大学物理”力学和电磁学“练习题(附答案)
目前最全大学物理电磁学题库包含答案(共43页,千道题)
大学物理电磁学试题(1)一、选择题:(每题3分,共30分)1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:(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,则该面内必有电荷。
(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。
[ ]2. 在已知静电场分布的条件下,任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于:(A)1P 和2P 两点的位置。
(B)1P 和2P 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。
[ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线,虚线表示等势面,由图可看出:(A)C B A E E E >>,C B A U U U >> (B)C B A E E E <<,C B A U U U << (C)C B A E E E >>,C B A U U U <<(D)C B A E E E <<,C B A U U U >> [ ]4. 如图,平行板电容器带电,左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质,则两种介质内:(A)场强不等,电位移相等。
(B)场强相等,电位移相等。
(C)场强相等,电位移不等。
(D)场强、电位移均不等。
[ ] 5. 图中,Ua-Ub 为:(A)IR -ε (B)ε+IR(C)IR +-ε (D)ε--IR [ ]6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ,放在均匀磁场B 中,其平面与磁场平行,它所受磁力矩L 等于:(A)BI a 221 (B)BI a 2341 (C)BI a2 (D)0 [ ]7. 如图,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)1/2 [ ] 8. 在如图所示的电路中,自感线圈的电阻为Ω10,自感系数为H 4.0,电阻R 为Ω90,电源电动势为V 40,电源内阻可忽略。
大学物理 I(力学、相对论、电磁学)_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大学物理 I-(力学、相对论、电磁学)_北京交通大学中国大学mooc 课后章节答案期末考试题库2023年1.如图所示,一斜面固定在卡车上,一物块置于该斜面上。
在卡车沿水平方向加速起动的过程中,物块在斜面上无相对滑动。
此时斜面对物块的摩擦力的冲量的方向[ ]。
【图片】参考答案:沿斜面向上或向下均有可能2.如图所示,假设物体沿着竖直面上圆弧形轨道下滑,轨道是光滑的且固定在地面上,物体在从A至C的下滑过程中,下面哪个说法是正确的?[ ]【图片】参考答案:轨道支持力的大小不断增加3.一个质点在某一运动过程中,所受合力的冲量为零,则[ ]。
参考答案:质点的动量的增量为零_质点的动量不一定守恒4.关于质点系内各质点间相互作用的内力做功问题,以下说法中正确的是[ ]。
参考答案:一对内力所做的功之和一般不为零,但不排斥为零的情况5.下列说法中正确的是[ ]。
参考答案:系统内力不改变系统的动量,但内力可以改变系统的动能6.静止在原点处的某质点在几个力作用下沿着曲线【图片】运动。
若其中一个力为【图片】,则质点从O点运动到【图片】点的过程中,力【图片】所做的功为[ ]。
参考答案:12J7.质量为m=0.01kg的质点在xOy平面内运动,其运动方程为【图片】,则在t=0 到t=2s 时间内,合力对其所做的功为[ ]。
参考答案:2J8.如图所示,质量为M半径为R的圆弧形槽D置于光滑水平面上。
开始时质量为m的物体C与弧形槽D均静止,物体 C 由圆弧顶点 a 处下滑到底端 b 处的过程中,分别以地面和槽为参考系,M与m之间一对支持力所做功之和分别为[ ]。
【图片】参考答案:=0;=09.对质点系有以下几种说法:① 质点系总动量的改变与内力无关;② 质点系总动能的改变与内力无关;③ 质点系机械能的改变与保守内力无关;④ 质点系总势能的改变与保守内力无关。
在上述说法中[ ]。
参考答案:①和③是正确的10.质量分别为【图片】和【图片】的两个小球,连接在劲度系数为k的轻弹簧两端,并置于光滑的水平面上,如图所示。
大学物理习题与答案解析
根据匀加速直线运动的速度公 式$v = v_0 + at$,代入已知的 $v_0 = 2m/s$和$a = 3m/s^2$,以及时间$t = 3s$, 计算得到$v = 2m/s + 3 times 3m/s^2 = 11m/s$。
一物体做匀减速直线运动,初 速度为10m/s,加速度为2m/s^2,则该物体在速度减为 零时的位移是多少?
04
答案解析
根据公式$v = lambda f$,频率$f = frac{v}{lambda} = frac{3 times 10^{8}}{500 times 10^{-9}}Hz = 6 times 10^{14}Hz$;根据公式 $E = hnu$,能量$E = h times f = 6.626 times 10^{-34} times 6 times
题目
答案解析
计算氢原子光谱线波长与频 率的关系。
根据巴尔末公式,氢原子光 谱线波长与频率的关系可以
表示为λ=R*(1/n1^2 1/n2^2),其中λ是光谱线波 长,R是里德伯常数,n1和 n2分别是两个能级的主量子
数。
பைடு நூலகம்
题目
一束光照射到某金属表面, 求光电子的最大初动能。
答案解析
根据爱因斯坦光电效应方程,光 电子的最大初动能Ekm=hν-W, 其中h是普朗克常数,ν是入射光 的频率,W是金属的逸出功。因 此,通过测量入射光的频率和金 属的逸出功,可以计算出光电子
题目
一定质量的理想气体,在等容升温过 程中,不吸热也不放热,则内能如何 变化?
答案解析
根据热力学第一定律,等容升温过程 中,气体不吸热也不放热,则内能增 加。
热传递习题及答案解析
题目
张三慧《大学物理学:力学、电磁学》(第3版)(B版)【章节题库】(1-3章)【圣才出品】
第1章质点运动学一、选择题1.一质点沿x轴运动,其运动方程为,式中时间t以s为单位.当t=2s时,该质点正在()A.加速B.减速C.匀速D.静止【答案】A2.一物体在位置1的矢径是,速度是,如图1-1所示,经Δt时间后到达位置2,其矢径是,速度是,则在Δt时间内的平均速度是()。
图1-1A.B.C.D.【答案】C【解析】平均速度。
3.一物体从某一确定高度以的速度水平抛出,已知它落地时的速度为,则它运动的时间是()。
A.B.C.D.【答案】C【解析】落地时的速度与水平速度和竖直方向速度有关系式,所以,下落的时间为。
4.瞬时速度υ的大小|υ|可以用下列哪个式子来表示()。
【答案】C【解析】由于速度,所以速度υ的大小。
5.质点以速度作直线运动,沿质点运动直线作Ox轴,并已知t=3s时,质点位于x=9m处,则该质点的运动学方程为()。
A.x=2tB.C.D.【答案】C6.(多选)质点沿半径为R的圆周按规律运动,其中b、c是常数,则在切向加速度和法向加速度大小相等以前所经历的时间为()。
【答案】AB【解析】由求出速率及切向加速度,进一步求出法向加速度,再由切向加速度大小等于法向加速度的条件,即可解出时间t。
依题可知,而。
当可得。
即7.(多选)以下说法中,正确的是()。
A.质点具有恒定的速度,但仍可能具有变化的速率B.质点具有恒定的速率,但仍可能具有变化的速度C.质点加速度方向恒定,但速度方向仍可能在不断变化着D.质点速度方向恒定,但加速度方向仍可能在不断变化着E.某时刻质点加速度的值很大,则该时刻质点速度的值也必定很大F.质点作曲线运动时,其法向加速度一般并不为零,但也有可能在某时刻法向加速度为零【答案】BCDF二、填空题1.一质点作匀加速直线运动,在ts时间内走过路程sm,而其速度增为初速的n倍。
此过程中的加速度a为______。
【答案】【解析】由,并利用,可解出。
2.有一水平飞行的飞机,速度为,在飞机上以水平速度υ向前发射一颗炮弹,略去空气阻力,并设发炮过程不影响飞机的速度,则(1)以地球为参考系,炮弹的轨迹方程为______。
张三慧《大学物理学:力学、电磁学》(第3版)(B版)(章节题库 静电场)【圣才出品】
D. 【答案】D
5.如图 7-1 所示,在带电体 A 旁有一不带电的导体壳 B,C 为导体壳空腔内的一点, 则下列说法中正确的是( )。
图 7-1
A.带电体 A 在 C 点产生的电场强度为零 B.带电体 A 与导体壳 B 的外表面的感应电荷在 C 点所产生的合电场强度为零
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A.线圈中的感应电动势
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B.线圈中的感应电流
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C.通过线圈的感应电荷量
D.线圈回路上的感应电场
【答案】C
4.真空中两平行带电平板相距为 d,面积为 S,且有 d2<<S,带电量分别为+q 与 -q,则两板间的作用力大小为( )。
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台
【答案】电势降低的方向
4.有一带电球体,其电荷的体密度为 p=k/r,其中 k 为常数,r 为球内任一处的半 径.则球面内任一点的电场强度的大小为____.
