大学物理练习题

1、第十一章真空中的静电场1.如图所示，真空中一长为 距离为d的P点的电场强度.L的均匀带电细直杆，电荷为 q,试求在直杆延长线上距杆的一端2 .一个点电荷位于一边长为 a的立方体高斯面中心，则通过此高斯面的电通量为，通过立方体一面的电场强 度通量是，如果此电荷移到立方体的一个角上，这时通过(1)包括电荷所在顶角的三个面的每个面电通量是，(2)另外三个面每个面的电通量是。3 .在场弓II为E的均匀静电场中，取一半球面，其半径为R, E的方向和半球的轴平行，可求得通过这个半球面白E通量是()A. R2EC. 2 R2EB. 2 R2ED.R2E图 11-34 .根据高斯定理的数学表达式 E dS q

2、/ 0可知下述各种说法中，正确的是()S(A)闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零.(B)闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零.(C)闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零.(D)闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电荷.5 .半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为()6 .如图所示，电荷-Q均匀分布在半径为 R,长为L的圆弧上，圆弧的两端有一小空隙，空隙长为 L( L R),则圆弧中心O点的电场强度和电势分别为（）A Q L i Q4 oR2L ,4 oRQ L . Q

3、B .22- i ,8 2 oR2L 4 oRC .4 oRL7 .如图所示，两同心带电球面，内球面半径为 门=5 cm，带电荷qi=3X10-8 C；外球面半径为2=20 cm ，带电荷q2=6X108C,设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r= 8 .如图所示，一半径为 a的“无限长”圆柱面上均匀带电，其电荷线密度为.在它外面同轴地套一半径为 的薄金属圆筒，圆筒原先不带电，但与地连接.设地的电势为零，则在内圆柱面里面、距离轴线为的场强大小和电势分别为（）9.如图，在点电荷+Q, -Q产生的电场中, 到d点，则电场力（）abcd为同一直线上等间距的四个点，若将一点电荷+qo由b点

4、移,ab（A） E= 0, U =ln （C） E=, U=ln 2o r20r2 o r(B) E= 0, U= 2-lnb o ab(D) E, Uln20r2 o aA.作正功；B.作负功；C.不作功；D.不能确定QqQabcd+Q-Q图 11-910 .说明下列各式的物理意义(1) E dl b(2) E dla(3) o E dl L(4) E dS11 .已知某静电场的电势函数 U 12x 12x2y 14y2(SI),由场强和电势梯度的关系式可得点(2, 3, 0)处的场强E = i + j + k(si)答案：1.q4 0d L d2 990二J., ,0 6 024 06.

5、A7. 10cm10. (1) E dl表示电场力对单位正电荷所做的元功。b(2) E dl表示在静电场中，单位正电荷从a移到b时，电场力所做的功a(3) Q E dl =0表示静电场中,单位正电荷沿任意闭合回路一周.电场力所做的功为0。的使静电场环路L定理，说明静电场是保守力场。(4) E dS表示诵对面积元 dS的曲场强度通量11. 132, 132, 0第十二章静电场中的导体和电介质1.图示一均匀带电球体， 总电荷为+Q,其外部同心地罩一内、外半径分别为ri、r2的不带电的金属球壳.设无穷远处为电势零点，则在球壳内半径为r的P点处的场强和电势为：L Q r QL(A)E 2, U .(B

6、) E40r40r, , Q(C)E 0, U .(D) E4 or0, U0, UQ4 oriQ40r22. 半径为R的金属球与地连接.在与球心 势为零，则球上的感应电荷 q为。相距d =2R处有一电荷为q的点电荷.如图所示，设地的电(B) q (A) 0.(D) q.3. A、B为两导体大平板，面积均为 S,平行放置，如图所示. 板接地，则AB间电场强度的大小 E为A板带电荷+Qi, B板带电荷+Q2,如果使B(A)Qi2 0S(B)QiQ22 0S(C)Qi0S(D)QiQ22 0S+Qi-A+Q2B4 .如图所示，两块很大的导体平板平行放置，面积都是S,有一定厚度，带电荷分别为 Qi和

