空介电常量0=×1012F/m真空磁导率0=4×107H/m=×106H/m普朗克常量h=×1034J·s维恩常量b=×103m·K说明:字母为黑体者表示矢量练习一库伦定律电场强度一.选择题1.关于试验电荷以下说法正确的是(A)试验电荷是电量极小的正电荷;(B)试验电荷是体积极小的正电荷;(C)试验电荷是体积和电量都极小的正电荷;(D)试验电荷是电量足够小,以至于它不影响产生原电场的电荷分布,从而不影响原电场;同时是体积足够小,以至于它所在的位置真正代表一点的正电荷(这里的足够小都是相对问题而言的).2.关于点电荷电场强度的计算公式E=q r/(40r3),以下说法正确的是(A)r→0时,E→∞;(B)r→0时,q不能作为点电荷,公式不适用;(C)r→0时,q仍是点电荷,但公式无意义;(D)r→0时,q已成为球形电荷,应用球对称电荷分布来计算电场.3.关于电偶极子的概念,其说法正确的是(A)其电荷之间的距离远小于问题所涉及的距离的两个等量异号的点电荷系统;(B)一个正点电荷和一个负点电荷组成的系统;(C)两个等量异号电荷组成的系统;(D)一个正电荷和一个负电荷组成的系统.(E)两个等量异号的点电荷组成的系统4.试验电荷q0在电场中受力为f,其电场强度的大小为f/q0,以下说法正确的是(A)E正比于f;(B)E反比于q0;(C)E正比于f且反比于q0;(D)电场强度E是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定.5.在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q1受另一点电荷q2的作用力为f12,当放入第三个电荷Q后,以下说法正确的是(A)f12的大小不变,但方向改变,q1所受的总电场力不变;(B)f12的大小改变了,但方向没变,q1受的总电场力不变;(C)f12的大小和方向都不会改变,但q1受的总电场力发生了变化;(D)f12的大小、方向均发生改变,q1受的总电场力也发生了变化.二.填空题1.如图所示,一电荷线密度为的无限长带电直线垂直通过图面上的A点,一电荷为Q的均匀球体,其球心为O点,ΔAOP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,则和Q的数量关系式为,且与Q为号电荷(填同号或异号).2.在一个正电荷激发的电场中的某点A,放入一个正的点电荷q,测得它所受力的大小为f1;将其撤走,改放一个等量的点电荷q,测得电场力的大小为f2,则A点电场强度E的大小满足的关系式为.3.一半径为R的带有一缺口的细圆环,缺口宽度为d(d<<R)环上均匀带正电,总电量为q,如图所示,则圆心O处的场强大小E=,场强方向为.三.计算题1.一“无限长”均匀带电的半圆柱面,半径为R,设半圆柱面沿轴线单位长度上的电量为,如图所示.试求轴线上一点的电场强度.2.一带电细线弯成半径为R的半圆形,电荷线密度为=0sin,式中0为一常数,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.练习二电场强度(续)电通量一.选择题1.以下说法错误的是(A)电荷电量大,受的电场力可能小;(B)电荷电量小,受的电场力可能大;(C)电场为零的点,任何点电荷在此受的电场力为零;(D)电荷在某点受的电场力与该点电场方向一致.2.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.3.关于电场线,以下说法正确的是(A)电场线上各点的电场强度大小相等;(B)电场线是一条曲线,曲线上的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行;(A)开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合;(D)在无电荷的电场空间,电场线可以相交.4.如图,一半球面的底面园所在的平面与均强电场E的夹角为30°,球面的半径为R,球面的法线向外,则通过此半球面的电通量为(A)R2E/2.(B)R2E/2.(C)R2E.(D)R2E.5.真空中有AB两板,相距为d,板面积为S(S>>d2),分别带+q和q,在忽略边缘效应的情况下,两板间的相互作用力的大小为(A)q2/(40d2).(B)q2/(0S).(C)2q2/(0S).(D)q2/(20S).二.填空题1.真空中两条平行的无限长的均匀带电直线,电荷线密度分别为+和,点P1和P2与两带电线共面,其位置如图所示,取向右为坐标X正向,则=,=.2.为求半径为R带电量为Q的均匀带电园盘中心轴线上P点的电场强度,可将园盘分成无数个同心的细园环,园环宽度为d r,半径为r,此面元的面积d S=,带电量为d q=,此细园环在中心轴线上距圆心x的一点产生的电场强度E=.3.