学年下册期中题目解答.ppt

2010-2011学年 大学物理(下) 期中试题解答,1、有两个电荷都是q的点电荷，相距为2a今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面 在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图所示 设通过S1和S2的电场强度通量分别为 1和 2，通过整个球面的电场强度通量为 S，则 (A) 1 2， Sq /0 (B) 1 2， S2q / 0 (C) 1 2， Sq / 0 (D) 1 2， Sq / 0 ,2、半径为R的均匀带电球面，总电荷为Q设无穷远处电势为零，则该带电体所产生的电场的电势U，随离球心的距离r变化的分布曲线为 ：,3、已知某电场的电场线分布情况如图所示现观察到一负电荷从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EMEN (B) 电势UMUN (C) 电势能WMWN (D) 电场力的功A0,4、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q1，B板带有电荷q2，则AB两板间的电势差UAB为,(A) (B) (C) (D),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) EAEBEC，UAUBUC (B) EAEBEC，UAUBUC (C) EAEBEC，UAUBUC (D) EAEBEC，UAUBUC,6、面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带电量q，若不考虑边缘效应，则两极板间的相互作用力为,(A) (B) (C) (D),7、一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m、带电荷为+q的质点，在极板间的空气区域中处于平衡此后，若把电介质抽去 ，则该质点 (A) 保持不动 (B) 向上运动 (C) 向下运动 (D) 是否运动不能确定,8、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w 绕AC轴旋转时，在中心O点产生的磁感强度大小为B1；此正方形同样以角速度w 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B2，则B1与B2间的关系为 (A) B1 = B2 (B) B1 = 2B2 (C) B1 = B2 /2 (D) B1 = B2 /4,9、图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域、均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大？ (A) 区域 (B) 区域 (C) 区域 (D) 区域 (E) 最大不止一个,10、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点的磁感应强度大小等于,11、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为l1和l2如图所示，则场强等于零的点 与直线1的距离a为_ ,12、半径为R的半球面置于场强为的均匀电场中，其对称轴与场强方向一致，如图所示则通过该半球面的电场强度通量为 _,13、一空气平行板电容器，两极板间距为d，充电后板间电压为U然后将电源断开，在两板间平行地插入一厚度为d/3 的金属板，则板间电压变成U =_ ,14、两个点电荷在真空中相距为r1时的相互作用力等于它们在某一“无限大”各向同性均匀电介质中相距为r2时的相互作用力，则该电介质的相对介电常量 r =_,2U/3,15、设雷雨云位于地面以上500 m的高度，其面积为107 m2，为了估算，把它与地面看作一个平行板电容器，此雷雨云与地面间的电场强度为104 V/m，若一次雷电即把雷雨云的电能全部释放完， 则此能量相当于质量为_kg的物体从500 m高空落到地面所释放的能量 (真空介电常量0 = 8.8510-12 C2N-1m-2 ),16、图中所示的一无限长直圆筒，沿圆周方向上的面电流密度(单位垂直长度上流过的电流)为i，则圆筒内部的磁感 强度的大小为B =_， 方向_,452或442,沿轴线方向朝右,17、半径为R的圆柱体上载有电流I，电流在其横截面上均匀分布，一回路L通过圆柱内部将圆柱体横截面分为两部分，其面积大小分别为S1、S2如图所示，则 _,18、有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场中，则该载流导线所受的 安培力大小为_,-S2I/ (S1+S2),aIB,19、如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为，圆环可绕通过环心O与环面垂直的转轴旋转当圆环以角速度w 转动时， 圆环受到的磁力矩为_， 其方向_,在图面中向上,20、图示为三种不同的磁介质的、关系曲线，其中虚线表示 的是的关系。说明、各代表哪一种磁介质的 关系曲线：,代表 的、关系曲线,代表 的、关系曲线,代表 的、关系曲线,顺磁质,抗磁质,铁磁质,21、电荷面密度分别为+ 和- 的两块无限大均匀带电平行平 面，分别与X轴垂直交于x1 = a , x2 = - a 两点。设坐标原点O 处电势为零，试求空间的电势分布表示式并画出其曲线。,解：由高斯定理可得场强分布为：,由此可求出电势分布：,22、如图所示，半径为R的均匀带电球面，带有电荷q沿某一半径方向上有一均匀带电细线，电荷线密度为l，长度为l，细线左端离球心距离为r0设球和线上的电荷分布不受相互作用影响，试求细线所受球面电荷的电场力和细线在该电场中的电势能(设无穷远处的电势为零),解：设x轴沿细线方向，原点在球心处，在x处取线元dx，其上电荷为,线元在带电球面的电场中所受电场力为：,方向沿x正方向,整个细线所受电场力为：,电荷元在球面电荷电场中具有电势能：,整个线电荷在电场中具有电势能：,23、如图所示，有一密绕平面螺旋线圈，其上通有电流I，总匝数为N，它被限制在半径为R1和R2的两个圆周之间求此螺旋线中心O处的磁感强度,解：以O为圆心，在线圈所在处作一半径为r的圆则在r到r + dr的圈数为,由圆电流公式得,方向,24、一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成中间充满磁导率为的各向同性均匀非铁磁绝缘