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大学物理大学物理 2 模拟考试试卷 二 模拟考试试卷 二 一 选择题 一 选择题 本题 本题 40 分 分 1 本题 本题 4 分 分 如图所示 边长为 0 3m 的正三角形 abc 在顶点 a 处有一电荷为C 8 10 的正点电 荷 顶点 b 处有一电量为C 8 10 的点电荷 则顶点 c 处的电场强度大小 E 和电势 U 为 29 0 109 4 1 CNm A E 0 U 0 B E 1000V m U 0 C E 1000V m U 600V D E 2000V m U 600V 2 本题 本题 4 分 分 如图所示 CDEF 为一矩形 边长分别为l和l 2 在 DC 延长线上lCA 处的 A 点有点电荷q 在 CF 的中点 B 点有点电荷q 若使单位正电荷从 C 点沿 CDEF 路径运动到 F 点 则电场力所做的功等于 A ll q 5 15 4 0 B 5 51 4 0 l q C 3 13 4 0 l q D 5 15 4 0 l q 3 本题 本题 4 分 分 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 0 0 UE B 0 0 UE C 0 0 UE D 0 0 UE 4 本题 本题 4 分 分 如果两种不同质量的粒子 其德布洛意波长相同 则这两种粒子的 A 动量相同 B 能量相同 C 速度相同 D 动能相同 5 本题 本题 4 分 分 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 选择题得分选择题得分 的等量异号电荷时 有一个质量为m的 带电量为q 的质点 平衡在极板间的空气区域中 此 后 若把电介质抽去 则该质点 A 保持不动 B 向下运动 C 是否运动 不能确定 D 向上运动 A 卷第一页A 卷第一页 6 本题 本题 4 分 分 如图所示 一电量为q的点电荷 以匀角速度 作圆周运动 圆周的半径为R 设 t 0 时 q 所在点的坐标为 x0 R y0 0 以i j分别 表示 x 轴和 y 轴上的单位矢量 则圆心 O 点处的位移电流密度为 A q 4 R 2 sin t i B q 4 R 2 sin t i cos tj C q 4 R 2 k D q 4 R 2 cos t j sin tk 7 本题 本题 4 分 分 若用外来单色光把氢原子激发至第三激发态 当氢原子跃迁回低能态时 可发出 的可见光光谱线的条数是 A 1 B 2 C 3 D 6 8 本题 本题 4 分 分 真空中一半径为R的球面均匀带电Q 在球心 O 处有一电量为q的点电荷 如图 所示 设无穷远处为电势零点 则在球内离球心 O 距离为r的P点处的电势为 A r q 0 4 B R Q r q 0 4 1 C r Qq 0 4 D R qQ r q 0 4 1 9 本题 本题 4 分 分 如图所示 直角三角形金属框架 abc 放在均匀磁场中 磁场B 平行于 ab 边 bc 的长度为l 当金属框架绕 ab 边以匀角速度 转动时 abc 回 路中的感应电动势 和 a c 两点间的电势差 ca UU 为 A 2 2 1 0lBUU ca B 2 2 1 0lBUU ca C 22 2 1 lBUUlB ca D 22 2 1 lBUUlB ca 10 本题 本题 4 分 分 电流由长直导线 1 沿平行 bc 边经 a 点流入一电阻均匀分布的正三角形线框 再 由 b 点沿 cb 方向流出 经长直导线 2 返回电源 如图 已知直导线上的电流为I 三角形线框 的每一边长为l 若载流导线 1 2 和三角形线框在正三角形中心 O 点产生的磁感应强度分别用 1 B 2 B 和 3 B 表示 则 O 点的磁感应强度大小为 A B 0 因为 1 B 2 B 3 B 0 B B 0 因为 1 B 2 B 0 3 B 0 C B 0 因为虽然 1 B 2 B 0 但 3 B 0 D B 0 因为虽然 3 B 0 但 1 B 2 B 0 A 卷第二页A 卷第二页 二 填空题填空题 本题 本题 40 分 分 1 本题 本题 4 分 分 有三个点电荷 1 q 2 q和 3 q 分别静止于圆周上的三个 点 如图所示 