2012西安建筑科技大学大学物理考试试卷下(a)

20122013 学年第 1 学期 西安建筑科技大学考试试卷（A/B卷） 开课单位: 理学院物理系 考试科目： 大学物理 2 时间 120 分钟,开卷/闭卷,总分 100 分,占总评成绩 75 %,2013 年 1 月 13 日 一 选择题（共 33 分，每小题 3 分） 1 关于电场强度定义式 0qFE，下列说法中正确的是 【 】 (A) 场强 的大小与试探电荷 q0 的大小成反比； (B) 对场中某点，试探电荷所受力 与 0的比值不因 0q而变； (C) 试探电荷受力 F的方向就是场强 E的方向； (D) 若场中某点不放试探电荷 0q，则 F= 0，从而 = 0。 2. 真空中一半径为 的球面均匀带电 ，在球心 O 处有一电量为 的点电荷，如下图所示。设无RQq 穷远处为电势零点，则在球内离球心 O 距离为 的 点处的电势为【 】rP (A) ； (B) ； rq04Rq041 (C) ； (D) 。Q0Qr0 3. 某电场的电力线分布情况如右图所示。一负电荷从 M点移到 N点。有人根据这个图作出下列几 点结论，其中哪点是正确的？【 】 (A) 电场强度 NME； (B) 电势 NU； (C) 电势能 W； (D) 电场力的功 0A。 4. 一点电荷位于球形高斯面的中心处，下列哪一种情况使通过高斯面的电通量发生变化【 】 ( A ) 将另一点电荷放在高斯面外； ( B ) 将另一点电荷放在高斯面内； ( C ) 将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内； ( D ) 将高斯面半径缩小。 得分 5. 真空中一无限长均匀载流圆柱体，截面半径为 R，电流 I 沿着轴线流动。现考察距离中心轴线距离 为 r 的某点的磁感应强度 B，其分布规律是【 】 ( A ) 内部 B 与 r 成正比，外部 B 与 r 成反比； ( B ) 内部 B 与 r 无关， 外部 B 与 r 成反比； ( C ) 内部 B 与 r 成正比，外部 B 与 r 二次方成反比； ( D ) 内部 B 与 r 无关，外部 B 与 r 二次方成反比。 6. 在半径为 R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为 r 的长直圆柱体,两圆柱体轴线平行，其间距为 a, 如右图所示。今在此导体上通以电流 I，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上 O点的磁感应强 度 B 的大小为【 】 ( A ) ； ( B ) ；)(220rRIa)(20rRIa ( C ) ； ( D ) 。)(20aIB)(20aI 7. 如右图所示，一根长为 L 的金属细杆 ab 绕竖直轴 OO以角速度 在水平面内旋转。OO 在离 细杆 a 端 处。若已知地磁场在竖直方向的分量为 B，金属细杆 ab 两端间的电势差为【 】L51 (A) ； (B) ；207B25 (C) ； (D) 。3103L 8. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，环中【 】 (A) 感应电动势不同； (B) 感应电动势相同，感应电流相同； (C) 感应电动势不同，感应电流相同； (D) 感应电动势相同，感应电流不同。 评 卷 人 填 写 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 总得分 得分 诚 信 承 诺 ： 我保证 严格遵守我 校考场规则， 诚信应考， 若有任何违 纪作弊等行 为，自愿接 受学校按相 关规定进行 处理。 本 人 签 名 ： 院 （ 系 ） ： 专业班级： 姓名： 学号： 装 订 线 2 西安建筑科技大学考试试卷 考试科目： 大学物理 2 9. 已知螺线管长为 l，半径为 R（l 远大于 R） ，总匝数为 N，且管内外均为真空环境。当电流强度为 I 时，螺线管中储存的磁场能量 W 与管长度 l 的关系是【 】 (A) 磁场能量 W 与管长 l 成正比； (B) 磁场能量 W 与管长 l 无关； (C) 磁场能量 W 与管长 l 成反比； (D) 磁场能量 W 与管长 l 的平方成反比。 