大学物理模拟考试题(二)

1、大学物理大学物理 2 模拟考试试卷（二）模拟考试试卷（二） 一、 选择题：一、 选择题：（本题（本题 40 分）分） 1 （本题（本题 4 分）分）如图所示，边长为 0.3m 的正三角形 abc，在顶点 a 处有一电荷为C 8 10的正点电 荷，顶点 b 处有一电量为C 8 10的点电荷，则顶点 c 处的电场强度大小 E 和电势 U 为： （ 29 0 /109 4 1 CNm ） （A）E=0，U=0；（B）E=1000V/m，U=0； （C）E=1000V/m，U=600V；（D）E=2000V/m，U=600V。 2 （本题（本题 4 分）分）如图所示，CDEF 为一矩形，边长分别为l和

2、l 2。在 DC 延长线上lCA 处的 A 点有点电荷q，在 CF 的中点 B 点有点电荷q。若使单位正电荷从 C 点沿 CDEF 路径运动到 F 点，则电场力所做的功等于： （A） ll q 5 15 4 0 ；（B） 5 51 4 0 l q ； （C） 3 13 4 0 l q ；（D） 5 15 4 0 l q 。 3 （本题（本题 4 分）分）如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳 中一点 P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为： （A）0,0UE；（B）0,0UE； （C）0,0UE；（D）0,0UE。 4 （本题（本题 4 分）分）如

3、果两种不同质量的粒子，其德布洛意波长相同，则这两种粒子的 （A）动量相同；（B）能量相同； （C）速度相同；（D）动能相同。 5 （本题（本题 4 分）分）一个大平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间 充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图。当两极板带上恒定 选择题得分选择题得分 的等量异号电荷时，有一个质量为m的、带电量为q的质点，平衡在极板间的空气区域中。此 后，若把电介质抽去，则该质点： （A）保持不动；（B）向下运动； （C）是否运动，不能确定；（D）向上运动。A 卷第一页A 卷第一页 6 （本题（本题 4 分）分）如图所示,一电量为q的点电荷,以匀角速度作圆周运动, 圆周的半径

4、为R。设 t0 时,q 所在点的坐标为 x0R,y00,以i、j分别 表示 x 轴和 y 轴上的单位矢量,则圆心 O 点处的位移电流密度为: (A) q/(4R 2)sint i；(B) q/(4R 2)sint icostj； (C) q/(4R 2) k；(D) q/(4R 2)cost j- sintk。 7 （本题（本题 4 分）分）若用外来单色光把氢原子激发至第三激发态，当氢原子跃迁回低能态时，可发出 的可见光光谱线的条数是： (A) 1；(B) 2；(C) 3；(D) 6。 8 （本题（本题 4 分）分）真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心 O 处有一电量为q的点电荷，如图 所

5、示。设无穷远处为电势零点，则在球内离球心 O 距离为r的P点处的电势为： (A) r q 0 4 ；(B) R Q r q 0 4 1 ； (C) r Qq 0 4 ；(D) R qQ r q 0 4 1 。 9 （本题（本题 4 分）分）如图所示，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l。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 两点间的电势差 ca UU 为： (A) 2 2 1 , 0lBUU ca ；(B) 2 2 1 , 0lBUU ca ； (C) 22 2 1 ,lBUUlB ca ；(D) 2

6、2 2 1 ,lBUUlB ca 。 10 （本题（本题 4 分）分）电流由长直导线 1 沿平行 bc 边经 a 点流入一电阻均匀分布的正三角形线框，再 由 b 点沿 cb 方向流出，经长直导线 2 返回电源（如图） 。已知直导线上的电流为I, 三角形线框 的每一边长为l。 若载流导线 1、 2 和三角形线框在正三角形中心 O 点产生的磁感应强度分别用 1 B 、 2 B 和 3 B 表示，则 O 点的磁感应强度大小为： (A)B=0,因为 1 B= 2 B= 3 B=0； (B)B=0,因为 1 B + 2 B =0、 3 B=0； (C)B0,因为虽然 1 B + 2 B =0， 但 3

7、B0； 。 (D)B0,因为虽然 3 B=0，但 1 B + 2 B 0。 A 卷第二页A 卷第二页 二、 填空题填空题：（本题（本题 40 分）分） 1 （本题（本题 4 分）分）有三个点电荷 1 q、 2 q和 3 q，分别静止于圆周上的三个 点。如图所示。设无穷远处为电势零点，则该电荷系统的相互作用电势 能 W=。 2 （本题（本题 4 分）分）以速度相对地球做匀速直线运动的恒星所发出的光子，其相对于地球的速度大 小为。 3 （本题（本题 4 分）分）真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和所带电量都相等，则带电球面 的电场能量 1 W和带电球体的电场能量 2 W相比， 1 W 2