如图所示,均匀电场E中有一袋形曲面,袋口边缘线在一平面S内,边缘线所围面积为S0,袋形曲面的面积为S,法线向外,电场与S面的夹角为,则通过袋形曲面的电通量为.三.计算题1.一带电细棒弯曲线半径为R的半圆形,带电均匀,总电量为Q,求圆心处的电场强度E.2.真空中有一半径为R的圆平面,在通过圆心O与平面垂直的轴线上一点P处,有一电量为q的点电荷,O、P间距离为h,试求通过该圆平面的电通量.练习三高斯定理一.选择题1.如果对某一闭合曲面的电通量为=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零.2.如果对某一闭合曲面的电通量0,以下说法正确的是(A)S面上所有点的E必定不为零;(B)S面上有些点的E可能为零;(C)空间电荷的代数和一定不为零;(D)空间所有地方的电场强度一定不为零.3.关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是(A)如高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷;(B)如高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零;(C)如高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷;(D)如高斯面内有净电荷,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的电场.4.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.5.如图所示,一个带电量为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)q/240.(B)q/120.(C)q/60.(D)q/480.二.填空题1.两块“无限大”的均匀带电平行平板,其电荷面密度分别为(0)及2,如图所示,试写出各区域的电场强度EⅠ区E的大小,方向;Ⅱ区E的大小,方向;Ⅲ区E的大小,方向.2.如图所示,真空中两个正点电荷,带电量都为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r0表示高斯面外法线方向的单位矢量,则高斯面上a、b两点的电场强度的矢量式分别为,.3.点电荷q1、q2、q3和q4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=,式中的E是哪些点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和?答:是.三.计算题1.厚度为d的无限大均匀带电平板,带电体密度为,试用高斯定理求带电平板内外的电场强度.2.半径为R的一球体内均匀分布着电荷体密度为的正电荷,若保持电荷分布不变,在该球体内挖去半径r的一个小球体,球心为O′,两球心间距离=d,如图所示,求:(1)在球形空腔内,球心O处的电场强度E0;(2)在球体内P点处的电场强度E.设O、O、P三点在同一直径上,且=d.练习四静电场的环路定理电势一.选择题1.真空中某静电场区域的电力线是疏密均匀方向相同的平行直线,则在该区域内电场强度E和电位U是(A)都是常量.(B)都不是常量.(C)E是常量,U不是常量.(D)U是常量,E不是常量.2.电量Q均匀分布在半径为R的球面上,坐标原点位于球心处,现从球面与X轴交点处挖去面元S,并把它移至无穷远处(如图,若选无穷远为零电势参考点,且将S移走后球面上的电荷分布不变,则此球心O点的场强E0与电位U0分别为(注:i为单位矢量)(A)-i QS/[(4R2)20];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].(B)i QS/[(4R2)20];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].(C)i QS/[(4R2)20];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].(D)-i QS/[(4R2)20];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].3.以下说法中正确的是(A)沿着电力线移动负电荷,负电荷的电势能是增加的;(B)场强弱的地方电位一定低,电位高的地方场强一定强;(C)等势面上各点的场强大小一定相等;(D)初速度为零的点电荷,仅在电场力作用下,总是从高电位处向低电位运动;(E)场强处处相同的电场中,各点的电位也处处相同.4.如图,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).(B).(C).