期中考试试卷ppt管理学

解答：（）根据高斯定理计算电 1 场 r1处：取半径为r1，长为l的圆柱面为高斯面 则 E d s q
r3处：U 3 E d l
r3
RB
0 l B l B 即E1 2rl A 得到E1 A 0 2 0 r1 A 同理可得E 2 ，3 0 E 2 0 r2
解答：带电体接近导体后会使表面电荷发生重新分布， 不再均匀分布，只有孤立导体的电荷分布与曲率 有关；电势会改变；球壳内部场强为零；带电体 在其内部产生的场强不为0 答案：A
4.真空中带电的空心导体球面与真空中带电的实心导体球体， 它们的半径和所带的电量都相同，设带电球面的静电能为W1， 带电球体的静电能为W2，则（ ）
M
4
a
q x2 0
dx
q 1 1 4 0 x a 8 0 a
2a
答案 : B
2．一点电荷放在球形高斯面外。下列哪几种情况，通过高斯 面的电场强度通量将发生变化？( ) （A）将另一点电荷放在高斯面外； （B）将另一点电荷放进高斯面内； （C）将高斯面外的点电荷移动，但仍在高斯面外； （D）将高斯面半径缩小。
插入电介质后两板间电 势差为 U E' E d d E 0 其中E ' 0 2 2 r Q U
则电容变为C
0S
E0
d d E' 2 2 也可通过串联性质计算 得结果 2 答案： r 1 r

0 S 2 r E0 d 1 r
2. 一带电量为+q的金属球壳的内外半径分别为R1和R2，其中心 放一点电荷+q，则金属球壳的电势为______________。
4.一个半径为R = 1m的半圆形闭合线圈，通有电流I = 1A，放在 均匀磁场B中，磁场方向与线圈平面平行，如图所示，磁感应强 度B的大小为B = 0.5T，则线圈磁矩的大小 ，所受磁力 矩的大小 ，磁力矩的方向 。
解答：磁矩P IS en 1 P 1 R 2 方向垂直纸面向里 2 2 磁力矩M P B
(A)
B dl 2 I
L1 0
2
(B)
B dl 3 I
L3 0
4
(C) LB dl 0 I
(D) LB dl 30 I
解答：积分环路与电流 成右手螺旋关系，则电 流取正。 根据安培环路定理得：
B dl 2 I；B dl I B dl 3 I； B dl 3 I
L1 0 L2 0 L3 0 L4 0
答案：D
9．在电磁感应现象中，下列说法正确的是（ ） (A) 导体相对磁场运动，导体内一定会产生感应电流 (B) 导体做切割磁感线运动，导体内一定会产生感应电流 (C) 闭合电路在磁场内作切割磁感线运动，电路内一定会 产生感应电流 (D) 穿过闭合线圈的磁通量发生变化，电路中一定有感应 电流。

2 4 磁力矩方向竖直向下（ 右手螺旋定则） 磁力矩的作用效果是使 n 方向与B方向一致 e 答案： ， ，竖直向下 2 4
0.5


5．三根长直载流导线A、B、C平行地置于同一平面内，分别 载有稳恒电流I、2I、3I，电流流向如图所示，导线A与C的距 离为d，若使导线受力为零，则导线B与A的距离应为
6.四条皆垂直纸面的无限长载流直导线，每条中的电流强度 为I，相互平行地分别置于边长为2a的正方形各个顶点处，如 图所示，则正方形中心的磁感应强度大小为
解答：根据右手定则判 断知中心处B 0 答案： 0
7. 电阻R = 2 的闭合导体回路置于变化磁场中，通过回路包 围面的磁通量与时间的关系为 m 5t 2 8t 2103 Wb，则在 t = 2s至t = 4s的时间内，流过回路导体横截面的感应电荷 qi =
解答：根据静电平衡性质知，净电荷分布在导体表面，导体内 部没有净电荷 答案：表面，内部
三、计算题（共40分）
1.（本题12分）图1所示为真空中两个同轴、均匀带电的无限长圆柱面， 半径分别为RA和RB，其电荷线密度分别为 （1）求距离轴心距离为r1，r2，r3处的电场 （2）设半径为RB的外圆柱面的电势为零，求距轴心的距离为r1， r2，r3处的电势 （3）求距离轴心距离为r2处的P2点的电场能量密度
解答：只有高斯面内的电荷对高斯面的电通量有贡献， 高斯面外的电荷对高斯面的电通量无贡献。 答案：B
3. 一孤立导体球壳带有正电荷，若将远处一带电体移至导 体球壳外附近，则下列说法正确的是
(A) (B) (C) (D) 导体球壳外附近的场强仍与其表面垂直； 导体球壳面上的电荷仍为均匀分布； 导体球壳的电势仍保持不变； 由于静电屏蔽，球壳外的带电体在球壳内产生的 场强处处为0.
8.半径 r = 0.1cm的圆线圈，其电阻为R=1 ,匀强磁场垂直于线 圈，若使线圈中有稳定电流I = 0.01A，则磁场随时间的变化率为
dB dt =
解答：根据法拉第电磁 感应定律知： d dB I S R Rdt Rdt dB 计算0.01 0.1 0.1 10 4 dt 1 dB 104 104 得到 ，变化率为数值 dt 104 答案：
上海海洋大学 《大学物理B》期中测验试卷
（2010-2011学年第一学期）
一、单选题（每题3分，共30分）
1．在点电荷－q的电场中，若取图中P点为电势零点， 则M点的电势为（ ） （A)
q 4 0a q 4 0a
P
(B)
q 8 0a
q 8 0a
2a
(C)
(D)
解答：以点电荷所在点 为坐标原点O U E dl
2
r1处：U 1 E d l
r1
RB
RB
r1
A B dr 2 0 r