7、Q2.如不计边缘效应，则A、B、C D四个表面上的电荷面密度分别为 、5.点电荷+Q位于金属球壳的中心，球壳的内、外半径分别为 如果移去球壳，则下列说法正确的是：Ri,R2,所带净电荷为0,设无穷远处电势为0,A. B点电势增加+QRR2B. A点电势增加C. B点电场强度增加D. A点电场强度增加6.在一个原来不带电的外表面为球形的空腔导体A内，放一带有电荷为+Q的带电导体B,则比较空腔导体A的电势Ua和导体B的电势Ub时，可得以下结论：(A) Ua = Ub.(B) Ua > Ub.(C) Ua < Ub.(D)因空腔形状不是球形，两者无法比较.7.一空心导体球壳带电荷q,当在

8、球壳内偏离球壳中心某处再放一电荷为荷分布为q的点电荷时，则导体球壳上的电(A)内表面不均匀分布(B)内表面均匀分布(C)内表面不均匀分布(D) 内表面均匀分布q ,外表面均匀分布 2q .q ,外表面均匀分布2qq ,外表面不均匀分布 2q q ,外表面不均匀分布 2q8 .在一点电荷产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷所在处为球q.心做一球形闭合面，则对此球形闭合面电介质(A)高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强。(B)高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强。(C)由于电介质不对称分布，高斯定理不成立(D)即使电介质对称分布，高斯定理也不成立9 .如图，在一带电量为

9、Q的导体球外，同心地包有一各向同性均匀电介质球壳，相对介电常数为，壳外是真空.则在壳外 P点处(设OP r)的场强和电位移的大小分别为(A) E = Q / (4orr2), D = Q / (4or2).(B) E = Q / (4rr2), D = Q / (4r2).(C) E = Q / (4 or2), D = Q / (4r2).(D) E = Q / (4or2), D = Q / (4or2).10 .Ci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，在图所示，则Ci中插入一电介质板，如(A) O极板上电荷增加, (B) Ci极板上电荷减少, (C) G极板上电

10、荷增加, (D) G极板上电荷减少,C2极板上电荷减少.C2极板上电荷增加.C2极板上电荷不变.C2极板上电荷不变.11. 一平行板电容器，两板间距离为d,若插入一面积与极板面积相同而厚度为d / 2的、相对介电常量为的各向同性均匀电介质板(如图所示)，则插入介质后的电容值与原来的电容值之比C / Co 为(A)(B)r 1r 1(C) -2-.(D) 2 .r 1r 1±d/2T12 .真空中有一带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的总电量都相等，则 (A)球体的静电能等于球面的静电能 (B)球体的静电能大于球面的静电能 (CA求体的静电能小于球面的静电能 (D)不能确定

11、Q和Q,长度均为l ,半径分别为a和b ,13 .圆柱形电容器的两个同轴圆柱面带有等量异号电荷+l ba,两圆柱面之间充有介电常数为的均匀电介质。求(1)在半径为r(a r b)、厚度为dr、长度为l的圆柱薄壳中任一点处，电场的能量密度和整个薄壳中的能量；(2)电介质中的总能量；(3)能否由此总能量推算出圆柱形电容器的电容答案1.2.3.4.5.6.7.,8.9.D CC(Q1 Q2)/(2S) B CA BC(Q1 Q2)/(2S)(Q2 Qi)/(2S)(Qi Q2)/(2S)10. C11. C12. BQ213. PWQ2 dr4 l rQ24 l,bg、2 lln - ； (3)a

12、blna1.边长为2a的等边三角形线圈,第十四章稳恒磁场通有电流I,则线圈中心处的磁感强度的大小B =aI a2.边长为l的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流1（其中ab、cd与正方形共面），在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为2.2 oI(A)B10,B20 .(B) B122 2 0I2 2 0I(C)Bi0,B2p0- (D) Bi p0-2、2 0Il,B20 .3.在真空中，电流I由长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b点沿平行ac边方向流出，经长直导线 2返回电源（如图）.三角形框每边长为I,则在该正三角框中心O点处磁

