海大2009大物期中考试题

2009－2010学年第 1学期大学物理III2期中考试

专业年级 学号 姓名

（请将答案写在答题纸上）

一、选择题（共30分）

1．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）“无限长”均匀带电圆柱体（半径为Ｒ）； （Ｃ）“无限长”均匀带电圆柱面（半径为Ｒ）；

（Ｄ）有限长均匀带电圆柱面（半径为Ｒ）．

2．在一静电场中，作一闭合曲面Ｓ，若有⎰

=⋅S

S

d D 0

(式中D

为电位移矢量)，则Ｓ面

内必定

（Ａ）既无自由电荷，也无极化电荷． （Ｂ）没有自由电荷． （Ｃ）自由电荷和极化电荷的代数和为零．

（Ｄ）自由电荷的代数和为零．

3．设有一带电油滴，处在带电的水平放置的大平行金属板之间

保持稳定，如图所示．若油滴获得了附加的负电荷，为了继续

使油滴保持稳定，应采取下面哪个措施？ （Ａ）使两金属板相互靠近些． （Ｂ）改变两极板上电荷的正负极性． （Ｃ）使油滴离正极板远一些．

（Ｄ）减小两板间的电势差. 4．一空心导体球壳，其内、外半径分别为Ｒ1和Ｒ2，带电量ｑ．当

球壳中心处再放一电量为ｑ的点电荷时，则导体球壳的电势（设无穷远处为电势零点）为

（Ａ）104R q

πε． （Ｂ）204R q

πε

（Ｃ）102R q

πε （Ｄ）202R q

πε.

5．有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为ａ，厚度不计，电流Ｉ在铜片上均匀分布，在铜

片外与铜片共面，离铜片右边缘为ｂ处的Ｐ点（如图）的磁感应强度B

的大小为

（Ａ）)20b a I

+（πμ． （Ｂ）

b b

a a I +ln

20πμ．

（Ｃ）a b a b I +ln 20πμ． （Ｄ）)

21

20b a I

+（πμ．

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 =⎰

⋅2

d

(C)

I l H L -=⎰⋅3

d ． (D) I l H L -=⎰

⋅4

d

．

7．三条无限长直导线等距地并排安放 ， 导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别 载有１Ａ，２Ａ，３Ａ同方向的电流．由于磁相互作用的结果， 导线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ单位长度上分别受力Ｆ1、Ｆ2和Ｆ3，如图所示． 则Ｆ1与Ｆ2的比值是：

（Ａ）７／16． （Ｂ）５／８．

（Ｃ）７／８． （Ｄ）５／４．

8．如图，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），Ｂ

Ｃ的长度为棒长的1/3．则

（Ａ）Ａ点比Ｂ点电势高. （Ｂ）Ａ点与Ｂ点电势相等． （Ｃ）Ａ点比Ｂ点电势低．（Ｄ）稳恒电流从Ａ点流向Ｂ点．

9．圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B 的方向垂直盘面向上．当

铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时，

（Ａ）铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动． （Ｂ）铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动． （C ）铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高．

（D ）铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高

10．如图所示，空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆周方向均匀地流着一层随时间变化的面电流i(t)，则

(A) 圆筒内均匀地分布着变化磁场和变化电场． (B) 任意时刻通过圆筒内假想的任一球面的磁通量和电通 量均为零． (C) 沿圆筒外任意闭合环路上磁感强度的环流不为零． (D) 沿圆筒内任意闭合环路上电场强度的环流为零．

二、填空题（共27分）

1．如图所示，将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近，则导体内的电场强度________，导体的电势________。(填增大、减小、不变)

2．A ，B 为真空中两个平行的“无限大”带电平面，已知两平面间的场强大小为E 0，两平面外侧场强大小都为E 0/3,方向如右图所示，则A ，B 两平面上的电荷面密度为σA =________，

4

E 0

σB =________.

3．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，球心O 点处的总电势为 ___________．

4．均匀磁场的磁感强度B 与半径为r 的圆形平面的法线n

的夹角为α，今

以圆周为边界，作一个半球面S ，S 与圆形平面组成封闭面如图．则通过S 面

的磁通量为________________．

5．一长直载流直导线，沿空间直角坐标的Oy 轴放置，电流沿y 正向。在原

点O 处取一电流源I ，则该电流元在(a,0,0)点处的磁感应强度的大小为__________，方向为_____________.

6．如右图所示形状的载流直导线，电流为I ,放

在一个与均匀磁场垂直的平面上，则此导线受到

的磁场力大小为__________，方向为__________.

7．氢原子中电子绕原子核沿半径为 r 的圆周运动，等效于一个圆电流。若外加一个磁感应强度为B 的磁场，且磁力线与电子的轨道平行，那么这个圆电流所受的磁力矩的大小M =__________. .

8．一导线被弯成圆心在O 点的三段圆弧，位置如图.

均匀磁场B 沿 x 方向，)0(>=k k dt

dB

，则 abca 中的电动势的数值为__________ ,bc 弧中的感应电流 的方向为__________.

9．一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等，则导线的长度为

__________. .

三、计算题（共36分） 1．（9分）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)