大学物理习题(下)

主题学习课(1)1-1在边长为A的立方体的中心放一点电荷Q，把无穷大设为电势零，那么在立方体顶角的电势是(甲)(乙)(丙)(丁)1-2选择无穷大作为电势零点，如果半径为R的导体球带电且其电势为U0，则距离球中心距离R处的电场强度大小为(甲)(乙)(丙)(丁)1-3在孤立的导电球壳中，如果点电荷偏离球的中心，感应电荷将出现在球壳的内表面和外表面，它们的分布将是均匀的内表面和外表面。(b)不平坦的内表面和均匀的外表面。内表面是均匀的，外表面是不均匀的。内表面不平坦，外表面也不平坦。1-4平行板电容器在充电后仍然连接到电源。如果用绝缘手柄加宽电容器两极板之间的距离，极板上的电量Q、电场强度E和电场能量W将如下变化Q增加，e增加，w增加。Q值降低，e值降低，w值降低。Q增加，e减少，w增加。Q增加，e增加，w减少。1-5半径为R，电荷表面密度为S，电势为零，电势为U 0=的均匀带电圆盘。图1-6显示了BCD是一个以O点为中心，R为半径的半圆弧。在点A处有一个电荷量为Q的点电荷，在点O处有一个电荷量为-Q的点电荷。线段Ba=R。现在一个单位正电荷沿着半圆弧轨迹BCD从点B移动到点D，那么电场力所做的功为。1-7两个电容器1和2串联，然后连接到用于充电的电源。在连接电源的情况下，如果电介质被充电到电容器2中，电容器1上的电势差和电容器板上的电量将会改变。(填写增加、减少、无变化)如图所示，1-8是均匀带电的球形层，其电荷密度为r，球形层内表面的半径为R1，外表面的半径为R2，电势零点设在无穷大，以计算空腔中任意点的电势。如图1-9所示，半径为R1和R2(R2 R1)的两个同心导体薄球壳分别携带电量Q1和Q2。今天，内球壳通过一根细导线与半径为r的导体球在一段距离上相连。导体球最初不带电。试着找出连接后导体球所带的电量q。主题学习课(2)2-1无限长的直线弯曲成半径为r的圆。当施加电流I时，o点中心的磁感应强度等于(甲)0(乙)(丙)(四)(五)2-2半径为R且电流沿轴向均匀流动的无限长直圆柱体。如果圆柱体中的磁感应强度为铍，则有(1)铋和铍与r成正比。(2)铋与r成反比，铍与r成正比(三)铋和铍与r成反比。(四)铋与r成正比，铍与r成反比2-3在均匀磁场中有两个平面线圈，面积A1=2A2，电流I1=2I2。它们接收到的最大磁矩之比等于(甲)1(乙)2(丙)4(丁)1/42-4一根细长的载流直导线被电流I通电，该导线还携带具有线性电荷密度L的净电荷。带电粒子以平行于导线的速度V在距离导线的距离R处沿直线运动。如果粒子只受到电磁力的影响，那么当导线中的电流变为时，粒子仍然线性移动的条件是(a)导体上的净电荷密度加倍；(b)粒子电荷加倍；(c)添加平行于导体的外部磁场；(d)粒子速率加倍。2-5将一根无限长的直载流导线弯曲成如图所示的形状。如果电流已知为I，电弧半径为R，q=120o，在中心O处的磁感应强度B的大小为，B的方向为。2-6假设面积相等的载流圆形线圈与载流方形线圈的磁矩比为2: 1，圆形线圈在其中心产生的磁感应强度为B0，则方形线圈(边长为A)在均匀e中接收的最大磁矩2-7如图所示，用电流I=10A给一根无限长的直导线通电，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A，电流I=10A。2-8如图所示，承载电流I1和I2的长直导线ab和cd以3r的距离彼此平行。承载电流I3的导线MN现在水平放置，其两端M、N和I1与I2之间的距离为R、ab、cd和MN共面。找出施加在金属线上的磁力的大小和方向。学习主题课(3)在自感系数为0.25的3-1线圈中，当电流在(1/16)s内从2A均匀减小到零时，线圈中的自感电动势如下：(甲)7.810-3伏(乙)2.0伏(丙)8.0伏(丁)3.110-2伏3-2有两个长的、直的和紧密缠绕的螺线管，分别具有相同的长度和线圈匝数以及半径r1和r2。管内填充有渗透率分别为m 1和m 2的均质介质。设r1 : r2=1 : 2，m 1 : m 2=2 : 1。当两个螺线管串联在电路中且电流稳定时，自感系数L1 : L2与磁能Wm1 : Wm2的比值分别为：(一)L1 : L2=1 : 1，Wm1 : Wm2=1 : 1(二)L1 : L2=1 : 2，Wm1 : Wm2=1 : 1(三)L1 : L2=1 : 2，Wm1 : Wm2=1 : 2(四)L1 : L2=2 : 1，Wm1 : Wm2=2 : 13-3在圆柱形空间中有一个磁感应强度为B的均匀磁场。如图所示，硼的大小以分贝/天的速率变化。长度为10的金属棒连续放置在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a b)。那么在这两个位置金属棒中感应电动势的大小关系是：(甲)e 2=e 1 0(乙)e 2 e 1e 2 e 1 (D)e 2=e 1=03-4根长度为L的直金属丝在垂直于均匀磁场的平面内以角速度W旋转。