上海大学-物理期末考试卷

0809秋大学物理B（二）（A卷）试题一、 选择题（共21分）1（本题3分） 已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和q0，则可肯定： (A) 高斯面上各点场强均为零 (B) 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零 (C) 穿过整个高斯面的电场强度通量为零 (D) 以上说法都不对 2（本题3分） 如图，在点电荷q的电场中，选取以q为中心、R为半径的球面上一点P处作电势零点，则与点电荷q距离为r的P点的电势为 (A) (B) (C) (D) 3（本题3分） 如图所示，两同心金属球壳，它们离地球很远，内球壳用细导线穿过外球壳上的绝缘小孔与地连接，外球壳上带有正电荷，则内球壳： (A) 不带电荷 (B) 带正电荷 (C) 带负电荷 (D) 内球壳外表面带负电荷，内表面带等量正电荷 4（本题3分） 关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一个是正确的？ (A) 起自正电荷，止于负电荷，不形成闭合线，不中断 (B) 任何两条电位移线互相平行 (C) 起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交 (D) 电位移线只出现在有电介质的空间 5（本题3分） 如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将 (A) 向着长直导线平移 (B) 离开长直导线平移 (C) 转动 (D) 不动 6（本题3分） 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点的磁感强度大小等于 (A) (B) (C) 0 (D) (E) 7（本题3分） 如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度的环流与沿环路L2的磁场强度的环流两者，必有： (A) . (B) . (C) . (D) . 二、填空题（共30分）8（本题5分）两个平行的“无限大”均匀带电平面， 其电荷面密度分别为s和2 s，如图所示，则A、B、C三个区域的电场强度分别为：EA_，EB_，EC_(设方向向右为正) 9（本题3分）一平行板电容器，极板面积为S，相距为d. 若B板接地，且保持A板的电势UAU0不变如图，把一块面积相同的带有电荷为Q的导体薄板C平行地插入两板中间，则导体薄板C的电势UC_ 10（本题4分）如图所示试验电荷q， 在点电荷+Q产生的电场中，沿半径为R的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a点移到d点的过程中电场力作功为_；从d点移到无穷远处的过程中，电场力作功为_ 11（本题5分）一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为er的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的_倍；电场强度是原来的 _倍；电场能量是原来的_倍 12（本题3分）真空中有一电流元，在由它起始的矢径的端点处的磁感强度的数学表达式为_ 13（本题4分）半径分别为R1和R2的两个半圆弧与直径的两小段构成的通电线圈abcda (如图所示)，放在磁感强度为的均匀磁场中，平行线圈所在平面则线圈的磁矩为_，线圈受到的磁力矩为_ 14（本题3分） 图示为三种不同的磁介质的BH关系曲线，其中虚线表示的是B = m0H的关系说明a、b、c各代表哪一类磁介质的BH关系曲线： a代表_的BH关系曲线 b代表_的BH关系曲线 c代表_的BH关系曲线 15（本题3分）一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将_ 三、计算题（共49分）16（本题10分）一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电荷+Q，沿其下半部分均匀分布有电荷Q，如图所示试求圆心O处的电场强度 17（本题5分） 假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R的导体球带电 (1) 当球上已带有电荷q时，再将一个电荷元dq从无限远处移到球上的过程中，外力作多少功？ (2) 使球上电荷从零开始增加到Q的过程中，外力共作多少功？ 18（本题12分） 均匀带电刚性细杆AB，线电荷密度为l，绕垂直于直线的轴O以w 角速度匀速转动(O点在细杆AB延长线上)求： (1) O点的磁感强度； (2) 系统的磁矩； (3) 若a b，求B0及pm 19（本题12分） 一无限长圆柱形铜导体(磁导率m0)，半径为R，通有均匀分布的电流I今取一矩形平面S (长为1 m，宽为2 R)，位置如右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量 20（本题10分） 如图所示，一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度w在水平面内旋转O1O2在离细杆a端L /5处若已知地磁场在竖直方向的分量为求ab两端间的电势差 0809秋大学物理B（二）（A卷）试题参考解答和评分标准一、选择题（每题3分 共21分）1、C；2、B；3、C；4、C；5、A；6、D；7、C；二、填空题（共30分）8（本题5分）3s / (2e0) 2分 s / (2e0) 2分 3s / (2e0) 1分9（本题3分） 3分10（本题4分）0 2分 qQ / (4pe0R) 2分11（本题5分） er 2分 1 1分 er 2分12（本题3分） 3分13（本题4分） 2分 2分14（本题3分） 铁磁质 1分 顺磁质 1分 抗磁质 1分15（本题3分） 减小 3分二、 计算题（共49分）16（本题10分）解：把所有电荷都当作正电荷处理. 在q处取微小电荷 dq = ldl = 2Qdq / p它在O处产生场强 2分按q角变化，将dE分解成二个分量： 3分对各分量分别积分，积分时考虑到一半是负电荷0 2分 2分所以 1分17（本题5分）解：(1) 令无限远处电势为零，则带电荷为q的导体球，其电势为 将dq从无限远处搬到球上过程中，外力作的功等于该电荷元在球上所具有的电势能 3分 (2) 带电球体的电荷从零增加到Q的过程中，外力作功为 2分18（本题12分）解：(1) 对rr+dr段，电荷 dq = l dr，旋转形成圆电流则 2分它在O点的磁感强度 1分 2分方向垂直纸面向内 (2) 1分 2分方向垂直纸面向内 (3) 若a b，则 ， 过渡到点电荷的情况 2分同理在a b时， ，则 也与点电荷运动时的磁矩相同 2分19（本题2分）解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得： 3分因而，穿过导体内画