2014-2015-1大学物理(下)期末考试试卷a

上海电机学院 20142015 学年第 1 学期 （533008B2） 大学物理(2)课程期末考试试卷 开课学院：数理教学部 考试时间：120 分钟 A 卷 计算器 草稿纸 答题卡 考试形式: 开卷 /闭卷 考生姓名： 学号： 班级： 注 意 事 项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及答题要求。 1. 本试卷共 8 页，包含试卷纸和答题纸两部分。考试结束后，请将试卷纸和答题纸一并交回。 2. 答题前，请考生务必将自己的姓名、学号、班级写在试卷纸和答题纸上相应的位置处。 3. 全部题目的答案请填写在 答题纸 上相应位置处，填写在试卷纸上的答案一律无效。 一、填空题（共 26 分，每空格 2 分） 1. 真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，两板间的距离为 d，其中一块的电荷面密度为 +，另一块的电荷面密度为-2，则两板间电势差的大小为 【1】 。 2. 导体的静电平衡条件：1）导体内部电场处处为 【2】 。2）导体表面外侧的电场强度 方向必定和导体表面 【3】 。3）导体是一个 【4】 ，其表面是一个 【5】 。 3. 请选取“增大” 、 “减小” 、 “不变”填空。平行板电容器充电后切断电源，再使两板间的距 离减小，则其电容 【6】 ，电势差 【7】 ，电场能量 【8】 。 4. 真空中，在一个自感系数为 L 的长直密绕螺线管中通有电流 I，已知螺线管单位长度上的匝 数为 n，真空磁导率为 ，则该螺线管中磁场的磁感应强度的大小为 【9】 ，螺线管0 中所储存的能量为 【10】 。 5. 如图 1 所示，一根载流导线被弯成半径为 R 的 1/6 圆弧， 放在磁感应强度为 的均匀磁场中，则载流导线所受的B 安培力大小为 【11】 。 6. 电阻 R 4 的闭合导体回路置于变化的磁场中，通过回路 2 包围面的磁通量与时间的关系为 22(41)0 (Wb)t， 则 t=0 s 时，回路中的感应电流的大小 I= 【12】 A。 7. 已知从铝金属逸出一个电子需要 4.2 eV 的能量，若用可见光投射到铝的表面， 【13】 （填“能”或“不能 ”）产生光电效应。 二、选择题（共 20 分，每小题 2 分） 1. 关于电场强度的定义式 ，下列说法中正确的是：0/EFqv A. 对场中某点，试验电荷受力 与 的比值不因 而变。 0q B. 试验电荷受力 的方向就是该点场强 的方向。Ev C. 场强 的大小与试验电荷 0q的大小成反比。Ev D. 若场中某点不放试验电荷 ，则 ，从而 。 F0 2. 有一正八面体，在其中心 P 点有一电量为 的正点电荷，则通过其任一侧面的电场强度通q 量为： A. B. C. D. 016q08q0406q 3. 如图 2 所示，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 磁感强度的大小等于： A. B. R I20 RI40 C. D. )1(20I )1(40I 4. 如图 3 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 图 2 3 / 15 P 处的场强大小 E 与电势 U(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 5. 当一个导体达到静电平衡时： A. 表面上电荷密度较大处电势较高。 B. 表面曲率较大处电势较高。 C. 导体内部电势比导体表面电势高。 D. 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于 零。 6. 在真空中的恒定磁场中，磁感应强度沿任一闭合路径的积分的值等于零，下列说法正确的 是： A. 闭合回路内无电流穿过。 B. 闭合回路内穿过的电流的代数和等于零。 C. 闭合回路内、外电流的代数和等于零。 D. 闭合回路上任意一点的磁感应强度均为零。 7. 如图 4 所示，两个电子分别以速度 （C 电子）和 （D 电子）同时射入一匀强磁场，电v2v 子的速度方向与磁场方向垂直。经磁场偏转后： A. C 电子先回到出发点。 B. D 电子先回到出发点。 4 C. 两电子同时回到出发点。 D. 无法确定谁先回到出发点。 8. 下列概念正确的是： A. ，因而线圈的自感系数与回路的电流成反比。LI B. ，回路的磁通量越大，回路的自感系数也一定大。 C. 感生电场是保守场。 D. 