设无穷远处为电势零点 则该电荷系统的相互作用电势 能 W 2 本题 本题 4 分 分 以速度 相对地球做匀速直线运动的恒星所发出的光子 其相对于地球的速度大 小为 3 本题 本题 4 分 分 真空中均匀带电的球面和球体 如果两者的半径和所带电量都相等 则带电球面 的电场能量 1 W和带电球体的电场能量 2 W相比 1 W 2 W 填 4 本题 本题 4 分 分 一段直导线在垂直于均匀磁场的平面内运动 已知导线绕其一端以角速度 转动 时产生的感应电动势与导线以垂直其长度方向的速度 作平动时产生的感应电动势相同 那么 导线的长度为 5 本题 本题 4 分 分 平行板电容器的电容为F 0 20 两板上的电压变化率为sV dt dU 1050 1 5 则该平行板电容器中的位移电流为 6 本题 本题 4 分 分 一 无限长 均匀带电直导线沿 Z 轴放置 线外某区域的电势表达式为 U Aln x 2 y 式中 A 为常数 该区域的场强的 y 分量为 y E 7 本题 本题 4 分 分 在一个中空的圆柱面上紧密地绕有两个完全相同的 线圈 aa 和 bb 如图 已知每个线圈的自感系数都等于 0 01H 若 a b 两 端 相 连 a b 接 入 电 路 则 整 个 线 圈 的 自 感 L 8 本题8 本题 4 分 分 静止时边长为 70cm 的立方体 当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以 填空题得分填空题得分 匀速度 18 104 2 sm运动时 在地面上测得它的体积是 结果保留 4 位有结果保留 4 位有 效数字效数字 A 卷第三页A 卷第三页 9 本题 本题 4 分 分 氢原子中 电子绕原子核沿半径为r的圆周运动 它等效于一个圆形电流 如果 外加一个磁感应强度大小为 B 的磁场 其磁力线与轨道平面平行 那么这个圆电流所受的磁力矩 的大小 M 设电子质量为 e m 电子电量的绝对值为 e 10 本题 本题 4 分 分 在主量子数2 n 自旋量子数2 1 S m的量子态中 能够填充的最大电子数 是 三 计算题 计算题 本题 本题 20 分 分 1 本题 本题 10 分 分 两相互平行无限长的直导线载有大小相 等方向相反的电流 长度为 b 的金属杆 CD 与两导线共面且垂直 相对位置如图 CD 杆以 速度 平行直导线电流运动 求 CD 杆中的感应电动势 并判断 C D 两端哪端电势较高 A 卷第四页A 卷第四页 计算题得分计算题得分 第1 题得分 2 本题 本题 10 分 分 真空中一均匀带电细直杆 长度为a2 总电量为Q 沿 OX 轴固 定放置 如图 一运动粒子质量为m 带有电量q 在经过 X 轴上的 C 点时 速率 为 0 试求 1 粒子在经过 X 轴上的 C 点时 它与带电杆之间的相互作用电势能 设 无穷远处为电势零点 2 粒子在电场力作用下运动到无穷远处的速率 设 远小于光速 A 卷第五页A 卷第五页 第2 题得分 大学物理大学物理 2 模拟考试试卷 二 答案模拟考试试卷 二 答案 一 选择题 一 选择题 1 B2 D3 B4 A5 D6 B7 B8 BD6 B7 B8 B9 B10 DB10 D 二 填空题 二 填空题 1 22 8 1 323121 0 qqqqqq R 2 C 3 4 2 5 3A 6 yx A 2 7 0 04H 8 7 0 04H 8 3 2058 0m 9 10 4 三 计算题 1 解 取水平向右为 x 轴 原点取在左边那根导线上 则 21 BBB x I B 2 0 1 方向为 2 0 2 ax I B 方向为 x I ax I B 2 2 00 B 的方向为 ba ba Ln I dx x I ax I xdB ba a D C 2 2 2 2 2 0 2 2 00 感应电动势方向为 C D D 端电势较高 m r BeM 0 2 16 2 解 1 在杆上取线元dx 其上电量 2 aQdxdq 设无穷远处电势为零 dq在 C 点处产生的电势 xa aQdx dU 24 2 0 整个带电杆在 C 点产生的电势 l a a a Q xa dx a Q dUU3ln 828 00 或dx xx dE 2 00 4 22 0000 2 00 0 1 4 1 4 4ax Q xxxx dx dEE a a a a a a x