8、W。 （填,） 4. （本题（本题 4 分）分）一段直导线在垂直于均匀磁场的平面内运动。已知导线绕其一端以角速度转动 时产生的感应电动势与导线以垂直其长度方向的速度 作平动时产生的感应电动势相同，那么， 导线的长度为。 5 （本题（本题 4 分）分）平行板电容器的电容为F 0 . 20，两板上的电压变化率为sV dt dU /1050 . 1 5 ， 则该平行板电容器中的位移电流为。 6（本题（本题 4 分）分） 一 “无限长” 均匀带电直导线沿 Z 轴放置， 线外某区域的电势表达式为 U=Aln(x 2 +y)， 式中 A 为常数，该区域的场强的 y 分量为: y E_。 7 （本题（本题

9、4 分）分）在一个中空的圆柱面上紧密地绕有两个完全相同的 线圈 aa 和 bb(如图)。已知每个线圈的自感系数都等于 0.01H.若 a 、 b 两 端 相 连 ,a 、 b 接 入 电 路 , 则 整 个 线 圈 的 自 感 L=。 8 （本题8 （本题 4 分）分）静止时边长为 70cm 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 填空题得分填空题得分 匀速度 18 104 . 2 sm运动时，在地面上测得它的体积是。 （结果保留 4 位有结果保留 4 位有 效数字效数字） A 卷第三页A 卷第三页 9 （本题（本题 4 分）分）氢原子中，电子绕原子核沿半径为r的圆周运动，它等

10、效于一个圆形电流，如果 外加一个磁感应强度大小为 B 的磁场，其磁力线与轨道平面平行，那么这个圆电流所受的磁力矩 的大小M。(设电子质量为 e m,电子电量的绝对值为 e)。 10 （本题（本题 4 分）分）在主量子数2n，自旋量子数2/1 S m的量子态中，能够填充的最大电子数 是。 三、 计算题：计算题：（本题（本题 20 分）分） 1 （本题（本题 10 分）分）两相互平行无限长的直导线载有大小相 等方向相反的电流,长度为 b 的金属杆 CD 与两导线共面且垂直,相对位置如图。 CD 杆以 速度 平行直导线电流运动,求 CD 杆中的感应电动势,并判断 C、D 两端哪端电势较高? A 卷第

11、四页A 卷第四页 计算题得分计算题得分 第1 题得分 2. （本题（本题 10 分）分）真空中一均匀带电细直杆，长度为a2，总电量为Q，沿 OX 轴固 定放置（如图） 。一运动粒子质量为m、带有电量q，在经过 X 轴上的 C 点时，速率 为 0 。 试求： （1） 粒子在经过 X 轴上的 C 点时， 它与带电杆之间的相互作用电势能（设 无穷远处为电势零点） ； （2） 粒子在电场力作用下运动到无穷远处的速率 （设 远小于光速） 。 A 卷第五页A 卷第五页 第2 题得分 大学物理大学物理 2 模拟考试试卷（二）答案模拟考试试卷（二）答案 一、选择题：一、选择题： 1B2. D3. B4.A5.

12、 D6. B7. B8. BD6. B7. B8. B9. B10. DB10. D 二、填空题：二、填空题： 1)22( 8 1 323121 0 qqqqqq R 2C 3 4 2 53A 6 yx A 2 70.04H 8 70.04H 8 3 2058. 0m 9 104 三、计算题： 1解：取水平向右为 x 轴,原点取在左边那根导线上,则: 21 BBB x I B 2 0 1 方向为, )(2 0 2 ax I B 方向为 x I ax I B 2)(2 00 B 的方向为 ba ba Ln I dx x I ax I xdB ba a D C 2 )(2 2 2)(2 )( 0 2 2 00 感应电动势方向为:CD,D 端电势较高. m r BeM 0 2 16 2解： （1）在杆上取线元dx，其上电量)2/( aQdxdq 。 设无穷远处电势为零，dq在 C 点处产生的电势 xa aQdx dU 24 2/ 0 整个带电杆在 C 点产生的电势 l a a a Q xa dx a Q dUU3ln 828 00 （ 或dx xx dE 2 00 )(4 22 0000 2 00 0 1 4 1 4)(4ax Q xxxx dx dEE a a a a