如果转轴在导线上的位置为，则整个导线上的电动势最大，其值为_ _ _ _ _ _。如果旋转轴位于_ _ _ _ _ _ _ _ _ _，则整个导体上的电动势最小，其值为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _。3-5将半径r=10cm厘米的圆形闭合线圈置于均匀磁场B(B=0.80T)中，其中B与线圈平面正交。如果从t=0开始，环形回路的半径以恒定的速率d r/d t=-80厘米/秒收缩，则此时t=0时闭环中的感应电动势为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _；如果需要感应电动势来保持这个值，闭环区域应该以恒定的速率dS/dt=收缩。3-6有两个相同长度、相同匝数和不同横截面积的长直螺线管，它们被提供相同的电流。现在，如果小螺线管完全放置在大螺线管中(两者的轴重合)，并且两者产生的磁场方向相同，则小螺线管中的磁能密度将加倍。如果两个螺线管产生的磁场方向相反，则小螺线管中的磁能密度为(忽略边缘效应)。3-7如图所示，长直导线AB中的电流I沿导线上升，并以变化率D1/dt=2a/s均匀增加。与导线共面的直角三角形导线架放置在导线附近，其一侧平行于导线。位置和线框尺寸如图所示(a=10cm厘米，b=20cm厘米，c=5.0cm厘米)。找到这个线框产生的感应电动势的大小和方向。如图所示，3-8长的直载流导线与矩形回路ABCD共面，并且导线平行于AB。在下列条件下，在ABCD中找出感应电动势：(1)当长直导线中的电流恒定且ABCD在时间t以垂直于导线的速度v以恒定速度从图中所示的初始位置移动到远离导线的某个位置时(2)电流i=长直导线中的i0sinwtt，ABCD固定。(3)电流I=长直导线中的电流，ABCD以垂直于导线的速度v以恒定速度离开导线，初始位置也如图所示。主题学习课(4)4-1波长为1的单色光光束从空气中垂直入射到折射率为N的透明膜上。如果将透明薄膜置于空气中，薄膜的最小厚度为(甲)升/4(乙)升/(4n)(丙)升/2(丁)升/(2n)4-2两片平板玻璃形成一个空气楔，左边为边缘，垂直入射单色平行光。如果上面的平板玻璃慢慢向上移动，就会出现干涉条纹。向边缘平移，条纹间距变小。向远离边缘的方向平移将减少条纹间距。在条纹间隔不变的情况下，向边缘方向平移。远离边缘平移，条纹间隔不变。4-3在具有单缝的夫琅和费衍射实验中，波长为L的单色光垂直入射到宽度为a=4l的单缝上，对应于衍射角为30的方向，单缝处的波前可以分成的半波带数为(甲)2(乙)4(丙)6(丁)84-4元素的特征光谱包含波长分别为l1=450nm纳米和l2=750nm纳米的谱线。在光栅光谱中，两个波长的谱线重叠，重叠l2处的谱线的顺序为(一)2，3，4，5(二)2，5，8，11(三)2，4，6，8(四)3，6，9，124-5用波长为L的单色光垂直照射折射率为n2的楔形薄膜(如图所示)。图中每个部分的折射率之间的关系是n1 n2 n3。观察反射光的干涉条纹，从楔角向右数第五个暗条纹中心对应的厚度。4-6从空中观察时，干涉条纹间距为1.0毫米的双缝干涉装置。如果整个装置放置在水中，干涉条纹间距将为毫米(将水的折射率设置为4/3)4-7一束自然光穿过两个偏振器。如果两个偏振器的偏振方向之间的夹角从a1变为a2，并且不考虑吸收，则旋转前后透射光强度的比率。如图4-8所示，是一个牛顿环装置，平凸透镜的中心正好接触平玻璃，透镜凸面的曲率半径=400厘米。用垂直入射的单色平行光观察由反射光形成的牛顿环，测量第五亮环的半径为0.30厘米(1)确定入射光的波长。(2)在图中设定OA=1.00cm厘米，并找出在OA半径内可以观察到的亮环数量。4-9波长范围为450-650 nm的多色平行光垂直照射在每厘米5000个划线的光栅上，将屏幕放置在透镜的焦平面上，屏幕上二级光谱的每种颜色光所占的范围宽度为35.1厘米，计算透镜的焦距f。全面试验一、选择题：1.具有Q电荷量的N个点电荷以两种方式分布在同一半径的圆周上：一种是随机分布的，另一种是均匀分布的。在这两种情况下，比较通过中心o并垂直于圆形平面的z轴上任意点p的场强和电势，有相等的场强和相等的电势。不同的实地优势和潜力。场强分量Ez相等，电势相等。场强分量Ez相等，电势不相等。2.平行板电容器总是连接到一端具有恒定电压的电源。当电容器的两个极板之间存在真空时，电场强度为E0，电位移为D0。当两个板填充有相对介电常数为r的各向同性均匀介质时，电场强度为，电位移为D，则(A)E=E0 /e r，D=D0 (B)E=E0，D=e r D0(C)E=E0 /e r，D=D0 /e r (D)E=E0，D=D03.真空中有一个均匀带电的球体和一个均匀带电的球体。如果它们的半径和电量相等，它们的静电能量之间的关系是球体的静电能量等于球体的静电能量。球体的静电能量大于球体的静电能量。球体的静电能量小于球体的静