【答案】
5.一均匀带电直线长为 l,电荷线密度为+λ,以导线中点O为球心,R 为半径
实物受力可产生加速度,场不能被加速;实物可作参考系.场不能当参考系.
2.怎样认识电荷的量子化和宏观带电体电荷量的连续分布? 答:常见的宏观带电体所带的电荷远大于基本电荷量,在一般灵敏度的电学测试仪器 中,电荷的量子性是显示不出来的.因此在分析带电情况时,可以认为电荷是连续分布的, 这正像人们看到流水时,认为它是连续的,而并不感觉到水是由一个个分子、原子等微观 粒子组成的一样.
2.如图 7-2,真空中一半径为 R 的均匀带电球面,总电荷量为 Q(Q>0)。今在球 面上挖去非常小块的面积 (连同电荷),且假设不影响原来的电荷分布,则挖去 后 球心处电场强度的大小 E=______,其方向为______。
大学电磁学考试题及答案
大学电磁学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是多少?A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^9 m/s答案:A2. 法拉第电磁感应定律描述的是哪种现象?A. 电荷守恒定律B. 电荷的产生和消失C. 磁场变化产生电场D. 电场变化产生磁场答案:C3. 根据洛伦兹力公式,当一个带电粒子垂直于磁场运动时,其受到的力的方向是?A. 与磁场方向相同B. 与磁场方向相反C. 与带电粒子速度方向相同D. 与带电粒子速度方向垂直答案:D4. 麦克斯韦方程组中描述电荷分布与电场关系的是?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定理D. 洛伦兹力公式答案:A5. 一个闭合电路中的感应电动势与什么因素有关?A. 磁通量的变化率B. 磁通量的大小C. 电路的电阻D. 电流的大小答案:A6. 根据电磁波的性质,以下哪种波长与频率的关系是正确的?A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率成正比,但与速度无关答案:B7. 在电磁学中,磁感应强度的单位是什么?A. 库仑B. 特斯拉C. 安培D. 伏特答案:B8. 电磁波的传播不需要介质,这是因为电磁波具有哪种特性?A. 粒子性B. 波动性C. 传播性D. 能量性答案:B9. 根据电磁学理论,以下哪种情况下磁场强度最大?A. 导线电流较小B. 导线电流较大C. 导线电流为零D. 导线电流变化答案:B10. 电磁波的频率与波长的关系是什么?A. 频率越高,波长越长B. 频率越高,波长越短C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案:3×10^8 m/s2. 根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,会在______产生感应电动势。
大学物理电磁学题库及答案
一、选择题:(每题3分) 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为(A) 2πr 2B . (B) πr 2B .(C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ]2、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)为(A) πr 2B . (B) 2 πr 2B .(C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. [ D ]3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为(A) 0.90. (B) 1.00.(C) 1.11. (D) 1.22. [ C ]4、如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度(A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内.(B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b .(D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a .(E) 为零.[E ]5、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 .[ D ]6、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 ,l I B π=0222μ. (C) lI B π=0122μ,02=B .al π01lπ02[ C ]7、在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线,流过的电流为I ,则圆心处的磁感强度为(A) R 140πμ. (B) R120πμ. (C) 0. (D) R140μ. [ D ]9、电流I 由长直导线1沿垂直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 3= 0,但021≠+B B . (D) B ≠ 0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. [ A ]10、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,经长导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 与圆心O 三点在同一直线上.设直电流1、2及圆环电流分别在O 点产生的磁感强度为1B 、2B 及3B ,则O 点的磁感强度的大小(B) 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B 1 = B 3 = 0,但B 2≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 2 = 0,但B 3≠ 0.(E) B ≠ 0,因为虽然B 2 = B 3 = 0,但B 1≠ 0. [ C ]11、电流I 由长直导线1沿垂直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 点流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(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(C) 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 3 = 0、B 1= 0,但B 2≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然021≠+B B ,但3B ≠ 0. [ C ]12、电流由长直导线1沿平行bc 边方向经过a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,由b 点流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图).已知直导线上的电流为I ,三角框的每一边长为l .若载流导线1、2和三角框中的电流在三角框中心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 3= 0,但021≠+B B . [ D ]13、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 点沿半径方向流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流为I ,圆环的半径为R ,且a 、b与圆心O 三点在一直线上.若载流直导线1、2和圆环中的电流在O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示,则O 点磁感强度的大小为(D) 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021=+B B ,但B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0,但021≠+B B . [ A ]15、电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿半径方向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,∠aOb =30°.若长直导线1、2和圆环中的电流在圆心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 、3B 表示,则圆心O 点的磁感强度大小 (E) 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 3= 0,但021≠+B B . (D) B ≠ 0,因为B 3≠ 0,021≠+B B ,所以0321≠++B B B . [ A ]16、如图所示,电流由长直导线1沿ab 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正方形框,由c 点沿dc 方向流出,经长直导线2返回电源.设载流导线1、2和正方形框中的电流在框中心O 点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B1 = B2 = B3 = 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021=+B B ,但B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B . [ B ]17、 如图所示,电流I 由长直导线1经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正方形线框,由b 点流出,经长直导线2返回电源(导线1、2的延长线均通过O 点).设载流导线1、2和正方形线框中的电流在框中心O 点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,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0、B 3≠ 0,但0321=++B B B . (C) B ≠ 0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B . [ A ]19、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. [ C ]20、边长为L 的一个导体方框上通有电流I ,则此框中心的磁感强度(A) 与L 无关. (B) 正比于L 2.(C) 与L 成正比. (D) 与L 成反比. (E) 与I 2有关. [ D ]21、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 .12C q 4[ D ]22、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 =⎰⋅L l 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 ≠⎰⋅L l 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. [ B ]23、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,则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅L l B d 等于(A) I 0μ. (B) I 031μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ D ] 24、若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强度的叠加原理求出. [ D ]25、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. [ B ]27、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) =⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B = (B)≠⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B =. (C) =⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B ≠. (D) ≠⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B ≠. [ C ]L O II Ia b c d 120°L 2 P 1 P 2I 1 I 2 I 3 I 1 I 2 (a) (b) ⊙⊙ ⊙⊙ ⊙28、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) qBm y v 2+=. (C) qB m y v 2-=. (D) qBm y v -=. [ B ] 30、A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动.A 电子的速率是B 电子速率的两倍.