A B RB ln 2 0 r1
RB RB r2 r2
r2 处：U 2 E d l
A R dr A ln B 2 0 r 2 0 r2
2 0 r 2

球壳的电势为U q 答案： 2 0 R2
R2
2
q
0
r2
dr
q 2 0 R2
3.如图所示，在相距为2a的两点电荷+q和+4q产生的电场中，场 强大小为零的点的坐标 x = _____________。
q O
4q
2a
X
解答：经分析，电场强 度为零的点坐标 应满足0 x 2a x 设该点距离 q为x，则距离 4q为2a x q 4q 电场强度为零时 4 0 x 2 4 0 2a x 2 2a 解得：x1 2a（舍去）；x 2 3 2 答案： a 3
（2）根据电势定义知： E d l U
r RB
E dl E dl
r3 RA
RA
RB
0
RB
RA
A R dr A ln B 2 0 r 2 0 R A
（3）r2 处的电场能量密度 e
1 2 E 2 2 其中 0 r，因为是真空所以 0 1 A 所以得： e 0 2 2 0 r2 2 A 2 8 0 r22
(A)
r 2 B
(B) 2r 2 B
r 2 B sin (D) r 2 B cos (C)
解答：磁通量 B S BS cos 其中为磁场强度B与面积S的法线向量的夹角 因已Βιβλιοθήκη Baidu的B方向与所取正向相反， 故得 BS cos 答案：D
8．电流分布如图所示，今沿图示的L1，L2，L3，L4四个环路 计算磁感应强度的环流，则按安培环路定理有（ ）
解答：根据法拉第电磁感应定律知：闭合线圈的磁通量发 生变化，感应电动势存在，因是闭合回路，存在 感应电流 答案：D
10．一个圆形线环，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。 解答：由楞次定律知：圆环中感应电流激发的磁场将“阻碍” 原磁通量的变化。感应电流激发的磁场垂直纸面向外， 与原磁场方向相反，说明磁通量处于增加状态。只有C选 项可以使磁通量增加。 答案：C
0 I
2R
0 I (B) 2 R 2R
(D)
0 I
(C) 0
0 I
4R
解答：圆心处磁场强度 1 0 I 0 I B B直线 B圆弧 0 2 2R 4R 方向垂直纸面向里 答案：D
6. 如图所示，水平导线中通有稳恒电流I，导线正下方的电子 初速度方向与电流方向相反。则电子运动情况是（ ） I （A）沿路径a运动，轨迹是圆弧 （B）沿路径a运动，曲率半径越来越大 b （C）沿路径a运动，曲率半径越来越小 （D）沿路径b运动，曲率半径越来越小 v a
解答：求解电势用公式 E d l U
p
其中以无穷远为零电势 能点。 求电势需先求解E。 经分析知：该球壳为等 势体，且其电场分布具 有对称性， 可根据高斯定理求得 ，取一半径为r的球面为高斯面（ R2 ) E r
E ds
得到E
q 即E 4r
0
q
2

2q
0
解答：感应电量仅与回 路中的磁通量的变化成 正比 而与磁通量变化的快慢 无关 1 qi 1 2 R 其中1 2 5 16 8 4 2 103 5 4 8 2 2 103 7.6 102 得qi 3.8 102 答案：8 102 3.
i

9. 两平行的“无限大”均匀带电平面A、B，其电荷面密度分 别为＋σ 和－σ ，则A、B间的电场强度的大小 和方向是
解答：无限大平板附近 的电场为均匀电场 E
2 0 0
两个无限大平板间的电 场为E
电场方向：由 指向B（正极板指向负极板） A 答案： ，由A指向B
0
10. 在静电平衡时，空腔内不带电的空心导体球壳所带的电 荷只能分布在导体的 上，导体 没有净电荷。
二、填空题（每题3分，共30分）
1. 在间距为d的平行板电容器中，在中间平行地插入一块厚为 d/2、相对介电常数为 r 的电介质大平板，则电容器电容变为 原来的__________倍
解答：设电容平板面积 S 为 该电容电量不变设为 0 S Q 原电容C 0 Q 0S U 0 E0 d
解答：设A与B的距离为x 则B与C的距离为d x 若使B导线受力为零，则 导线在B处的磁场为 A I B 0 A ，导线B所受安培力为F BI B l B 2x C导线在B处的磁场为 0 I C B , 导线B所受安培力为F BI B l B 2 d x 由已知条件I A I，I B 2 I，I C 3I， 计算得：x d 答案： 4 d 4
(A) W1 W2 (C) W1 W2 (B) W1 W2 (D) 无法比较
解答：空心导体球面与 实心导体球体的电场强 度分布相同。 设其半径为R，带电量为Q，可计算得 W1 W2 Q2 8 0 R
答案：B。 注：参考第六章作业题
5．如图所示，一条无限长直导线在一处弯成半径为R的半圆 形。已知导线中的电流为I，圆心处的磁感应强度为（ ） (A)
解答：电子处在垂直纸 面向里的磁场中，根据 右手螺旋定则 判断出洛伦兹力方向向 上，故沿着路径 运动，因运动半径为 b R mv ，其中B逐渐增大，因此半径 逐渐减小 R qB
答案：D
7．如图所示，在磁感应强度为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（ ）