(D).5.一电量为q的点电荷位于圆心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到各点,电场力作功相等.(C)从A到D,电场力作功最大.(D)从A到C,电场力作功最大.二.填空题1.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=.2.如图,在场强为E的均匀电场中,A、B两点距离为d,AB连线方向与E方向一致,从A点经任意路径到B点的场强线积分=.3.如图所示,BCD是以O点为圆心,以R为半径的半圆弧,在A点有一电量为+q的点电荷,O点有一电量为–q的点电荷,线段=R,现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点,则电场力所作的功为.三.计算题1.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).2.一均匀带电的球层,其电荷体密度为,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.练习五场强与电势的关系静电场中的导体一.选择题1.以下说法中正确的是(A)电场强度相等的地方电势一定相等;(B)电势梯度绝对值大的地方场强的绝对值也一定大;(C)带正电的导体上电势一定为正;(D)电势为零的导体一定不带电2.以下说法中正确的是(A)场强大的地方电位一定高;(B)带负电的物体电位一定为负;(C)场强相等处电势梯度不一定相等;(D)场强为零处电位不一定为零.3.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处都不产生电场;(D)E M≠0,E N≠0,Q在M、N处都产生电场;(E)E M=E N=0,Q在M、N处都产生电场.4.如图,原先不带电的金属球壳的球心处放一点电荷q1,球外放一点电荷q2,设q2、金属内表面的电荷、外表面的电荷对q1的作用力分别为F1、F2、F3,q1受的总电场力为F,则(A)F1=F2=F3=F=0.(B)F1=q1q2/(40d2),F2=0,F3=0,F=F1.(C)F1=q1q2/(40d2),F2=0,F3=q1q2/(40d2)(即与F1反向),F=0.(D)F1=q1q2/(40d2),F2与F3的合力与F1等值反向,F=0.(E)F1=q1q2/(40d2),F2=q1q2/(40d2)(即与F1反向),F3=0,F=0.5.如图,一导体球壳A,同心地罩在一接地导体B上,今给A球带负电Q,则B球(A)带正电.(B)带负电.(C)不带电.(D)上面带正电,下面带负电.二.填空题1.一偶极矩为P的电偶极子放在电场强度为E的均匀外电场中,P与E的夹角为角,在此电偶极子绕过其中心且垂直于P与E组成平面的轴沿角增加的方向转过180°的过程中,电场力作功为A=.2.若静电场的某个立体区域电势等于恒量,则该区域的电场强度分布是;若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的场强分布是.3.一“无限长”均匀带电直线,电荷线密度为,在它的电场作用下,一质量为m,带电量为q的质点以直线为轴线作匀速圆周运动,该质点的速率v=.三.计算题1.如图所示,三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B和C,半径分别为R A、R B、R C,圆柱面B上带电荷,A和C都接地,求B的内表面上电荷线密度1,和外表面上电荷线密度2之比值1/2.2.已知某静电场的电势函数U=-+ln x(SI),求点(4,3,0)处的电场强度各分量值.练习六静电场中的导体(续)静电场中的电介质一.选择题1.一孤立的带正电的导体球壳有一小孔,一直导线AB穿过小孔与球壳内壁的B点接触,且与外壁绝缘,如图、D分别在导体球壳的内外表面上,A、C、D三点处的面电荷密度分别为A、C、D,电势分别为U A、U C、U D,其附近的电场强度分别为E A、E C、E D,则:(A)A>D,C=0,E A>E D,E C=0,U A=U C=U D.(B)A>D,C=0,E A>E D,E C=0,U A>U C=U D.(C)A=C,D≠0,E A=E C=0,E D≠0,U A=U C=0,U D≠0.(D)D>0,C<0,A<0,E D沿法线向外,E C沿法线指向C,E A平行AB指向外,U B>U C>U A.2.如图,一接地导体球外有一点电荷Q,Q距球心为2R,则导体球上的感应电荷为(A)0.(B)Q.(C)+Q/2.(D)–Q/2.3.导体A接地方式如图,导体B带电为+Q,则导体A(A)带正电.(B)带负电.(C)不带电.(D)左边带正电,右边带负电.4.半径不等的两金属球A、B,R A=2R B,A球带正电Q,B球带负电2Q,今用导线将两球联接起来,则(A)两球各自带电量不变.