设R A ,R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径;T A ,T B 分别为它们各自的周期.则(A) R A ∶R B =2,T A ∶T B =2. (B) R A ∶R B 21=,T A ∶T B =1. (C) R A ∶R B =1,T A ∶T B 21=. (D) R A ∶R B =2,T A ∶T B =1. [ D ]31、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. [ A ]32、一电荷为q 的粒子在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的?(A) 只要速度大小相同,粒子所受的洛伦兹力就相同.(B) 在速度不变的前提下,若电荷q 变为-q ,则粒子受力反向,数值不变.(C) 粒子进入磁场后,其动能和动量都不变.(D) 洛伦兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆.[ B ]34、图为四个带电粒子在O 点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片.磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的四个粒子的质量相等,电荷大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(A) Oa . (B) Ob .(C) Oc . (D) Od . [ C ]O × × ×大学物理 电磁学 35、如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为(A) F a > F b > F c . (B) F a < F b < F c .(C) F b > F c > F a . (D) F a > F c > F b . [ C ]36、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) 顺时针转动同时离开ab .(B) 顺时针转动同时靠近ab .(C) 逆时针转动同时离开ab.(D) 逆时针转动同时靠近ab . [ D ]37、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) R r I I 22210πμ. (B) Rr I I 22210μ. (C) rR I I 22210πμ. (D) 0. [ D ]339、有一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M m 值为(A) 2/32IB Na . (B) 4/32IB Na .(C) ︒60sin 32IB Na . (D) 0. [ B ]40、有一矩形线圈AOCD ,通以如图示方向的电流I ,将它置于均匀磁场B 中,B 的方向与x 轴正方向一致,线圈平面与x 轴之间的夹角为α,α < 90°.若AO 边在y 轴上,且线圈可绕y 轴自由转动,则线圈将 (A) 转动使α 角减小. (B) 转动使α角增大. (C) 不会发生转动.(D) 如何转动尚不能判定. [ D ]41、若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明:(A) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.O r R I 1 I 2(B) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.(C) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.(D) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.[ A ] 42、图示一测定水平方向匀强磁场的磁感强度B (方向见图)的实验装置.位于竖直面内且横边水平的矩形线框是一个多匝的线圈.线框挂在天平的右盘下,框的下端横边位于待测磁场中.线框没有通电时,将天平调节平衡;通电后,由于磁场对线框的作用力而破坏了天平的平衡,须在天平左盘中加砝码m 才能使天平重新平衡.若待测磁场的磁感强度增为原来的3倍,而通过线圈的电流减为原来的21,磁场和电流方向保持不变,则要使天平重新平衡,其左盘中加的砝码质量应为(A) 6m . (B) 3m /2.(C) 2m /3. (D) m /6.(E) 9m /2. [ B ]43、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.[ A ]44、四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I .这四条导线被纸面截得的断面,如图所示,它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向亦如图所示.则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为 (A) I aB π=02μ. (B) I a B 2π=02μ. (C) B = 0. (D) I aB π=0μ. [C ]46、四条平行的无限长直导线,垂直通过边长为a =20 cm 的正方形顶点,每条导线中的电流都是I =20 A ,这四条导线在正方形中心O 点产生的磁感强度为 (μ0 =4π×10-7 N ·A -2)(A) B =0. (B) B = 0.4×10-4 T . (C) B = 0.8×10-4 T. (D) B =1.6×10-4 T . [ C ]BI 1 I a a47、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. [ B ]55、一闭合正方形线圈放在均匀磁场中,绕通过其中心且与一边平行的转轴OO ′转动,转轴与磁场方向垂直,转动角速度为ω,如图所示.用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)?(A)把线圈的匝数增加到原来的两倍.(B) 把线圈的面积增加到原来的两倍,而形状不变.(C) 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍.(D) 把线圈的角速度ω增大到原来的两倍.[ D ]56、一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是(A) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行.(B) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直.(C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移.(D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移.[ B ]57、如图所示,一矩形金属线框,以速度v 从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I 以顺时针方向为正)[ C ]58、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,并各以d I /d t 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:(A) 线圈中无感应电流. (B) 线圈中感应电流为顺时针方向.B I O (D)I O (C)O (B) I(C) 线圈中感应电流为逆时针方向.(D) 线圈中感应电流方向不确定. [ B ]59、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. [ D ]60、在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流(A) 以情况Ⅰ中为最大. (B) 以情况Ⅱ中为最大.(C) 以情况Ⅲ中为最大. (D) 在情况Ⅰ和Ⅱ中相同. [ B ]61、一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B 中,另一半位于磁场之外,如图所示.磁场B 的方向垂直指向纸内.欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流,应使(A) 线环向右平移. (B) 线环向上平移. (C) 线环向左平移.(D) 磁场强度减弱. [ C ]62、如图所示,一载流螺线管的旁边有一圆形线圈,欲使线圈产生图示方向的感应电流i ,下列哪一种情况可以做到? (A) 载流螺线管向线圈靠近.(B) 载流螺线管离开线圈. (C) 载流螺线管中电流增大.(D) 载流螺线管中插入铁芯. [ B ]63、如图所示,闭合电路由带铁芯的螺线管,电源,滑线变阻器组成.问在下列哪一种情况下可使线圈中产生的感应电动势与原电流I的方向相反. (A) 滑线变阻器的触点A 向左滑动. (B) 滑线变阻器的触点A 向右滑动. (C) 螺线管上接点B 向左移动(忽略长螺线管的电阻).(D) 把铁芯从螺线管中抽出. [ A ]b d bcd c d v v ⅠⅢⅡ I64、 一矩形线框长为a 宽为b ,置于均匀磁场中,线框绕OO ′轴,以匀角速度ω旋转(如图所示).设t =0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为(A) 2abB | cos ω t |. (B) ω abB(C)t abB ωωcos 21. (D) ω abB | cos ω t |.(E) ω abB | sin ω t |. [ D ]65、一无限长直导体薄板宽为l ,板面与z 轴垂直,板的长度方向沿y 轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图.整个系统放在磁感强度为B 的均匀磁场中,B的方向沿z 轴正方向.如果伏特计与导体平板均以速度v向y 轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为(A) 0. (B) 21v Bl .(C) v Bl . (D) 2v Bl . [ A ]66、一根长度为L 的铜棒,在均匀磁场 B中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着,B 的方向垂直铜棒转动的平面,如图所示.设t =0时,铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点),则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是:(A) )cos(2θωω+t B L . (B) t B L ωωcos 212.(C) )cos(22θωω+t B L . (D) B L 2ω.(E)B L 221ω. [ E ]67、如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B中以速度v 移动,直导线ab 中的电动势为(A) Bl v . (B) Bl v sin α. (C) Bl v cos α. (D) 0. [ D ]68、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.O Ba bω z By lVBω L O θ blb avαOO ′ BB A C[ A ]69、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?[ A ]70、如图所示,M 、N 为水平面内两根平行金属导轨,ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使ab 向右平移时,cd (A) 不动. (B) 转动. (C) 向左移动. (D) 向右移动.[ D ]72、已知一螺绕环的自感系数为L .若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L 21. (B) 有一个大于L 21,另一个小于L 21.(C) 都大于L 21. (D) 都小于L 21. [ D ]73、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. [ A ]76、两根很长的平行直导线,其间距离d 、与电源组成回路如图.已知导线上的电流为I ,两根导线的横截面的半径均为r 0.设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数,则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为 (A) 221LI .(B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμ (C) ∞.t O (A)t O(C)t O (B)t O(D)C DO ωBc abd N MB12S 2 SI II I d 2r 0(D)221LI 020ln 2r dI π+μ [ A ]77、真空中一根无限长直细导线上通电流I ,则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 200)2(21a I πμμ (B) 200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21I a μπ (D) 200)2(21a I μμ [ B ] 79、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. [ A ]80、在感应电场中电磁感应定律可写成t l E L K d d d Φ-=⎰⋅ ,式中K E 为感应电场电场强度.