13、感强度的大小B=A.C.012 R0I2 R0I4R0 I8RD.R，A8R '0I4R5.弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图B（O点是半径为 Ri和R2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无通以电流I,A、B各伸延到无限远处，在圆心O处是磁感应强度为:穷远来到无穷远处），则。点磁感强度的大小6.半径为IOcm的无限长直圆柱形导体上，沿轴线方向均匀地流着I = 3A的电流.作一个半径r = 5 cm、长I = 5 cm且与电流同轴的圆柱形闭合曲面S,则该曲面上的磁感强度B沿曲面的积分7 .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

14、出，则磁感强度B沿图中闭合路径L的积分oB dl等于L(A)0 I .(C)0I/4.1,(B)= oI -3(D)2 °I/3.6条闭合曲线的环路积分（积分方向8 . 一流有恒定电流I的闭合线圈，方向如图，求出磁感应强度沿图中 为曲线中箭头所示）。B dlLiB dlL2:B dlL3B dlL4B dlL5Fdl r R）的磁感应强度为Bi ,9 .如图所示，一半径为 R的载流圆柱体，电流| I均匀流过截面。设柱体内柱体外（r R）的磁感应强度为 B2,则A. BB2都与r成正比；B. B1、B2都与r成反比；C. Bi与r成反比，B2与r成正比；D. B1与r成正比，B2与r成

15、反比;10.能否用安培环路定律，直接求出下列各种截面的长直载流导线各自所产生的磁感应强度B。（1）圆形截面；（2）半圆形截面；（3）正方形截面。（）A.第（1）种可以，第（2） （3）种不行;B.第（1） （2）种可以，第（3）种不行;C.第（1）（3）种可以，第（2）种不行;D.第（1） （2） （3）种都可以。答案1. 9 oI /(4 a)2. D.3 oI3. 4 l4. BoI 0 I 0 I5. 4R14R24 R26. 07. D8. oI, oI, oI, 2 oI, 0, 09. D10. A第十五章 磁场对电流的作用1 .截面积为S,截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I.

16、金属条放在磁感强度为 B的匀强磁场中，B的方向垂直于金属条的左、右侧面 （如图所示）.在图示情况下金属条的上侧面将积累 电荷，载流子 所受的洛伦兹力fm =.（注：金属中单位体积内载流子数为n ）2 .如图，一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧，放在磁感强度为 B的均匀磁场中，则载流导线ab所受磁场的作用力的大小为 ,方向.F：-Aa3 .如图所示，平行放置在同一平面内的载流长直导线，要使 AB导线受的安培力等于零，则 x=（）。1-21_3A.a；B.a;C.-a；D.一 a；3324O与环面垂直的转轴旋4 .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，圆环可绕通过环心转.当圆

17、环以角速度转动时，圆环受到的磁力矩为 ,其方向5 .有两个半径相同的圆环形载流导线A、B,它们可以自由转动和移动，把它们放在相互垂直的位置上，如图所示，将发生以下哪一种运动(A) A、B均发生转动和平动，最后两线圈电流同方向并紧靠一起.(B) A不动，B在磁力作用下发生转动和平动.(C) A、B都在运动，但运动的趋势不能确定.(D) A和B都在转动，但不平动，最后两线圈磁矩同方向平行.1. 负 旧 / (nS)2. J2BIR沿y轴正向3. A 34. R B 在图面中向上5. A第十六章磁介质1 .磁介质有三种，用相对磁导率r表征它们各自的特性时，(A)顺磁质r >0,抗磁质r <

18、;0,铁磁质r >>1 .(B)顺磁质r >1 ,抗磁质r =1 ,铁磁质r >>1 .(C)顺磁质r >1 ,抗磁质r <1,铁磁质r >>1 .(D)顺磁质r <0,抗磁质r <1,铁磁质r >0.2 .如图所示，图中I、n、出线分别表示不同磁介质的B-H关系曲线，虚线是 B 0H关系曲线，那么表示顺磁质、抗磁质、铁磁质的线分别是()。3 .长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流 I通过，其间充满磁 导率为的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为 r的某点处的磁场强度的大小 H =,磁感强

