《大学物理》下册试卷及答案

第 1 页 共 6 页 大学物理下模拟题 一 大学物理下模拟题 一 一 选择题 共 30 分 1 本题 3 分 1402 在边长为 a 的正方体中心处放置一电荷为 Q 的点电荷 则正方体顶角处 的电场强度的大小为 A B 2 0 12a Q 2 0 6a Q C D 2 0 3a Q 2 0a Q 2 本题 3 分 1255 图示为一具有球对称性分布的静电场的 E r 关 系曲线 请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的 A 半径为 R 的均匀带电球面 B 半径为 R 的均匀带电球体 C 半径为 R 的 电荷体密度为 Ar A 为常数 的 非均匀带电球体 D 半径为 R 的 电荷体密度为 A r A 为常数 的非均匀带电球体 3 本题 3 分 1171 选无穷远处为电势零点 半径为 R 的导体球带电后 其电势为 U0 则球外 离球心距离为 r 处的电场强度的大小为 A B 3 0 2 r UR R U0 C D 2 0 r RU r U0 4 本题 3 分 1347 如图 在一带有电荷为 Q 的导体球外 同心地包有一各 向同性均匀电介质球壳 相对介电常量为 r 壳外是真空 则 在介质球壳中的 P 点处 设 的场强和电位移的大小分rOP 别为 A E Q 4 rr2 D Q 4 r2 B E Q 4 rr2 D Q 4 0r2 C E Q 4 0 rr2 D Q 4 r2 O R r E E 1 r2 O Q r p 第 2 页 共 6 页 D E Q 4 0 rr2 D Q 4 0r2 5 本题 3 分 1218 一个平行板电容器 充电后与电源断开 当用绝缘手柄将电容器两极板间 距离拉大 则两极板间的电势差 U12 电场强度的大小 E 电场能量 W 将发生 如下变化 A U12减小 E 减小 W 减小 B U12增大 E 增大 W 增大 C U12增大 E 不变 W 增大 D U12减小 E 不变 W 不变 6 本题 3 分 2354 通有电流 I 的无限长直导线有如图三种形状 则 P Q O 各点磁感强度的大小 BP BQ BO间 的关系为 A BP BQ BO B BQ BP BO C BQ BO BP D BO BQ BP 7 本题 3 分 2047 如图 两根直导线 ab 和 cd 沿半径方向被接到一个截面 处处相等的铁环上 稳恒电流 I 从 a 端流入而从 d 端流出 则磁感强度沿图中闭合路径 L 的积分 等于 B L lB d A B I 0 I 0 3 1 C D 4 0I 3 2 0I 8 本题 3 分 2092 两个同心圆线圈 大圆半径为 R 通有电流 I1 小圆 半径为 r 通有电流 I2 方向如图 若 r 0 B E 0 U 0 U 0 5 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 6 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 Ox E A O x E C O x E B O x E D E 1 x E x P C1 C2 E q 3q 2q O a a a 第 10 页 共 6 页 D 位移电流的磁效应不服从安培环路定理 7 有下列几种说法 1 所有惯性系对物理基本规律都是等价的 2 在真空中 光的速度与光的频率 光源的运动状态无关 3 在任何惯性系中 光在真空中沿任何方向的传播速率都相同 若问其中哪些说法是正确的 答案是 A 只有 1 2 是正确的 B 只有 1 3 是正确的 C 只有 2 3 是正确的 D 三种说法都是正确的 8 在康普顿散射中 如果设反冲电子的速度为光速的 60 则因散射使电子获得的能量是 其静止能量的 A 2 倍 B 1 5 倍 C 0 5 倍 D 0 25 倍 9 已知粒子处于宽度为 a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 n 1 2 3 a xn a x n sin 2 则当 n 1 时 在 x1 a 4 x2 3a 4 区间找到粒子的概率为 A 0 091 B 0 182 C 1 D 0 818 10 氢原子中处于 3d 量子态的电子 描述其量子态的四个量子数 n l ml ms 可能取的值 为 A 3 0 1 B 1 1 1 2 1 2 1 C 2 1 2 D 3 2 0 2 1 2 1 二 填空题 共 30 分 11 本题 3 分 一个带电荷 q 半径为 R 的金属球壳 壳内是真空 壳外是介电常量为 的无限大各 向同性均匀电介质 则此球壳的电势 U 12 本题 3 分 有一实心同轴电缆 其尺寸如图所示 它的内外两导体中的电 流均为 I 且在横截面上均匀分布 但二者电流的流向正相反 则 在 r R1处磁感强度大小为 13 本题 3 分 