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. [ D ] 二、填空题(每题4分)81、一磁场的磁感强度为k c j b i a B++= (SI),则通过一半径为R ,开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为πR 2c Wb .82、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S的磁通量Φ=⎰⋅Ss d B=0.若通过S 面上某面元S d 的元磁通为d Φ,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d Φ',则d Φ∶d Φ'=1:285、在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,并通以电流I ,则圆心O 点的磁感强度B 的值为μ0I/(4a ).87、在真空中,电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上的电流强度为I ,圆环半径为R .a 、b 和圆心O 在同一直线上,则O 处的磁感强度B 的大小为_μ0I/(4R π)__.I IIa Oa b1 O 291、边长为2a 的等边三角形线圈,通有电流I ,则线圈中心 处的磁感强度的大小为___9μ0I /(4πa )__.92、两根长直导线通有电流I ,图示有三种环路;在每种情况下,⎰⋅l Bd 等于:________μ0I ___(对环路a ).________0____(对环路b ).___2μ0I ____(对环路c ).94、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.形回路的一边与长直载流导线平行.则通过面积为S 1路的磁通量与通过面积为S 2的矩形回路的磁通量之__1:1__.96、如图所示的空间区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,在纸面内有一正方形边框abcd (磁场以边框为界).而a 、b 、c 三个角顶处开有很小的缺口.今有一束具有不同速度的电子由a 缺口沿ad 方向射入磁场区域,若b 、c 两缺口处分别有电子射出,则此两处出射电子的速率之比v b /v c =_1:2_101、电子在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁力线运动.若轨道的曲率半径为R ,则磁场作用于电子上力的大小F =__ R(eB)2/(m e )__. 103、质量m ,电荷q 的粒子具有动能E ,垂直磁感线方向飞入磁感强度为B 的匀强磁场中.当该粒子越出磁场时,运动方向恰与进入时的方向相反,那么沿粒子飞入的方向上磁场的最小宽度L =__)/(2qB Em _____.104、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磁 力的大小为___2/3aIB __.cdB105、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__aIB2__.108、一面积为S,载有电流I的平面闭合线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中,此线圈受到的最大磁力矩的大小为___ IBS__,此时通过线圈的磁通量为____0_.当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为__BS__.109.已知载流圆线圈1与载流正方形线圈2在其中心O处产生的磁感强度大小之比为B1∶B2 =1∶2,若两线圈所围面积相等,两线圈彼此平行地放置在均匀外磁场中,则它们所受力矩之比M1∶M2 =23)2(-π.110、已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为2∶1,圆线圈在其中心处产生的磁感强度为B0,那么正方形线圈(边长为a)在磁感强度为B的均匀外磁场中所受最大磁力矩为)__.111、有一长20 cm、直径1 cm的螺线管,它上面均匀绕有1000匝线圈,通以I = 10 A的电流.今把它放入B = 0.2 T的均匀磁场中,则螺线管受到的最大的作用力F =__0__螺线管受到的最大力矩值M =_0.157Nm __.112、电流元lId在磁场中某处沿直角坐标系的x轴方向放置时不受力,把电流元转到y轴正方向时受到的力沿z轴反方向,该处磁感强度B指向___+x _方向.113、如图,有一N匝载流为I的平面线圈(密绕),其面积为S,则在图示均匀磁场B的作用下,线圈所受到的磁力矩为_ NISB _.线圈法向矢量n将转向__ y轴正方向_.114、如图,半圆形线圈(半径为R)通有电流I.线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场B中.线圈所受磁力矩的大小为IBR221π,方向为__在图面中向上_.把线圈绕OO'轴转过角度ππn+2,(n=1,2,…)时,磁力矩恰为零.IyxzOOO′R IB116、如图所示,在纸面上的直角坐标系中,有一根载流导线AC 置于垂直于纸面的均匀磁场B中,若I = 1 A ,B = 0.1 T ,则AC 导线所受的磁力大小为_5×10-3N __. 117、如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,则载流导线ab 所受磁场的作用力的大小为BIR 2,方向沿y 轴正向 119、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 点磁感强度B的大小为aI B πμ830=120、一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远来到无穷远去),则O 点磁感强度的大小是2020100444R IR IR IB πμμμ-+=121、已知两长直细导线A 、B 通有电流I A = 1 A ,I B = 2 A ,电流流向和放置位置如图.设I A 与I B 在P 点产生的磁感强度大小分别为B A 和B B ,则B A 与B B之比为1:1__,此时P 点处磁感强度P B与x 轴夹角为_30o __.137、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R 的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为d E /d t .若略去边缘效应,则两板间的位移电流为 dt dE R /20πε.140、平行板电容器的电容C 为20.0 μF ,两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1,则该平行板电容器中的位移电流为_3A _.I A I B。
大学物理练习题
大学物理练习题一、力学部分1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动,经过5秒后速度达到10m/s。
求物体的加速度。
2. 质量为2kg的物体,在水平面上受到一个6N的力作用,若摩擦系数为0.2,求物体的加速度。
3. 一物体在斜面上匀速下滑,斜面倾角为30°,物体与斜面间的摩擦系数为0.3,求物体的质量。
4. 一物体在水平面上做匀速圆周运动,半径为2m,速度为4m/s,求物体的向心加速度。
5. 一物体在竖直平面内做匀速圆周运动,半径为1m,速度为5m/s,求物体在最高点的向心力。
二、热学部分1. 某理想气体在标准大气压下,温度从27℃升高到127℃,求气体体积的膨胀倍数。
2. 一理想气体在等压过程中,温度从300K升高到600K,求气体体积的变化倍数。
3. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,求在标准大气压下,1mol该气体的体积。
4. 一密闭容器内装有理想气体,温度为T,压强为P,现将容器体积缩小到原来的一半,求气体新的温度和压强。
5. 某理想气体在等温过程中,压强从2atm变为1atm,求气体体积的变化倍数。
三、电磁学部分1. 一长直导线通有电流10A,距离导线5cm处一点的磁场强度为0.01T,求该点的磁感应强度。
2. 一矩形线圈,长为10cm,宽为5cm,通有电流5A,求线圈中心处的磁感应强度。
3. 一半径为0.5m的圆形线圈,通有电流2A,求线圈中心处的磁感应强度。
4. 一长直导线通有电流20A,求距离导线2cm处的磁场强度。
5. 一闭合线圈在均匀磁场中转动,磁通量从最大值减小到零,求线圈中感应电动势的变化。
四、光学部分1. 一束光从空气射入水中,入射角为30°,求折射角。
2. 一束光从水中射入空气,折射角为45°,求入射角。
3. 一平面镜反射一束光,入射角为60°,求反射角。
4. 一凸透镜焦距为10cm,物距为20cm,求像距。
5. 一凹透镜焦距为15cm,物距为30cm,求像距。
大学物理电磁学答案
大学物理电磁学答案【篇一:大学物理电磁学练习题及答案】(c) u12增大,e不变,w增大;vd(c) ib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[ ]q?qq11(c)2. 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的距离拉大, 则两极板间的电势差u12、电场强度的大小e、电场能量w将发生如下变化:[ ](a) u12减小,e减小,w减小; (b) u12增大,e增大,w增大;(d) u12减小,e不变,w不变.3.如图,在一圆形电流i所在的平面内,选一个同心圆形闭合回路l?(a) lb?dl??0?,且环路上任意一点b?0(b) lb??dl??0?,且环路上任意一点b?0 (c) lb??dl??0?,且环路上任意一点b?0 ??(d),且环路上任意一点b? lb?dl?0?常量. [ ]4.一个通有电流i的导体,厚度为d,横截面积为s,放置在磁感应强度为b的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示。
现测得导体上下两面电势差为v,则此导体的霍尔系数等于[ ]ibv(a) dsbvs(b)idivs(d) bd5.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?转动时,abc回路中的感应电动势?和a、c两点间的电势差ua?uc为 [ ] (a)??0,u2a?uc?b?l(b)? ? 0, ua?u2c??b?l/2 (c)??b?l2,u2a?uc?b?l/2(d)??b?l2,u2a?uc?b?l6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ ](a) 位移电流是由变化的电场产生的;(b) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (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(20分) 1.(本题5分)若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 .2.(本题5分)一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3a电流时, 铁芯中的磁感应强度b的大小为;铁芯中的磁场强度h的大小为。
张三慧《大学物理学:力学、电磁学》(第3版)(B版)(章节题库 电磁感应)【圣才出品】
4.均匀磁场中有几个闭合线圈,如图 15-2 所示。当磁场不断减小时,在各回路中产
生的感应电流的方向各为:
(a)(
)
(b)(
)
(c)(
)
(d)(
)
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图 15-2
A.沿 abcd 【答案】A C A A
B.沿 dcba
答:变压器的铁心总做成片状的,而且涂上绝缘漆相互隔开,其目的是防治形成大的 涡流;铁片放置的方向应和线圈中磁场的方向垂直.
7.一个线圈自感的大小由哪些因素决定?怎样绕制一个自感为零的线圈? 答:线圈自感由单位长度的匝数、线圈体积和加入的磁介质决定.缠绕线圈时一半正 绕、一半反向缠绕可以绕制一个自感为零的线圈.
,已知液体流量
,它与 ab 的关系为
,式中 ______叫作仪表常数。
图 15-6
【答案】
;
4.极板面积为 S,相距为 l 的圆形平板电容器,两极板间充满介电常数为 ε 的电介质,
当电键 K 按下后,两极板上的电量 Q=Q0(1-e-t/τ)式中 Q0 和 τ 均为常数,则极板间位
移电流密度的大小为
感和电阻分别是线圈 2 的三倍,线圈 1 和 2 之间的互感可忽略不计.那么,线圈 1 的磁能
与线圈 2 的磁能之比
=______.
图 15-4
【答案】
1.半径为 L 的均匀导体圆盘绕通过中心 O 的垂直轴转动,角速度为 ω,盘面与均匀 磁场 B 垂直,如图 15-5 所示.