19、度的大小B =.答案1. C2. II , III , I3. I / (2r) I / (2r)第十七章电磁感应1 . 一闭合圆形线圈在均匀磁场中运动，在下列几种情况下那些会产生感应电流()(A) 线圈沿磁场方向平移；(B) 线圈沿垂直磁场方向平移；(C) 线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行；(D) 线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直。2 .如图所示，一半径为 r的很小的金属圆环，在初始时刻与一半径为a(a >>r)的大金属圆环共面且同心.在大圆环中通以恒定的电流I,方向如图.如果小圆环以匀角速度绕其任一方向的直径转动，并设小圆环的电阻为 R,则任一时刻t通过小圆

20、环的磁通量= .小圆环中的感应电流i3 .如图所示，aOc为一折成/形的金属导线位于xy平面中；磁感强度为 B的匀强磁场垂直于xy平面.当aOc以速度v沿x轴正向运动时(aO =Oc =L);导线上a、c两点间电 势差Uac =;当aOc以速度v沿y轴正向运动时，a、c两点的电势相比较4 .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1.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两点间电势差为(A)(B)(C)(D)二0, 二0, =B =BUaUal2l25 .在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示.B的大小以速率dB/

21、dt变化.在磁场中有 A、B两点，其间可放中线 AB和弯曲的导线 AB,则(A)电动势只在咽导线中产生.(B)电动势只在_aB导叁中产生.(C)电动势在AB和aB'印都产生 且两者大小相等.(D) AB导线中的电动势小于 AB导线中的电动势. B6.用导线围成的回路(两个以。点为心半径不同的同心圆，在一处用导线沿半径方向相连),放在轴线通过 。点的圆柱形均匀磁场中，回路平面垂直于柱轴，如图所示.如磁场方向垂直图面向里，其大小随时间减小，则(A)一(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向( )7 .三个线圈中心在一条直线上，相距都不远，现将三个线圈的轴线彼此垂直的放置，如图所示，它们

22、两两 之间的互感系数为。8 .自感系数L = H的螺线管中通以I =8 A的电流时，螺线管存储的磁场能量9 .真空中一均匀磁场的能量密度 Wm与一均匀电场白能量密度 We相等，已知B=,则电场强度为答案1. DoI r2.2. . COS t ,2a3. vBLsina4. B5. D6. B7. 08. 9.6 J9. 1.5 X 108vm-1oI2Ra2 r 一 sin第十八章电磁场 电磁波1 .图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场加，P为柱体内与轴线相距为 r的一点则(1) P点的位移电流密度的方向为 (2) P点感生磁场的方向为 .E,其方向垂直纸面向内，E的大小随时间t线性

23、增2.两个圆形板组成的平行板电容器，电容C=X 10 12法拉，加上频率为 50秒1、峰值为X 105伏特的正弦交流电压，极板间位移电流的最大值为 3 .如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路Li的磁场强度H的环流与沿环路 L2的磁场强度 H的环 流两者，必有：(A) : H d lL1(B) :H dlL1(C)二H d l Li(D) Q H d lLi4.反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组为B qD dS dV ,二 E dl dSSVLS t oB dS 0,。Hdl (J ) dSSLSt将你确定的方程式用代号填在相应结论后试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方

24、程式的. 的空白处.(1)变化的磁场一定伴随有电场； (2)磁感线是无头无尾的；(3)电荷总伴随有电场.答案1 .垂直纸面向里 垂直OP连线向下_ 52 . 5 5 10 A3 . C4 .第十九章狭义相对论1 .狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速.(2)质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的(3)在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其他一切惯性系中也是同时发 生的.(4)惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对 静止的相同的时钟走得慢些.A (1) , (3

