2011―2012学年第一学期期中试卷解析

1、20112012学年第一学期 大学物理（2-2）期中试卷,一、选择题（共10小题，每小题3分）,1、（本题3分） 下列几个说法中哪一个是正确的？ (A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向. (B)在以点电荷为中心的球面上， 由该点电荷所产生的场强处处相同 (C) 场强可由定出，其中q为试验电荷，q可正、可负，为 试验电荷所受的电场力 (D) 以上说法都不正确,C,3、（本题3分） 一个带负电荷的质点，在电场力作用下从A点经C点运动到B点，其运动轨迹如图所示已知质点运动的速率是递减的，下面关于C点场强方向的四个图示中正确的,D,D,4、（本题3分） 一个导体球外充满了相对

2、电容率为的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E，则导体球面上的自由电荷面密度为 (A) 0 E (B) 0 r E (C) r E (D) (0 r - 0 )E,5、（本题3分） 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,B,C,7、（本题3分） 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 1 (B)

3、 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 (D) 顺磁质r 0,D,C,C,9、（本题3分） 无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所示正确的图是,B,B,3、（本题3分） 一个平行板电容器，两极间充满各向同性均匀电介质，已知相对电容率为r，若极板上的自由电荷面密度为，则介质中电位移矢量的大小 。电场强度的大小 。,2103 V,不变 减小, /0r,4、（本题3分） 如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为 S1 和S2 的两个矩形回路两个回路与长直载流导线在

4、同一平面，且矩形回路的一边与长直载流导线平行，则通过面积为S1的矩形回路的磁通量与面积为S2 矩形回路的磁通量之比为 ,5、（本题3分） 如图，有一N匝载流为I的平面线圈(密绕)，其面积为S，则在图示均匀磁场 的作用下，线圈所受到的磁力矩为_线圈法向矢量 将转向_,1:1,NISB y轴正向,三计算题（共5小题，共计55分） 1、（本题10分） 将一“无限长”带电细线弯成图示形状，设电荷均匀分布，电荷线密度为l，四分之一圆弧AB的半径为R，试求圆心O点的场强,解：在O点建立坐标系如图所示 半无限长直线A在O点产生的场强： 2分 半无限长直线B在O点产生的场强： 2分 四分之一圆弧段在O点产生的

5、场强： 4分 由场强叠加原理，O点合场强为： 2分,无限长带电直线，,解： 设B上带正电荷，内表面上电荷线密度为1 ，外表面上电荷线密度为2 ，而A、C上相应地感应等量负电荷，如图所示则A、B间场强分布为 方向由B指向A 2分 B、C间场强分布为 方向由B指向C 2分 B、A间电势差 2分,3、（本题10分） 一半径为a的带电金属球，其电荷面密度为s球外同心地套一内半径为b、外半径为c的各向同性均匀电介质球壳，其相对电容率为r 试求 (1) 介质球壳内距离球心为r处的P点的场强 (2) 金属球的电势（设无限远处的电势为零）,解：令 、 、 和 分别代表长直导 线1、2和通电三角框的 、 和边 在 O点产生的磁感强度则,将以上各式代入 1）式，得：