(1)在图上标出 Oa 线段中动生电动势的方向. (2)填写下列电势差的值(设 ca 段长度为 d):
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大学物理习题答案
大学物理习题答案大学物理习题答案大学物理课程是理工科学生必修的一门基础课程,它涵盖了广泛的知识领域,包括力学、电磁学、光学、热学等。
在学习物理过程中,习题是不可或缺的一部分,通过解习题可以加深对理论知识的理解和应用能力的培养。
下面,我将为大家提供一些常见大学物理习题的答案,希望对同学们的学习有所帮助。
1. 力学题题目:一个质量为m的物体以初速度v0沿水平方向运动,受到一个恒力F,物体的位移为d,求物体的末速度v。
解答:根据牛顿第二定律F=ma,我们可以得到物体的加速度a=F/m。
由于物体是匀加速运动,根据运动学方程v^2 = v0^2 + 2ad,我们可以得到物体的末速度v为v=sqrt(v0^2 + 2ad)。
2. 电磁学题题目:一个电荷为q的点电荷位于坐标原点,一个电荷为-Q的点电荷位于坐标轴上的点P(x,0),求点P处的电场强度E。
解答:根据库仑定律,两个点电荷之间的电场强度E = k*q/r^2,其中k为库仑常数,q为电荷量,r为两个点之间的距离。
在本题中,点P处的电场强度E =k*(-Q)/(x^2)。
3. 光学题题目:一束光线从空气射入折射率为n的介质中,入射角为θ1,折射角为θ2,求光线的折射率n。
解答:根据斯涅尔定律,光线的折射率n = sin(θ1)/sin(θ2)。
4. 热学题题目:一个理想气体在等温过程中,体积从V1变为V2,求气体对外界所做的功W。
解答:在等温过程中,理想气体的压强P和体积V之间的关系为P1V1 = P2V2。
根据功的定义W = PdV,我们可以得到气体对外界所做的功W为W = P1(V2 -V1)。
以上是一些常见大学物理习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
在学习物理过程中,不仅要掌握解题方法,还要理解物理原理和概念。
通过不断的练习和思考,我们可以提高解题能力和物理思维,更好地掌握物理知识。
祝愿大家在物理学习中取得好成绩!。
大学物理电磁学练习题及答案
大学物理电磁学练习题及答案题目一:1. 电场和电势a) 一个均匀带电圆环上各点的电势如何?答:电场和电势是描述电荷之间相互作用的物理量。
对于一个均匀带电圆环上的各点,其电势是相同的,因为圆环上的每个点与圆心的距离相等且圆环上的电荷密度是均匀分布的。
所以,圆环上任意一点的电势与其它点是等势的。
b) 电势能和电势的关系是什么?答:电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量,而电势则是描述电荷因所处位置而具有的势能单位的物理量。
电势能和电势之间的关系可以用公式:电势能 = 电荷 ×电势来表示。
题目二:2. 高斯定律a) 高斯定律适用于哪些情况?答:高斯定律适用于具有球对称性、圆柱对称性和平面对称性的问题,其中球对称性是最常见和最简单的情况。
b) 高斯定律的数学表达式是什么?答:高斯定律的数学表达式是∮E·dA = ε₀q/ε,其中∮E·dA表示电场E通过闭合曲面积分得到的通量,ε₀是真空介电常数,q表示闭合曲面内的电荷总量,ε表示物质的介电常数。
题目三:3. 电动力学a) 什么是电感?答:电感是指电流在变化时产生的电磁感应现象所引起的抗拒电流的能力。
电感的单位是亨利(H)。
b) 电感的大小与什么因素有关?答:电感的大小与线圈的匝数、线圈的形状以及线圈中的铁芯材料的性质有关。
线圈匝数越多,电感越大;线圈形状越复杂,电感越大;线圈中的铁芯材料磁导率越大,电感越大。
题目四:4. 交流电路a) 直流电和交流电有什么区别?答:直流电是指电流方向始终保持不变的电流,而交流电是指电流方向以一定频率周期性地变化的电流。
直流电是恒定电流,交流电是变化电流。
b) 交流电流的形式有哪些?答:交流电流的形式可以是正弦波、方波、锯齿波等。
其中,正弦波是最常见和最基本的交流电流形式,用于描述交流电路中电压和电流的变化规律。
以上是关于大学物理电磁学练习题及答案的一些内容。
希望这些问题和答案能够帮助你更好地理解和学习物理电磁学的知识。
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L1
H 的环流与沿 环路 L2 的磁 场强 度 H 的环流两者,必有:
(A) H d l H d l .
L2
L1 L2
(B) H d l H d l .
我去人(C也) L就1 H 有dl人 L2!H d为l .UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
L1
L2
-1-
(D)
R1 2 0 r r 2 0 r R1
解得
2 0 rU
3分
建议收藏下载本ln 文RR12 ,以便随时学习!
于是可求得A点的电场强度为
EA
U R ln(R2
/
R1 )
= 998 V/m
方向沿径向向外
2分
A 点与外筒间的电势差:
R2
U Edr
U
R2 d r
R
ln(R2 / R1 ) R r
U
ln R2 = 12.5 V
r
m
质子动能
EK
1 mv 2 2
3.08×10-13 J
9. 1∶16 3 分
参考解:
w
1 2
B2
/
0
B 0nI
我去人也就有人!为WU1R扼B22V腕0 入022n站20I 2l内(d4信12 ) 不存在向你偶同意调剖沙
-4-
W2
1 2
0
n
2
I
2l(d
2 2
/ 4)
W1
: W2
d12
:
d
2 2
I
I
电流 I.线圈 1 的电流所产生的通过线圈 2 的磁通用21 表
示,线圈 2 的电流所产生的通过线圈 1 的磁通用12 表示, S 1 2 S 2
大学物理(电磁学部分)试题库及答案解析
大学物理(电磁学部分)试题库及答案解析一、 选择题1.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小于它们之间的距离。
〔 D 〕2.在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示,下列结论正确的是()A A B E E ,方向相同;()B A E 不可能等于B E ,但方向相同;()C A E 和B E 大小可能相等,方向相同;()D A E 和B E 大小可能相等,方向不相同。
〔 C 〕4.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 在某一点电荷附近的任一点,若没放试验电荷,则这点的电场强度为零;()C 若把质量为m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电场线运动;()D 电场线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点获得加速度的方向。
〔 D 〕5.带电粒子在电场中运动时()A 速度总沿着电场线的切线,加速度不一定沿电场线切线;()B 加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线;()C 速度和加速度都沿着电场线的切线;()D 速度和加速度都不一定沿着电场线的切线。
〔 B 〕7.在真空中的静电场中,作一封闭的曲面,则下列结论中正确的是A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的〔 D 〕9、下面说法正确的是(A)等势面上各点场强的大小一定相等;(B)在电势高处,电势能也一定高;(C)场强大处,电势一定高;(D)场强的方向总是从电势高处指向低处〔 D 〕10、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零,则可肯定:(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。
大学物理”力学和电磁学“练习题(附答案)
部分力学和电磁学练习题(供参考)一、选择题1. 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度ω (A) 增大. (B) 不变. (C) 减小. (D) 不能确定. [ C ]2. 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. [ A ]3. 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 . [ C ]4. 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-. [ C ] 5. 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出:(A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C . (B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C . (C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C .(D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C . [ D ]6. 均匀磁场的磁感强度B ϖ垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为(A) 2πr 2B . (B) πr 2B .(C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 7. 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,则磁感强度B ϖ沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll B ϖϖd 等于(A) I 0μ. (B) I 031μ.(C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ D ]OMm m-P 0 A bcqdA Sq 1q 2C B AIIa bc d120°8. 一匀强磁场,其磁感强度方向垂直于纸面(指向如图),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. [ B ]9. 如图所示,在磁感强度为B ϖ的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a 、b 、c是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为 (A) F a > F b > F c . (B) F a < F b < F c . (C) F b > F c > F a . (D) F a > F c > F b . [ C ]10. 如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B ϖ中以速度v ϖ移动,直导线ab中的电动势为 (A) Bl v . (B) Bl v sin α.