25、) , (4) .B (1) , (2) , (4).C (1) , (2) , (3) .D (2) , (3) , (4).2 .关于同时性有人提出以下一些结论，其中哪个是正确的A .在一惯性系同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生.B.在一惯性系不同地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生。C.在一惯性系同一地点同时发生的两个事件，在另一惯性系一定同时发生。D.在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件，在另一惯性系一定不同时发生。3 . 一火箭的固有长度为L,相对于地面作匀速直线运动的速度为Va,火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为V2

26、的子弹.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：(A)(B)v1 v2v2。)I '.2vi v2v1 1 (v1 c)4 .某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为45 ,若相对甲作匀速直线运动的乙测得时间间隔为5 s ,则乙相对于甲的运动速度是 (c表示真空中光速)(A) (4/5) c .(B) (3/5) c .(C) (1/5) c .(D) (2/5) c .5. 一宇宙飞船相对地球以c (c表示真空中光速)的速度飞行.一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为90m,地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为1(A) 90m (B)

27、 54m (C) 270m(D) 150m6. K系与K，系是坐标轴相互平行的两个惯性系，Kz系相对于K系沿OX轴正方向匀速运动.一根刚性尺静止在K，系中，与O/ X/轴成 30°角.今在K系中观测得该尺与OX轴成45°角，则K，系相对于K系的速度是 ：(A) (2/3) c;(B) (1/3) c;(C)<2/3 c ；(D) (1/3) c .7 .设想有一粒子以 0. 05c的速率相对实验室参考系运动.此粒子衰变时发射一个电子.电 子相对于粒子的速率为 0. 80c,电子速度的方向与粒子运动方向相同.则电子相对实验室参考系的速度为8 .粒子在加速器中被加速，当其

28、质量是静止质量的3倍，其动能是静止能量的倍。 、15.一.一、9 .某核电站发电量为100亿度，它等于36 10 J的能量，如果这是由该材料的全部静止能 量转化产生的，则需要消耗的材料的质量为 kg。10 .设电子静止质量为 m0,将一电子从静止加速到速率为0.6c,需做功 。11 .设S'系以速率v 0. 60c相对于S系沿xx'轴运动，且在 t=t' = 0时，x=x' = 0.若 有一事件，在 S系中发生于t= 2.0 10 7s, x=50m处，则该事件在 S'系中发生时刻为答案：1. B2. C3. B4. B5. C6. C7. 0.817c

29、8. 29. ._ 1210. -m0c 411. 1.25 10 7 s第二十章波粒二象性1 .波长为300nm的紫外线照射金属表面产生光电效应，此金属的红限频率是 4 1014 Hz, 则其遏止电压为V。2 .入射的X射线光子的能量为MeV,被自由电子散射后波长变化了20%,则反冲电子的动能为 MeV。3 .在X射线散射实验中，散射角为1450和2 600的散射光波长改变量之比4.室温(T)下的中子称为热中子。中子的质量为 m,则此热中子的德布罗意波长为(A.3mkT 'B.5mkT 'C.3mkT;hD.5mkTh5 .电子显微镜的加速电压为40kV,经过这一电压加速的电

30、子的德布罗意波长为A.h8 102meB.h8 104 meC.h2.4 10 meD.,4 104 me（）。那么辐射该谱线的原子系统在相6 .原子的线度为10-8cm,那么原子中电子的速度不确定量是s-1；s-1；s-1；s-1；7 .波长为400nm的谱线，测得其谱线的宽度为10-5nm,应的能级上停留的平均时间是s。答案1.2.3.4. A5. B6. C7. 4,2 10第二十一章原子的量子理论1、在氢原子光谱巴耳末系中，与波长为434nm的谱线对应的量子数n为（ ）A 6;B 5;C 4;D 32、在氢原子光谱帕邢系中，最短波长为（）A 364.5nm; B 656.2nm ; C 1875.6nm ;D 820.6nm3、大量氢原子同时处于n 4的状态，当它们向低能态跃迁时，根据玻尔理论，可能产生不同波长谱线的条数是（）A9;B 7;C