10. 在相对论力学中,质点的动能表示式为【 】 (A) ； (B) ；201vmEk2mcEk (C) ； (D) 。c1v 11. 玻尔的氢原子理论的基本假设中，不包括【 】 (A) 定态假设； (B) 频率条件(跃迁公式) ； (C) 轨道角动量量子化； (D) 自旋角动量量子化。 二. 填空题（共 36 分，每小题 3 分） 1. 如图所示，一个带电量为 q 的点电荷位于立方体的 A 角上，则通过 侧 abcd 的电场强度通量等于 。 2. 两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面，内球面所带电量为 ，半径分别为CQ9104.2 和 ，两球面的电势差大小为 。mR01.03.2 3. 如右图所示，两个半径为 R 的相同金属圆环在 a、b 两点接触（a、b 连线为环 直径）并相互垂直放置。电流 I 沿 ab 连线方向由 a 端流入， b 端流出，则环中心 O 点 的磁感应强度的大小为 。 4. 一根通有 20A 的无限长直导线，放在磁感应强度为 B0 = 10-3 T 的均匀外磁 场中，导线与外磁场正交，则磁感应强度为零的点的位置 。 得分 5. 真空中一长为 L 的均匀带电细直杆，总电量为 q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为 d 的 P 点的电场强度为 。 6. 在洛仑兹力作用下,电子在磁感应强度为 0.1T 的匀强磁场中沿圆周运动(运动平面垂直于磁感应 强度)，电子运动形成的等效圆电流强度为 。 （电子电量 ，电子质量Ce1906. ） 。Kgm310.9 7. 平行板电容器的电容 C 为 2010-6F, 两板上的电压变化率为 , 则该平行板电15.sVdtU 容器中的位移电流为 。 8. 在麦克斯韦方程组的积分形式中，磁场的高斯定理的公式为 。 9. 用两根彼此平行的半无限长直导线 L1、L 2 把半径为 R 的均匀导体圆 环联到电源上，如右图所示。已知直导线上的电流为 ，则由 a 到 b 的优弧I 单独在圆环中心 O 点产生的磁感应强度的大小为 。 10. 磁换能器常用来检测微小的振动。如右图，在振动杆的一端固接 一个 匝的矩形线圈，线圈的一部分在匀强磁场 B 中，设杆的微小振动规 律为 x = Acost 线圈随杆振动时，线圈中的感应电动势为 。 11. 1899 年末,在欧洲著名科学家新年聚会上的贺词中,英国物理学家开尔文曾提到在物理学晴朗天 空的远处,还有两朵小小的令人不安的乌云。所谓乌云指的是当时在经典物理学框架内无法解释的两个重 要实验，其中之一是 ，是狭义相对论的实验基础。狭义相对论的两个基本假设 （原理）是 和 。 12. 在玻尔的氢原子理论中，描述核外电子需要 个量子数；在氢原子的量子力学描述中，描 述核外电子需要 个量子数，其中决定电子轨道角动量在外磁场中的取向的量子数的名称是 。院 （ 系 ） ： 专业班级： 姓名： 学号： 装 订 线 第 5 页 共 6 页 第 6 页 共 6 页 西安建筑科技大学考试试卷 考试科目： 大学物理 2 三. 计算题（10 分） 设有两个同心薄导体球壳 A 和 B，它们的半径分别为 ， ，并分别带有电荷 和 ，球壳间有1R21Q2 两层电介质，内层介质的 ，外层介质的 ，其分界面的半径为 ( )，球 B 外为空气，求：1r2r3231R （1） 两球间的电势差 ；ABU （2） A 球的电势。 四. 计算题 （12 分） 如图所示，一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱（半径为 a）和一同轴的导体圆管（内、外半径分别为 b、c）构成，使用时，电流 I 从一导体流去，从另一导体流回。 设电流都是均匀分布在导体的横截面上，求： （1）内圆柱导体内各点（r a）的磁感应强度； （2）两导体之间（a r b）各点的的磁感应强度； （3）外圆管导体内（b r c）各点的的磁感应强度。 得分 得分 五. 计算题 （9 分） 载有电流为 I 的无