(C) Bl v cos α. (D) 0. [ D ]11. 如图所示的电路中,A 、B 是两个完全相同的小灯泡,其内阻r >>R ,L 是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R 相等.当开关K 接通和断开时,关于灯泡A 和B 的情况下面哪一种说法正确?(A) K 接通时,I A >I B . (B) K 接通时,I A =I B .(C) K 断开时,两灯同时熄灭.(D) K 断开时,I A =I B . [ A] 12. 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. [ D ] 13. 如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L 1的磁场强度H ϖ的环流与沿环路L 2的磁场强度H ϖ的环流两者,必有:(A) >'⎰⋅1d L l H ϖϖ⎰⋅'2d L l H ϖϖ.(B) ='⎰⋅1d L l H ϖϖ⎰⋅'2d L l H ϖϖ. (C) <'⎰⋅1d L l H ϖϖ⎰⋅'2d L l H ϖϖ. (D) 0d 1='⎰⋅L l H ϖϖ. [ C ] 14. 用导线围成如图所示的回路(以O 点为心的圆,加一直径),放在轴线通过O 点垂直于图面的圆柱形均匀磁场中,如磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则感应电流的流向为[ B ]B ϖϖ (A)二、填空题20. 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t (SI) ,如果初始时质点的速度v 0为5 m/s ,则当t为3s 时,质点的速度 v = .21. 已知质点的运动学方程为24t r =ϖi ϖ+(2t +3)j ϖ (SI),则该质点的轨道方程为__________________________.22. 质量分别为m 1、m 2、m 3的三个物体A 、B 、C ,用一根细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点O ,如图.取向下为x 轴正向,开始时系统处于平衡状态,后将细绳剪断,则在刚剪断瞬时,物体B 的加速度B a ϖ=_______;物体A 的加速度A a ϖ=______.23. 质量为m 的小球,用轻绳AB 、BC 连接,如图,其中AB 水平.剪断绳AB 前后的瞬间,绳BC 中的张力比 T: T ′=____________________.24. 质量为m 的质点以速度v ϖ沿一直线运动,则它对该直线上任一点的角动量为__________.25. 二质点的质量各为m 1,m 2.当它们之间的距离由a 缩短到b 时,它们之间万有引力所做的功为____________.26. 可绕水平轴转动的飞轮,直径为1.0 m ,一条绳子绕在飞轮的外周边缘上.如果飞轮从静止开始做匀角加速运动且在4 s 内绳被展开10 m ,则飞轮的角加速度为_________________.27. 决定刚体转动惯量的因素是__________________________________________ ______________________________________________________.28. 定轴转动刚体的角动量(动量矩)定理的内容是_______________________________________________________________________________________________,其数学表达式可写成_________________________________________________.动量矩守恒的条件是________________________________________________.29. 一点电荷q =10-9 C ,A 、B 、C 三点分别距离该点电荷10 cm 、20 cm 、30 cm .若选B 点的电势为零,则A 点的电势为______________,C 点的电势为________________.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)31. 一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对介电常量为εr .若极板上的自由电荷面密度为σ ,则介质中电位移的大小D =____________,电场强度的大小E =____________________.32. 一空气平行板电容器,电容为C ,两极板间距离为d .充电后,两极板间相互作用力为F .则两极板间的电势差为______________,极板上的电荷为______________.33. 在磁场中某点放一很小的试验线圈.若线圈的面积增大一倍,且其中电流也增大一倍,该线圈所受的最大磁力矩将是原来的______________倍.34. 用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈,其电阻R =10 Ω,均匀磁场垂直于线圈平面.欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ,B 的变化率应为d B /d t =_______________________________.35. 将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时,有q =2.0×10-5 C 的电荷通过电流计.若连接电流q计的电路总电阻R =25 Ω,则穿过环的磁通的变化∆Φ =_____________________.三、计算题1. 一人从10 m 深的井中提水.起始时桶中装有10 kg 的水,桶的质量为1 kg ,由于水桶漏水,每升高1 m 要漏去0.2 kg 的水.求水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功.2. 一质量为m 的物体悬于一条轻绳的一端,绳另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示.轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r ,整个装置架在光滑的固定轴承之上.当物体从静止释放后,在时间t 内下降了一段距离S .试求整个轮轴的转动惯量(用m 、r 、t 和S 表示).3. 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.4. 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?5. 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?6. 在一长直密绕的螺线管中间放一正方形小线圈,若螺线管长1 m ,绕了1000匝,通以电流 I =10cos100πt (SI ),正方形小线圈每边长5 cm ,共 100匝,电阻为1 Ω,求线圈中感应电流的最大值(正方形线圈的法线方向与螺线管的轴线方向一致,μ0 =4π×10-7 T ·m/A .)二、填空题答案2FdC三、计算题答案1.解:选竖直向上为坐标y 轴的正方向,井中水面处为原点.由题意知,人匀速提水,所以人所用的拉力F 等于水桶的重量即: F =P =gy mg ky P 2.00-=-=107.8-1.96y (SI) 3分 人的拉力所作的功为:W=⎰⎰=Hy F W 0d d =⎰-10d )96.18.107(y y =980 J 2分2. 解:设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T ,则根据牛顿运动定律和转动定律得:mg T =ma ① 2分 T r =J β ② 2分 由运动学关系有: a = r β ③ 2分由①、②、③式解得: J =m ( g -a ) r 2 / a ④ 又根据已知条件 v 0=0∴ S =221at , a =2S / t 2 ⑤ 2分将⑤式代入④式得:J =mr 2(Sgt22-1) 2分3. 解: 通过x =a 处平面1的电场强度通量Φ1 = -E 1 S 1= -b a 3 1分 通过x = 2a 处平面2的电场强度通量Φ2 = E 2 S 2 = 2b a 3 1分其它平面的电场强度通量都为零.因而通过该高斯面的总电场强度通量为Φ = Φ1+ Φ2 = 2b a 3-b a 3 = b a 3 =1 N ·m 2/C 3分4. 解:(1) 令无限远处电势为零,则带电荷为q 的导体球,其电势为 RqU 04επ=将d q 从无限远处搬到球上过程中,外力作的功等于该电荷元在球上所具有的电 势能 q RqW A d 4d d 0επ==3分(2) 带电球体的电荷从零增加到Q 的过程中,外力作功为⎰⎰==QR q q A A 004d d πεR Q 028επ=2分5. 解:因为所带电荷保持不变,故电场中各点的电位移矢量D ϖ保持不变, 又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====3分 因为介质均匀,∴电场总能量 r W W ε/0=2分6. 解: n =1000 (匝/m)nI B 0μ= 3分nI a B a 022μΦ=⋅= 1分tI n Na t Nd d d d 02μΦ-=-=☜=π2×10-1 sin 100 πt (SI) 3分 ==R I m m /☜π2×10-1 A = 0.987 A 1分。
大学物理(力学、电磁学)_中国地质大学(武汉)中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大学物理(力学、电磁学)_中国地质大学(武汉)中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.对于抗磁质和顺磁质,以下说法正确的是参考答案:顺磁质的磁化是因为分子的固有磁矩,抗磁质的磁化则是因为分子的感生磁矩2.分子固有磁矩的主要来源有哪些?下面说法错误的是:参考答案:以上都不对3.电容器的电容大小与下列哪些因素无关?参考答案:电容器极板上的带电量4.(题目中各物理量单位均为国际单位)一滑轮的转动惯量为【图片】,滑轮以角速度【图片】绕中心轴转动,若滑轮受阻力矩作用,经过一段时间,滑轮角速度减少为初始角速度的一半,在此过程中,阻力矩做功大小为【图片】。
(保留小数点后1位有效数字)参考答案:7.55.(题目中各物理量单位均为国际单位)t=0时刻半径为1m的圆盘从静止开始以绕中心轴做角加速度大小为【图片】的定轴匀加速转动,则2秒末圆盘边缘上一点的加速度大小为【图片】(保留小数点后1位有效数字)。
参考答案:4.16.有两个大小不相同的金属球,大球直径是小球的2倍,大球带电,小球不带电,两者相距很远.今用细长导线将两者相连,在忽略导线的影响下,大球与小球的带电之比为:参考答案:27.当重物加速下降时,合外力对它做的功为正值。