(B)两球的带电量相等.(C)两球的电位相等.(D)A球电位比B球高.5.如图,真空中有一点电荷q,旁边有一半径为R的球形带电导体,q距球心为d(d>R)球体旁附近有一点P,P在q与球心的连线上,P点附近导体的面电荷密度为.以下关于P点电场强度大小的答案中,正确的是(A)(20)+q/[40(d-R)2];(B)(20)-q/[40(d-R)2];(C)0+q/[40(d-R)2];(D)0-q/[40(d-R)2];(E)0;(F)以上答案全不对.二.填空题1.如图,一平行板电容器,极板面积为S,,相距为d,若B板接地,,且保持A板的电势U A=U0不变,,如图,把一块面积相同的带电量为Q的导体薄板C平行地插入两板中间,则导体薄板C的电势U C=.2.地球表面附近的电场强度约为100N/C,方向垂直地面向下,假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上,则地面的电荷面密度=,地面电荷是电荷(填正或负).3.如图所示,两块很大的导体平板平行放置,面积都是S,有一定厚度,带电量分别为Q1和Q2,如不计边缘效应,则A、B、C、D四个表面上的电荷面密度分别为、、、.三.计算题1.半径分别为r1=和r2=的两个球形导体,各带电量q=×108C,两球心相距很远,若用细导线将两球连接起来,并设无限远处为电势零点,求:(1)两球分别带有的电量;(2)各球的电势.2.如图,长为2l的均匀带电直线,电荷线密度为,在其下方有一导体球,球心在直线的中垂线上,距直线为d,d大于导体球的半径R,(1)用电势叠加原理求导体球的电势;(2)把导体球接地后再断开,求导体球上的感应电量.练习七静电场中的电介质(续)电容静电场的能量一.选择题1.极化强度P是量度介质极化程度的物理量,有一关系式为P=0(r1)E,电位移矢量公式为D=0E+P,则(A)二公式适用于任何介质.(B)二公式只适用于各向同性电介质.(C)二公式只适用于各向同性且均匀的电介质.(D)前者适用于各向同性电介质,后者适用于任何电介质.2.电极化强度P(A)只与外电场有关.(B)只与极化电荷产生的电场有关.(C)与外场和极化电荷产生的电场都有关.(D)只与介质本身的性质有关系,与电场无关.3.真空中有一半径为R,带电量为Q的导体球,测得距中心O为r处的A点场强为E A=Q r/(40r3),现以A为中心,再放上一个半径为,相对电容率为r的介质球,如图所示,此时下列各公式中正确的是(A)A点的电场强度E A=E A/r;(B);(C)=Q/0;(D)导体球面上的电荷面密度=Q/(4R2).4.平行板电容器充电后与电源断开,然后在两极板间插入一导体平板,则电容C,极板间电压V,极板空间(不含插入的导体板)电场强度E以及电场的能量W将(↑表示增大,↓表示减小)(A)C↓,U↑,W↑,E↑.(B)C↑,U↓,W↓,E不变.(C)C↑,U↑,W↑,E↑.(D)C↓,U↓,W↓,E↓.5.如果某带电体电荷分布的体电荷密度增大为原来的2倍,则电场的能量变为原来的(A)2倍.(B)1/2倍.(C)1/4倍.(D)4倍.二.填空题1.一平行板电容器,充电后断开电源,然后使两极板间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质,此时两极板间的电场强度为原来的倍,电场能量是原来的倍.2.在相对介电常数r=4的各向同性均匀电介质中,与电能密度w e=2×106J/cm3相应的电场强度大小E=.3.一平行板电容器两极板间电压为U,其间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质,电介质厚度为d,则电介质中的电场能量密度w=.三.计算题1.一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R1=2cm,R2=5cm,其间充满相对介电常数为r的各向同性、均匀电介质、电容器接在电压U=32V的电源上(如图所示为其横截面),试求距离轴线R=处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差.2.假想从无限远处陆续移来微电荷使一半径为R的导体球带电.(1)球上已带电荷q时,再将一个电荷元dq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加到Q的过程中,外力共作多少功?练习八恒定电流一.选择题1.两个截面不同、长度相同的用同种材料制成的电阻棒,串联时如图(1)所示,并联时如图(2)所示,该导线的电阻忽略,则其电流密度J与电流I应满足:(A)I1=I2J1=J2I1=I2J1=J2.(B)I1=I2J1>J2I1<I2J1=J2.(C)I1<I2J1=J2I1=I2J1>J2.