大学物理下学期期中考试.doc

大学物理下学期期中考试一、 填空题。1 真空中高斯定理的表述和它的数学表达式 。2 半径为R、带电荷量为q的均匀带电球体的场强分布 ；无限长均匀带电直线的空间电场分布 ；无限大均匀带电薄平板的空间场强分布（设电荷面密度为）， 。3设空间电场强度分布为E，空间中a点的电势为 ；设空间的电势分布为U，此空间的电场强度分布为 。4设球面半径为R，总带电荷量为q，求均匀带电球面的空间电势分布 。5电场的能量密度 ；磁场的能量密度 。6设圆柱半径为R，总电流I0在横截面上均匀分布。求无限长载流圆柱直导线的磁场分布 ；设螺线管单位长度有n匝线圈，每匝通过的电流为I。求密绕长直螺线管内的磁场 。7电量为q，以速度运动的电荷，在磁感应强度为的磁场中受到的洛仑兹力为 。任意形状的载有电流为I的导线在外磁场中受到的安培力为 。8平面线圈的面积为S，通有电流为I，与电流成右手螺旋关系的法线方向为，此线圈的磁矩为 。在外磁场中受到的磁力矩为 。9一个通有电流I的导体，厚度为D，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，则导体上下两面的电势差为V = AIB / D (其中A为一常数）上式中A定义为_系数，且A与导体中的载流子数密度n及电荷q之间的关系为_ 10对各向同性的非铁磁质，无论抗磁质与顺磁质，总与 相同；，式中是 量；对于铁磁质，式中是 量。（后两空填“常”或“变”）。二、 选择题（请把选择答案填写在表格内）题号123456789101112131415答案1 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) (B) (C) (D) 2如图所示，两个同心球壳内球壳半径为R1，均匀带有电荷Q；外球壳半径为R2，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接设地为电势零点，则在两球之间、距离球心为r的P点处电场强度的大小与电势分别为： (A) E，U (B) E，U (C) E，U (D) E0，U 3半径分别为R和r的两个金属球，相距很远用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电在忽略导线的影响下，两球表面的电荷面密度之比sR / sr为 (A) R / r (B) R2 / r2 (C) r2 / R2 (D) r / R 4一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联当电容器两极板间为真空时，电场强度为，电位移为，而当两极板间充满相对介电常量为er的各向同性均匀电介质时，电场强度为，电位移为，则 (A) ， (B) ， (C) ， (D) ， 5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) ，且环路上任意一点B = 0 (B) ，且环路上任意一点B0 (C) ，且环路上任意一点B0 (D) ，且环路上任意一点B =常量 6 按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与垂直，如图所示，则在r不变的情况下，电子轨道运动的角速度将： (A) 增加 (B) 减小 (C) 不变 (D) 改变方向 7在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？ 8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 9. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面取x轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度随距平面的位置坐标x变化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)： 10. 如图所示，边长为a的等边三角形的三个顶点上，分别放置着三个正的点电荷q、2q、3q若将另一正点电荷Q从无穷远处移到三角形的中心O处，外力所作的功为： (A) (B) (C) (D) 11. 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 12. 如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为： (A) E = 0，U 0 (B) E = 0，U 0，U 0 13. C1和C2两空气电容器并联以后接电源充电在电源保持联接的情况下，在C1中插入一电介质板，如图所示, 则 (A) C1极板上电荷增加，C2极板上电荷减少 (B) C1极板上电荷减少，C2极板上电荷增加 (C) C1极板上电荷增加，C2极板上电荷不变 (D) C1极板上电荷减少，C2极板上电荷不变三、计算题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为d的P点的电场强度。d解：第一步 建立坐标系，找出微元，画图 2IRB一半径为的半圆形闭合线圈，载有电流，放在均匀磁场中，磁场方向与线圈面平行。已知。求（1）线圈所受力矩的大小和方向（以直径为转轴）；（2）若线圈受力矩的作用转到线圈平面与磁场垂直的位置，则力矩做功多少？3如图所示直角三角形金属PQS框放在均匀磁场中，平行于边PQ，PQ边长为b，PQ边与QS边夹角为a，当金属框绕PQ边以