这种说法参考答案:正确8.分子的正负电荷中心重合的电介质叫做无极分子电介质,这类分子发生的是取向极化。
参考答案:错误9.对于一个物体系来说,外力和非保守内力都不作功时,系统的机械能守恒。
这种说法参考答案:正确10.感应电动势的大小与【图片】的大小、【图片】的大小、二者夹角θ的大小以及它们对时间的变化率有关。
参考答案:正确11.经典电磁理论认为原子中的电子做轨道运动,设轨道运动半径为r,运动速度为v,对应等效圆电流大小为ev/2πr,则电子轨道磁矩ml与电子轨道运动的角动量L的关系。
(电子质量m,电量e)参考答案:,磁矩方向与角动量的方向相反12.一平行板电容器,两板相距d,对它充电后断开,然后用绝缘手柄把两板间距增大到2d,如果电容器内电场边缘效应忽略不计,则电容器两极间的电场强度增大。
大学物理 (力学、相对论、电磁学)_北京交通大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
大学物理 I-(力学、相对论、电磁学)_北京交通大学中国大学mooc 课后章节答案期末考试题库2023年1.一质点由静止出发做R=2m的圆周运动,切向加速度,则此质点的角加速度大小a和角速度大小w可以写成[ ]。
答案:2.一质点做斜抛运动,如图所示。
忽略空气阻力。
测得在轨道A点的速度大小为v0,其方向与水平方向夹角为30°。
则此质点运动轨迹在A点处的曲率半径为[ ]。
答案:3.一架质量为M(包含炮弹质量)的战斗机水平飞行,速度为V0。
发现目标后,以相对机身v的速度向正前方发射出一枚炮弹(质量为m)。
发射后飞机的飞行速度V满足以下哪个式子?[ ]答案:4.两质点P、Q最初相距1m,都处于静止状态。
P的质量为0.2kg,而Q的质量为0.4kg。
P和Q以9N的恒力相互吸引。
若没有外力作用在该系统上,则两质点将在离P点的初位置多远的地方相互撞击?[ ]答案:0.67 m5.粒子的势能曲线(Ep-x曲线)如图所示,若粒子从b运动到d,则粒子所受到的力f(x)的方向为[ ]。
答案:向左(x轴的负方向)6.质量为m的小球系在绳的一端,另一端穿过光滑水平面上的光滑的圆孔。
开始小球在水平面内作圆周运动,半径为r1,然后向下拉绳,使小球的运动轨迹为半径r2的圆周。
小球在这一过程中下面哪个叙述是正确的?[ ]答案:对圆心的角动量守恒7.将细绳绕在一个具有水平光滑轴的飞轮边缘上,在绳端挂一质量为m的重物,飞轮的角加速度为a。
绳子与轮子之间无相对滑动。
若以拉力2mg代替重物拉绳时,飞轮的角加速度[ ]。
大于2a8.质量分别为m和2m、半径分别为r和2r的两个均匀圆盘,同轴地粘在一起,可以绕通过盘心且垂直盘面的水平光滑固定轴转动,圆盘边缘都绕有绳子,绳子下端都挂一质量为m的重物。
若绳子与圆盘之间无相对滑动,则盘的角加速度的大小为[ ]。
9.一静止的均匀细棒,长为L、质量为M,可绕通过棒的端点且垂直于棒长的光滑固定轴O在水平面内转动,一质量为m、速率为v的子弹在水平面内沿与棒垂直的方向射入并穿出棒的自由端,设穿过棒后子弹的速率为v/2,则此时棒的角速度应为[ ]。
大学物理电磁学考试试题及答案)
大学电磁学习题1一.选择题(每题3分)1。
如图所示,半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为:(A)E=0,.(B)E=0,.(C),.(D),.[]2.一个静止的氢离子(H+)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O+2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的:(A)2倍.(B)2倍.(C)4倍.(D) 4倍.[]3.在磁感强度为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与的夹角为α,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为(A)πr2B.。
(B)2 πr2B.(C)—πr2B sinα.(D)—πr2B cosα.[ ]4。
一个通有电流I的导体,厚度为D,横截面积为S,放置在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V,则此导体的霍尔系数等于(A).(B) .(C).(D) .(E).[ ]5。
两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I1沿y轴的正方向,I2沿z轴负方向.若载流I1的导线不能动,载流I2的导线可以自由运动,则载流I2的导线开始运动的趋势是(A)绕x轴转动.(B)沿x方向平动.(C) 绕y轴转动.(D) 无法判断.[ ]6。
无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,当通以电流I时,则在圆心O点的磁感强度大小等于(A).(B).(C)0.(D).(E).[]7。
如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝.当导线中的电流I为2。
0 A时,测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0 T,则可求得铁环的相对磁导率μr为(真空磁导率μ 0 =4π×10-7 T·m·A—1)(A)7。
96×102(B) 3。
98×102(C)1。
99×102 (D)63.3 []8。
大学物理电磁学综合练习题(含答案)
解:选择电流元
d I = I dl = I d R
d B = 0 d I = 0 I d 2R 2R
d Bx = − d B sin
=
−
0I 2 2R
sin
d
d By = d B cos
=
0I 2 2R
cos
d
Bx
=
0 d Bx
=
− 0I 2R
I • P•
o• L2
(D) M = 。
解:线圈 1(或 2)的电流变化不会引起线圈 2(或 1)的磁
通量的变化。
二、填充题(单位制为 SI)
1.
电流回路如图所示,弧线
AD
、
BC
为同心半圆环。某时刻一电子以速度
v
沿水平向左
的方向通过圆心 o 点,则电子在该点受到的洛仑兹力大小为 Fm
=
0I 4
ev
5-5
则此导线中的感生电动势 i
=
5 2
BR 2 ;
O 点电势高。
解:添 ob 后,整个线圈的感应电动势为零,所以
oacb
=
ob
=
ob(v
B) dl
=
− obrB
d
r
=
−
0
5R
rB
d
r
=
=
−
5 2
R2B
5.如图所示,一无限长圆柱体半径为 R ,均匀通过电流 I ,则穿过图中阴影部分的磁通量
解:产生涡旋电场,据 i = E K d l 可判断。
10.两个自感应系数分别为 L1 、 L2 ,半径均为 R 的圆
L1
(2024年)大学物理习题练习及答案
14
稳恒电流与磁场
电流与电阻
理解电流、电阻的概念,掌握 欧姆定律及其应用。
2024/3/26
磁场及其性质
理解磁场的概念和性质,掌握 磁感线的分布规律。
安培环路定律
理解安培环路定律,掌握其应 用方法。
洛伦兹力与霍尔效应
理解洛伦兹力和霍尔效应的概 念,掌握其计算方法和应用。
15
电磁感应与电磁波
法拉第电磁感应定律
2024/3/26
习题3
分析单缝衍射和双缝衍射的特点,并 比较其异同。
习题4
讨论光栅衍射的原理和应用,如光谱 分析、光栅测长等。
20
光的偏振与色散
习题1
解释什么是光的偏振现象,并说明偏振光的产生和检测方法。
习题2
阐述马吕斯定律和布儒斯特定律的原理和应用。
习题3
分析光的色散现象,如棱镜色散、光栅色散等,并给出相关公式。
11
气体动理论
理想气体的微观模型
了解理想气体的微观模型,理解气体分子运动的无规则性和统计规律性。
压强和温度的微观解释
掌握压强和温度的微观解释,理解气体压强与分子平均动能、分子数密度的关系。
2024/3/26
气体动理论的应用
能够运用气体动理论解释宏观现象,如扩散、热传导、黏滞性等。同时,了解气体动理论在科学技术中的应 用,如真空技术、气体激光器等。
习题4
讨论白光通过三棱镜后的色散现象和光谱分布。
2024/3/26
21
激光与光纤通信
习题1
解释什么是激光,并说明激光器的原理和构 造。
习题3
分析光纤通信的原理和优点,并说明光纤的 结构和传输模式。
2024/3/26
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大学物理”力学和电磁学“练习题(附答案)部分力学和电磁学练习题(供参考)一、选择题 1. 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度ω(A) 增大. (B) 不变.(C) 减小. (D) 不能确定. [ C ]2. 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. [ A ]3. 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 . [ C ]O M m m - P +q 0A b c a q4. 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 q0212ε+. (B) d S q q 0214ε+. (C)d S q q 0212ε-. (D) d S q q 0214ε-. [ C ]5. 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出: (A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C .(B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C .(C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C .(D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C . [ D ]6. 均匀磁场的磁感强度B ϖ垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为(A) 2πr 2B . (B) πr 2B . (C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ]7. 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,则磁感强度B ϖ沿图中闭合路径L 的积分d B A S q 1q2 C B A I I a b c d 120°⎰⋅L lB ϖϖd 等于(A) I 0μ. (B)I 031μ. (C) 4/0I μ. (D)3/20I μ. [ D ]8. 一匀强磁场,其磁感强度方向垂直于纸面(指向如图),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. [ B ] 9. 如图所示,在磁感强度为B ϖ的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为(A) F a > F b > F c . (B) F a < F b < F c .