磁场中某点处的磁感强度为 一电子以速度 SI 20 0 40 0 jiB R1 R3 R2 I I 第 11 页 共 6 页 SI 通过该点 则作用于该电子上的磁场力为ji 66 100 11050 0 vF 基本电荷 e 1 6 10 19C 14 本题 6 分 每空 3 分 四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动 转轴与平行 B B 轮子和辐条都是导体 辐条长为 R 轮子转速为 n 则轮子中心 O 与轮边缘 b 之间的感应电动势为 电势最高点是在 处 15 本题 3 分 有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴 OO 上 则直导 线与矩形线圈间的互感系数为 16 本题 3 分 真空中两只长直螺线管 1 和 2 长度相等 单层密绕匝数相同 直径之比 d1 d2 1 4 当它们通以相同电流时 两螺线管贮存的磁能之比为 W1 W2 17 本题 3 分 静止时边长为 50 cm 的立方体 当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对 于地面以匀速度 2 4 108 m s 1运动时 在地面上测得它的体积是 18 本题 3 分 以波长为 0 207 m 的紫外光照射金属钯表面产生光电效应 已知钯的红限频率 1 21 1015赫兹 则其遏止电压 Ua V 普朗克常量 h 6 63 10 34 J s 基本电荷 e 1 60 10 19 C 19 本题 3 分 如果电子被限制在边界 x 与 x x 之间 x 0 5 则电子动量 x 分量的不确定量近 似 地为 kg m s 取 x p h 普朗克常量 h 6 63 10 34 J s 三 计算题 共 40 分 20 本题 10 分 电荷以相同的面密度 分布在半径为 r1 10 cm 和 r2 20 cm 的两个同心球面上 设无 限远处电势为零 球心处的电势为 U0 300 V 1 求电荷面密度 2 若要使球心处的电势也为零 外球面上电荷面密度应为多少 与原来的电荷相差 多少 电容率 0 8 85 10 12 C2 N m2 b B O R O O 第 12 页 共 6 页 21 本题 10 分 已知载流圆线圈中心处的磁感强度为 B0 此圆线圈的磁矩与一边长为 a 通过电流为 I 的正方形线圈的磁矩之比为 2 1 求载流圆线圈的半径 22 本题 10 分 如图所示 一磁感应强度为 B 的均匀磁场充满在半径为 R 的圆柱 形体内 有一长为 l 的金属棒放在磁场中 如果 B 正在以速率 dB dt 增 加 试求棒两端的电动势的大小 并确定其方向 23 本题 10 分 如图所示 一电子以初速度 v 0 6 0 106 m s 逆着场强方向 飞入电场强度为 E 500 V m 的均匀电场中 问该电子在电场中 要飞行多长距离 d 可使得电子的德布罗意波长达到 1 飞 行过程中 电子的质量认为不变 即为静止质量 me 9 11 10 31 kg 基本电荷 e 1 60 10 19 C 普朗克常量 h 6 63 10 34 J s 2010 2011 大学物理下考试试卷答案大学物理下考试试卷答案 一 选择题 共 30 分 1 C 2 C 3 B 4 B 5 C 6 A 7 D 8 D 9 D 10 D 二 填空题 共 30 分 11 R q 4 12 2 2 10 RrI 13 0 80 10 13 N k 14 BnR2 3 分 O 3 分 15 0 16 1 16 16 1 2 2 2 121 ddWW 17 0 075m3 18 0 99 19 1 33 10 23 E v 0 e l R o a b 第 13 页 共 6 页 三 计算题 20 解 1 球心处的电势为两个同心带电球面各自在球心处产生的电势的叠加 即 2 2 1 1 0 0 4 1 r q r q U 2 2 2 1 2 1 0 44 4 1 r r r r 3 分 21 0 rr 8 85 10 9 C m2 2 分 21 00 rr U 2 设外球面上放电后电荷面密度为 则应有 0 21 0 0 1 rrU 即 2 分 2 1 r r 外球面上应变成带负电 共应放掉电荷 2 1 2 2 2 2 144 r r rrq 6 67 10 9 C 3 分 200212 44rUrrr 21 解 设圆线圈磁矩为 p1 方线圈磁矩为 p2 2 00 RIB 4 00 2 RBI 分 2 分 00 32 1 2 BRIRp 2 分Iap 2 2 又 2 1 2 2 1 p p Ia BR 2 0 0 3 2 3 1 0 2 0 B Ia R 分 22 解 取棒元 dl 其两端的电动势为 3 分cos 2 r dB dE dldl dt A 整个金属棒两端的电动势 2 分 0 cos 2 l l r dB E dldl