感生电场的电场线是一组闭合曲线。 9. 两个通有电流的平面圆线圈相距不远，如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈取向， 使： A. 两线圈平面都平行于两圆心的连线。 B. 两线圈平面都垂直于两圆心的连线。 C. 一个线圈平面平行于两圆心的连线，另一个线圈平面垂直于两圆心的连线。 D. 两线圈中电流方向相反。 10. 设某微观粒子的总能量是它的静止能量的 k 倍，则其运动速度的大小为（以 c 表示真空中 的光速）： A. B. C. D. 1ck21ck21ck21k 5 / 15 三、计算题（共 54 分） 1. 如图 5 所示，真空中边长为 的正方形顶点处分别有四个点电荷，带电量在图中已标出，d 求正方形中心 O 点处的电势和电场强度的大小。(8 分) 2. 如图 6 所示，球形电容器由两个同心的金属球壳 A、B 构成，半径分别为 和 2R，带电量1 分别为+ Q 和- Q，中间为真空。求：1）空间各区域的场强大小；2）球形电容器的电容。 （10 分） 3. 如图 7 所示,内、外半径分别为 R1 和 R2 的“无限长”空心圆柱体导体和半径为 R3“无限长” 圆柱面导体同轴，两者之间以及空心圆柱体内部均为真空，导体的磁性可不考虑，当两者 通以相同方向的电流 I 时，求以下各范围内的磁感应强度的大小：1） 1r； 2） ；12Rr 3） 23； 4） 。(10 分)3rR 4. 如图 8 所示，金属杆 AB 以匀速率 平行于两长直导线向上移动，两长直导线彼此平行，均v 通有向上方向的电流 I。位置关系已在图中标出，求杆中的动生电动势的大小和方向。 （9 分） 5. 如图 9 所示，在无限长通电流 I 的直导线旁放置一个刚性的正方形线圈，线圈一边与直导 线平行，尺寸见图所示。当直导线中电流随时间变化的规律为 ，求在0sinIt 时，线圈中的感应电动势的大小和方向。 （9 分）14t 6 6. 静止的 子的平均寿命约为 。今在 8 km 的高空，由于 介子的衰变产生一个6021s 速度为 的 子，问此 子有无可能到达地面？（4 分）=0.98uc 7. 1）氢原子质量 ，求运动速率等于在 300 K 时方均根速率的氢原子的德27H1.6 kgm 布罗意波长。2）求质量为 ，以速度 运动的小球的德布罗意波长。 （4 分）1 cm/sv 上海电机学院 20142015 学年第 1 学期 （533008B2） 大学物理(2)课程期末考试试卷 答题纸 开课学院：数理教学部 考试时间：120 分钟 A 卷 计算器 草稿纸 答题卡 考试形式: 开卷 /闭卷 考生姓名： 学号： 班级： 题序 一 二 三/1 三/2 三/3 三/4 三/5 三/6 三/7 总 分 得分 评卷人 注 意 事 项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及答题要求。 1. 本试卷共 8 页，包含试卷纸和答题纸两部分。考试结束后，请将试卷纸和答题纸一并交回。 2. 答题前，请考生务必将自己的姓名、学号、班级写在试卷纸和答题纸上相应的位置处。 7 / 15 3. 全部题目的答案请填写在 答题纸 上相应位置处，填写在试卷纸上的答案一律无效。 三、计算题（共 54 分） 1. 如图 5 所示，真空中边长为 d的正方形顶点处分别有四个点电荷，带电量在图中已标出， 求正方形中心 O 点处的电势和电场强度的大小。(8 分) 8 9 / 15 2. 如图 6 所示，球形电容器由两个同心的金属球壳 A、B 构成，半径分别为 1R和 2，带电量 分别为+ Q 和- Q，中间为真空。求： 1）空间各区域的场强大小；2）球形电容器的电容。 （10 分） 10 3. 如图 7 所示,内、外半径分别为 R1 和 R2 的“无限长”空心圆柱体导体和半径为 R3“无限长” 圆柱面导体同轴，两者之间以及空心圆柱体内部均为真空，导体的磁性可不考虑，当两者通以 相同方向的电流 I 时，求以下各范围内的磁感应强度的大小： 1) 1rR； 2) 12rR； 3) 23； 4) 3。(10 分) 11 / 15 4. 如图 8 所示，金属杆 AB 以匀速率 v平行于两长直导线向上移动，两长直导线彼此平行，均 通有向上方向的电流 I。位置关系已在图中标出，求杆中的动生电动势的大小和方向。 （9 分） 12 13 / 15 5. 如图 9 所示，在无限长通电流 I 的直导线旁放置一个刚性的正方形线圈，线圈一边与直导 线平行，尺寸见图所示。当直导线中电流随时间变化的规律为 0sinIt，求在14t 时，线圈中的感应电动势的大小和