(C) F b > F c > F a . (D) F a > F c >F b . [ C ] 10. 如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B ϖ中以速度v ϖ移动,直导线ab 中的电动势为 B ϖb B ϖac I I lb a v ϖ α(A) Bl v . (B) Bl v sin α.(C) Bl v cos α. (D) 0. [ D ]11. 如图所示的电路中,A 、B 是两个完全相同的小灯泡,其内阻r >>R ,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R 相等.当开关K 接通和断开时,关于灯泡A和B 的情况下面哪一种说法正确?(A) K 接通时,I A >I B . (B) K 接通时,I A =I B .(C) K 断开时,两灯同时熄灭.(D) K 断开时,I A =I B . [A ]12. 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. [ D ] 13. 如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L 1的磁场强度H ϖ的环流与沿环路L 2的磁场强度H ϖ的环流两者,必有: A B I AI B rrL, .R R K P Q(A)>'⎰⋅1d L l H ϖϖ⎰⋅'2d L l H ϖϖ. (B)='⎰⋅1d L l H ϖϖ⎰⋅'2d L l H ϖϖ. (C) <'⎰⋅1d L l H ϖϖ⎰⋅'2d L l H ϖϖ. (D)d 1='⎰⋅L l H ϖϖ. [ C ] 14. 用导线围成如图所示的回路(以O 点为心的圆,加一直径),放在轴线通过O 点垂直于图面的圆柱形均匀磁场中,如磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则感应电流的流向为 [ B ]H ϖL 1L 2 O I 1 (C) O I 1 I 1 (D) I 1 I 1 (B) O I 1 I 2 I 3 O (A) ⊗B⊗B ϖ ⊗B ϖ ⊗B ϖ I 3 I 2二、填空题20. 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t (SI) ,如果初始时质点的速度v 0为5 m/s ,则当t为3s 时,质点的速度 v = .21. 已知质点的运动学方程为24t r =ϖi ϖ+(2t +3)j ϖ (SI),则该质点的轨道方程为__________________________.22. 质量分别为m 1、m 2、m 3的三个物体A 、B 、C ,用一根细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点O ,如图.取向下为x 轴正向,开始时系统处于平衡状态,后将细绳剪断,则在刚剪断瞬时,物体B 的加速度B a ϖ=_______;物体A 的加速度Aa ϖ=______.23. 质量为m 的小球,用轻绳AB 、BC 连接,如图,其中AB 水平.剪断绳AB 前后的瞬间,绳BC 中的张力比 T : T ′=____________________.24. 质量为m 的质点以速度v ϖ沿一直线运动,则它对该直线上任一点的角动量为__________. O x A B C m 1 m 2 m 3B m Aθ25. 二质点的质量各为m 1,m 2.当它们之间的距离由a 缩短到b 时,它们之间万有引力所做的功为____________.26. 可绕水平轴转动的飞轮,直径为1.0 m ,一条绳子绕在飞轮的外周边缘上.如果飞轮从静止开始做匀角加速运动且在4 s 内绳被展开10 m ,则飞轮的角加速度为_________________.27. 决定刚体转动惯量的因素是________________________________________________________________________________________________.28. 定轴转动刚体的角动量(动量矩)定理的内容是_______________________________________________________________________________________________,其数学表达式可写成_________________________________________________.动量矩守恒的条件是________________________________________________.29. 一点电荷q =10-9 C ,A 、B 、C 三点分别距离该点电荷10 cm 、20 cm 、30 cm .若选B 点的电势为零,则A 点的电势为______________,C 点的电势为________________.(真空介电常量 0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2) A B C q31. 一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对介电常量为εr .若极板上的自由电荷面密度为σ,则介质中电位移的大小D =____________,电场强度的大小E =____________________.32. 一空气平行板电容器,电容为C,两极板间距离为d.充电后,两极板间相互作用力为F.则两极板间的电势差为______________,极板上的电荷为______________.33. 在磁场中某点放一很小的试验线圈.若线圈的面积增大一倍,且其中电流也增大一倍,该线圈所受的最大磁力矩将是原来的______________倍.34. 用导线制成一半径为r =10 cm的闭合圆形线圈,其电阻R=10 Ω,均匀磁场垂直于线圈平面.欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A,B的变化率应为d B /d t =_______________________________.35. 将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时,有q =2.0×10-5C的电荷通过电流计.若连接电流计的电路总电阻R =25 Ω,则穿过环的磁通的变化∆Φ=_____________________.三、计算题1. 一人从10 m 深的井中提水.起始时桶中装有10 kg 的水,桶的质量为1 kg ,由于水桶漏水,每升高1 m 要漏去0.2 kg 的水.求水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功.2. 一质量为m 的物体悬于一条轻绳的一端,绳另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示.轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r ,整个装置架在光滑的固定轴承之上.当物体从静止释放后,在时间t 内下降了一段距离S .试求整个轮轴的转动惯量(用m 、r 、t 和S 表示).3. 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.m O r O x z y a a a a4. 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?5. 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W0.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?6. 在一长直密绕的螺线管中间放一正方形小线圈,若螺线管长1 m,绕了1000匝,通以电流I =10cos100πt(SI),正方形小线圈每边a长5 cm,共100匝,电阻为1 Ω,求线圈中感应电流的最大值(正方形线圈的法线方向与螺线管的轴线方向一致,μ0 =4π×10-7 T·m/A.)二、填空题答案题号第1空答案第2空答案第3空答案223 m/s21x = (y-3)22 2 ―(m3/m2)g iϖ02 3 l/cos2θ2025)11(21ba m Gm --262.5 rad /s 227 刚体的质量和质量分布以及转轴的位置(或刚体的形状、大小、密度分布和转轴位置;或刚体的质量分布及转轴的位置.)28 定轴转动刚体所受外力对轴的冲量矩等于转动刚体对轴的)(d 21ωωJ J t M t t z -=⎰1分刚体所受对轴的合外力矩等于零.角动量(动量矩)的增.29500 100345 V -15 V3 1 σσ / ( εε r )3 2CFd/2FdC2334343.18 T/s3 5 5×10-4Wb三、计算题答案1.解:选竖直向上为坐标y轴的正方向,井中水面处为原点.由题意知,人匀速提水,所以人所用的拉力F 等于水桶的重量即: F =P =gy mg ky P 2.00-=-=107.8-1.96y (SI) 3分 人的拉力所作的功为:W=⎰⎰=Hy F W 0d d =⎰-10d )96.18.107(y y =980 J 2分2. 解:设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T ,则根据牛顿运动定律和转动定律得:mg T =ma① 2分T r =J β② 2分由运动学关系有: a = r β③ 2分由①、②、③式解得: J =m ( g -a ) r 2 / a ④又根据已知条件 v 0=0∴ S =221at , a =2S / t 2⑤ 2分将⑤式代入④式得:J =mr 2(Sgt 22-1) 2分3. 解: 通过x =a 处平面1的电场强度通量Φ1 = -E 1 S 1= -b a 31分T rβ TmgO a E 1E 21 2通过x = 2a 处平面2的电场强度通量Φ2 = E 2 S 2 = 2b a 3 1分其它平面的电场强度通量都为零.因而通过该高斯面的总电场强度通量为Φ = Φ1+ Φ2 = 2b a 3-b a 3 = b a 3 =1 N ·m 2/C 3分4. 解:(1) 令无限远处电势为零,则带电荷为q 的导体球,其电势为RqU 04επ= 将d q 从无限远处搬到球上过程中,外力作的功等于该电荷元在球上所具有的电势能 q RqW A d 4d d 0επ== 3分(2) 带电球体的电荷从零增加到Q 的过程中,外力作功为⎰⎰==QR q q A A 004d d πεRQ28επ=2分5. 解:因为所带电荷保持不变,故电场中各点的电位移矢量D ϖ保持不变,又 rrrw D D DE w εεεεε0222112121==== 3分因为介质均匀,∴电场总能量 rWW ε/0=2分6. 解: n =1000 (匝/m)nI B 0μ=3分nI a B a 022μΦ=⋅=1分tI nNa t N d d d d 02μΦ-=-=☜=π2×10-1 sin 100 πt (SI) 3分==R I mm /☜π2×10-1 A = 0.987 A1分。