2015年大学物理A2半期考试试题和答案

西南科技大学2015-2016-1学期《大学物理A2》半期考试试卷

一、 选择题：（每题只有一个正确答案，每小题4分，共60分）

1、一半径为R 的均匀带电球体，电荷q 均匀分布在整个球体内，则在球体内、距离球心为r 处的电场强

度大小为： [ ] （A ） 0； （B ）

304Qr R πε； （C ）2

04Qr R πε； （D ）04Qr

R

πε

2、如图所示，一边长为a 的正方形的四个顶点上各放置了一个 正点电荷q ，取无穷远处的电势为零，则此正方形的中心点

O 的 电势为：[ ] （A ）a q 042πε； （B ）a q 022πε； （C ）a

q

02πε；（D ）a q 0πε。

3、一半径为R 的无限长均匀带电圆柱体，单位长度的电量为λ，则该圆柱体内半径)(R r r <处的电场强度大小为：[ ] （A ）

202R r πελ； （B ）204R r πελ； （C ）r 02πελ； （D ）r

04πελ

。

4、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

3

20

E ，两平面外侧电场强度大小都为0E ，方向如图所示， 则A 、B 两平面上的电荷面密度分别为：[ ]

(A) 0035E B εσ=，0031E A εσ=； (B) 0037E B εσ=，0034

E A εσ=；

(C) 0034E B εσ=，0032E A εσ=； (D) 003

10E B εσ=，0035

E A εσ=。

5、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 的电场强度通量为 [ ]

(A) 04εq ； (B) 06εq ； (C) 012εq ； (D) 0

24εq

。

6、两均匀带电球面，半径分别为R 1和R 2，带电量分别为q 1和q 2，取无穷远处的电势为零，则在两球面之间、半径为r 处P 点的电势为：[ ] （A ）r q q 0214πε+； （B ）2020144R q r q πεπε+；（C ）20210144R q R q πεπε+； （D ）r

q R q 02

10144πεπε+。

q

q

7、如图所示，一个半径为R 的接地金属球体附近有一点电荷q ，点电荷q 到球心的距离为l ，则金属球体表面的感应电荷总电量为： [ ]

(A) q -； （B ） q l

R

-； （C ）q R l -； （D ）q R

l l

+-。

8、一真空平行板电容器，充电后，保持与电源连接，然后充入均匀电介质，则充入电介质前后，其电容C 、电量q 和储存的电场能量W 发生的变化为：[ ]

（A ）C 增大、q 增大、W 增大； （B ）C 减小、q 增大、W 减小； （C ）C 增大、q 减小、W 增大； （D ）C 减小、q 减小、W 增大。

9、如图所示，一边长为a 的正方形载流线圈，电流强度为I ， 则此正方形的中心点O 的磁感应强度B 的大小为：[ ]

（A ）a I

πμ220； （B ）

a I πμ02； （C ）a I πμ022； （D ）a

I

πμ420。

10、半径为R 的均匀带电细圆环，电荷线密度为，若圆环以角速度绕通过环心并垂直于环面的轴匀速

转动，则环心处的磁感应强度大小为：[ ] （A ）ωλμ021； （B ）ωλμ041； （C ）R 20ωλμ； （D ）R

40ωλμ。

11、载流导体为一“无限长”直的圆柱形导体，半径为R ，电流I 均匀分 布在圆柱形导体的横截面上，如图所示，则此圆柱形导体体内距离中心 轴线为r 处的磁感应强度大小为 [ ] (A)

r

I

πμ20; (B) 202r IR πμ;

(C) 2

02R

Ir

πμ; (D) 3202R Ir πμ。

12、如图所示，载流导线由四分之三圆弧和一段直导线组成， 处于纸面内，圆弧的半径为R 、直导线的长度也为R ， 电流强度为I ，处于垂直于纸面向里的磁感应强度为B 的均匀磁场中，则该载流导线所受安培力的大小 为 [ ]

（A ）R BI 5； （B ）R BI 3； （C ）R BI 7； （D ）R BI 2。

B

ϖ

q

13、如图所示，在竖直放置的无限长直导线AB 附近， 有一水平放置的有限长直导线CD ，C 端到长直导线的 距离为a ，CD 长为b ，若AB 中通以电流1I ，CD 中 通以电流2I ，则导线CD 所受安培力的大小为：[ ]

（A ）

a b a I I F +=

ln 2210πμ； （B ）b

a a

I I F +=ln 2210πμ； （C ）b

b a I I F πμ2)

(210+=； （D ）)2210b a b I I F +=（πμ。

14、在两个不同的均匀磁场中，分别放置了两个平面线圈，其面积之比为213S S =，所通电流之比为

5

2

1I I =

，两磁场的磁感应强度之比为212B B =，则这两个线圈所受的最大磁力矩之比21/M M 为 ：[ ] (A) 5:2； （B ）5:4； （C ）5:3； （D ）5:6。

15、如图所示，用实线1和虚线2分别表示两种不同的铁磁质的 磁滞回线，哪一种用来做永磁铁比较合适？哪一种用来做电磁铁 比较合适？[ ]

（A ）1和2都比较合适做电磁铁； （B ）1和2都比较合适做永磁铁；

（C ）1比较合适做永磁铁、2比较合适做电磁铁；

（D ）1比较合适做电磁铁、2比较合适做永磁铁。

二、计算题：（共40分） 16、（12分）如图所示，半径分别为R 1和R 2的两导体薄球壳组成了一个球形电容器，两球壳间充入了相对电容率为r ε的均匀电介质。充电后，两导体薄球壳的带电量分别为q ±，求： （1）该球形电容器的电容；（8分） （2）该电容器中储存的电场能量。（4分）

r ε

1R

2R q -

q +