(D)I1<I2J1>J2I1<I2J1>J2.2.两个截面相同、长度相同,电阻率不同的电阻棒R1、R2(1>2)分别串联(如上图)和并联(如下图)在电路中,导线电阻忽略,则(A)I1<I2J1<J2I1=I2J1=J2.(B)I1=I2J1=J2I1=I2J1=J2.(C)I1=I2J1=J2I1<I2J1<J2.(D)I1<I2J1<J2I1<I2J1<J2.3.室温下,铜导线内自由电子数密度为n=×1028个/米3,电流密度的大小J=2×106安/米2,则电子定向漂移速率为:(A)×10-4米/秒.(B)×10-2米/秒.(C)×102米/秒.(D)×105米/秒.4.在一个长直圆柱形导体外面套一个与它共轴的导体长圆筒,两导体的电导率可以认为是无限大,在圆柱与圆筒之间充满电导率为的均匀导电物质,当在圆柱与圆筒上加上一定电压时,在长度为l的一段导体上总的径向电流为I,如图所示,则在柱与筒之间与轴线的距离为r的点的电场强度为:(A)2rI/(l2).(B)I/(2rl).(C)Il/(2r2).(D)I(2rl).5.在如图所示的电路中,两电源的电动势分别为1、2、,内阻分别为r1、r2,三个负载电阻阻值分别为R1、R2、R,电流分别为I1、I2、I3,方向如图,则由A到B的电势增量U B-U A为:(A)2-1-I1R1+I2R2-I3R.(B)2+1-I1(R1+r1)+I2(R2+r2)-I3R.(C)2-1-I1(R1-r1)+I2(R2-r2).(D)2-1-I1(R1+r1)+I2(R2+r2).二.填空题1.用一根铝线代替一根铜线接在电路中,若铝线和铜线的长度、电阻都相等,那么当电路与电源接通时铜线和铝线中电流密度之比J1:J2=.(铜电阻率×106·cm,铝电阻率×106·cm,)2.金属中传导电流是由于自由电子沿着与电场E相反方向的定向漂移而形成,设电子的电量为e,其平均漂移率为v,导体中单位体积内的自由电子数为n,则电流密度的大小J=,J的方向与电场E的方向.3.有一根电阻率为、截面直径为d、长度为L的导线,若将电压U加在该导线的两端,则单位时间内流过导线横截面的自由电子数为;若导线中自由电子数密度为n,则电子平均漂移速率为.(导体中单位体积内的自由电子数为n)三.计算题1.两同心导体球壳,内球、外球半径分别为r a,r b,其间充满电阻率为的绝缘材料,求两球壳之间的电阻.2.在如图所示的电路中,两电源的电动势分别为1=9V和2=7V,内阻分别为r1=3和r2=1,电阻R=8,求电阻R两端的电位差.练习九磁感应强度洛伦兹力一.选择题1.一个动量为p电子,沿图所示的方向入射并能穿过一个宽度为D、磁感应强度为B(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区域,则该电子出射方向和入射方向间的夹角为(A)=arccos(eBD/p).(B)=arcsin(eBD/p).(C)=arcsin[BD/(ep)].(D)=arccos[BD/(ep)].2.一均匀磁场,其磁感应强度方向垂直于纸面,两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则(A)两粒子的电荷必然同号.(B)粒子的电荷可以同号也可以异号.(C)两粒子的动量大小必然不同.(D)两粒子的运动周期必然不同.3.一运动电荷q,质量为m,以初速v0进入均匀磁场,若v0与磁场方向的夹角为,则(A)其动能改变,动量不变.(B)其动能和动量都改变.(C)其动能不变,动量改变.(D)其动能、动量都不变.4.两个电子a和b同时由电子枪射出,垂直进入均匀磁场,速率分别为v和2v,经磁场偏转后,它们是(A)a、b同时回到出发点.(B)a、b都不会回到出发点.(C)a先回到出发点.(D)b先回到出发点.5.如图所示两个比荷(q/m)相同的带导号电荷的粒子,以不同的初速度v1和v2(v1v2)射入匀强磁场B中,设T1、T2分别为两粒子作圆周运动的周期,则以下结论正确的是:(A)T1=T2,q1和q2都向顺时针方向旋转;(B)T1=T2,q1和q2都向逆时针方向旋转(C)T1T2,q1向顺时针方向旋转,q2向逆时针方向旋转;(D)T1=T2,q1向顺时针方向旋转,q2向逆时针方向旋转;二.填空题1.一电子在B=2×10-3T的磁场中沿半径为R=2×10-2m、螺距为h=×10-2m的螺旋运动,如图所示,则磁场的方向,电子速度大小为.2.磁场中某点处的磁感应强度B=-(T),一电子以速度v=×106i+×106j(m/s)通过该点,则作用于该电子上的磁场力F=.3.在匀强磁场中,电子以速率v=×105m/s作半径R=的圆周运动.则磁场的磁感应强度的大小B=.三.计算题1.如图所示,一平面塑料圆盘,半径为R,表面均匀带电,电荷面密度为,假定盘绕其轴线OO以角速度转动,磁场B垂直于轴线OO,求圆盘所受磁力矩的大小。