1、09-10學(xué)年 大學(xué)物理下期中考試題目解答,1、如圖所示，在坐標(biāo)(a，0)處放置一點(diǎn)電荷+q，在坐標(biāo) (- a，0)處放置另一點(diǎn)電荷-qP點(diǎn)是x軸上的一點(diǎn)，坐標(biāo) 為(x，0)當(dāng)xa時(shí)，該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小為：,(A),(B),(C),(D),2、圖示為一具有球?qū)ΨQ(chēng)性分布的靜電場(chǎng)的Er關(guān)系曲線請(qǐng)指出該靜電場(chǎng)是由下列哪種帶電體產(chǎn)生的(選球心O處為坐標(biāo)原點(diǎn)) (A) 半徑為R的均勻帶電球面 (B) 半徑為R的均勻帶電球體 (C) 半徑為R 、電荷體密度rAr (A為常數(shù)）的非 均勻帶電球體 (D) 半徑為R 、電荷體密度rA/r (A為常數(shù))的非 均勻帶電球體,D,4、兩塊面積均為S的金屬平板A和B彼此平

2、行放置，板間距離為d(d遠(yuǎn)小于板的線度)，設(shè)A板帶有電荷q1，B板帶有電荷q2，則AB兩板間的電勢(shì)差UAB為,(A),(B),(C),(D),5、如圖所示，在真空中半徑分別為R和2R的兩個(gè)同心球面，其上分別均勻地帶有電荷+q和-3q今將一電荷為+的帶電粒子從內(nèi)球面處由靜止釋放，則該粒子到達(dá)外球面時(shí)的動(dòng)能為：,(A),(B),(C),(D),6、一個(gè)大平行板電容器水平放置，兩極板間的一半空間充有各向同性均勻電介質(zhì)，另一半為空氣，如圖當(dāng)兩極板帶上恒定的等量異號(hào)電荷時(shí)，有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷為+q的質(zhì)點(diǎn)，在極板間的空氣區(qū)域中處于平衡此后，若把電介質(zhì)抽去，則該質(zhì)點(diǎn),(A) 保持不動(dòng) (B) 向上運(yùn)動(dòng)

3、(C) 向下運(yùn)動(dòng) (D) 是否運(yùn)動(dòng)不能確定,7、一平行板電容器充電后仍與電源連接，若用絕緣手柄將電容器兩極板間距離拉大，則極板上的電荷Q、電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E和電場(chǎng)能量W將發(fā)生如下變化 (A) Q增大，E增大，W增大 (B) Q減小，E減小，W減小 (C) Q增大，E減小，W增大 (D) Q增大，E增大，W減小,A) R2 B. B) 2R2 B. C) -R2 B sin. D) -R2 B cos.,9、如圖，在一固定的載流大平板附近有一載流小線框能自由轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)線框平面與大平板垂直大平板的電流與線框中電流方向如圖所示，則通電線框的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)著從大平板看是：,(A) 靠近大平板 (B) 順時(shí)針

4、轉(zhuǎn)動(dòng) (C) 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) (D) 離開(kāi)大平板向外運(yùn)動(dòng),10、如圖所示的一細(xì)螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導(dǎo)線在鐵環(huán)上密繞而成，每厘米繞10匝當(dāng)導(dǎo)線中的電流I為2.0 A時(shí)，測(cè)得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B為1.0 T，則可求得鐵環(huán)的相對(duì)磁導(dǎo)率為：,(真空磁導(dǎo)率0 =410-7 TmA-1),(A) 7.96102 (B) 3.98102 (C) 1.99102 (D) 63.3,11、圖示BCD是以O(shè)點(diǎn)為圓心，以R為半徑的半圓弧，在A點(diǎn)有一電荷為+q的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)有一電荷為q的點(diǎn)電荷線段,現(xiàn)將一單位正電荷從B點(diǎn)沿半圓弧軌道BCD移到D點(diǎn)，,則電場(chǎng)力所作的功為_(kāi),12、圖中所示以O(shè)為心的各圓弧為靜電場(chǎng)的等

5、勢(shì)（位）線圖，已知U1U2U3，在圖上畫(huà)出a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，并比較它們的大小 Ea_ Eb(填、),13、空氣的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度為 2106 Vm-1，直徑為0.10 m的導(dǎo) 體球在空氣中時(shí)最多能帶的電荷為_(kāi),(真空介電常量0 = 8.8510-12 C2N-1m-2 ),14、半徑為R1和R2的兩個(gè)同軸金屬圓筒，其間充滿(mǎn)著相對(duì)介電常量為r的均勻介質(zhì)設(shè)兩筒上單位長(zhǎng)度帶有的電荷分別為+l和-l，則介質(zhì)中離軸線的距離為r處的電位移矢量的 大小D =_，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 E =_,5.610-7 C,15、在半經(jīng)為R的長(zhǎng)直金屬圓柱體內(nèi)部挖去一個(gè)半徑為r的長(zhǎng)直圓柱體，兩柱體軸線平行，其間距為a，如

6、圖今在此導(dǎo)體上通以電流I，電流在截面上均勻分布，則空心部分軸 線上O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為_(kāi),16、在真空中，電流I由長(zhǎng)直導(dǎo)線1沿垂直bc邊方向經(jīng)a點(diǎn)流入一由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的正三角形線框，再由b點(diǎn)沿平行ac邊方向流出，經(jīng)長(zhǎng)直導(dǎo)線2返回電源(如圖)三角形框每邊長(zhǎng)為l，則在該正三角框中心 O點(diǎn)處磁感強(qiáng)度的大小B =_,17、半徑為R的空心載流無(wú)限長(zhǎng)螺線管，單位長(zhǎng)度有n匝線圈，導(dǎo)線中電流為I今在螺線管中部以與軸成a 角的方向發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m，電荷為q的粒子(如圖)則該粒子初 速v0必須小于或等于 ， 才能保證它不與螺線管壁相撞,18、電子在磁感強(qiáng)度B = 0.1 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿圓周運(yùn)動(dòng)，電 子運(yùn)

7、動(dòng)形成的等效圓電流強(qiáng)度I =_ (電子電荷e =1.6010-19 C，電子質(zhì)量m = 9.1110-31 kg),4.4810-10 A,19、兩根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線互相垂直地放著，相距d =2.0102 m，其中一根導(dǎo)線與z軸重合，另一根導(dǎo)線與x軸平行且在Oxy平面內(nèi)設(shè)兩導(dǎo)線中皆通過(guò)I =10 A的電流，則在y軸上離兩根導(dǎo)線等距的點(diǎn)P處的磁感強(qiáng)度的大小為 B =_ (m0 =4p10-7 NA-2),20、在一個(gè)帶負(fù)電荷的金屬球附近，放一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷q0，測(cè)得q0所受的力為F，則F / q0的值一定_ 于不放q0時(shí)該點(diǎn)原有的場(chǎng)強(qiáng)大小(填大、等、小),2.8210-8 T,大,21、一半徑為R

8、的帶電球體，其電荷體密度分布為 r =Ar (rR) ， r =0 (rR) A為一常量試求球體內(nèi)外的場(chǎng)強(qiáng)分布,解：在球內(nèi)取半徑為r、厚為dr的薄球殼，,(rR),以該球面為高斯面，按高斯定理有,(rR),同理在球體外作一半徑為r的同心高斯球面，,(r R),方向沿徑向，A0時(shí)向外，A0時(shí)向里,22、如圖所示，半徑為R的均勻帶電球面，帶有電荷q沿某一半徑方向上有一均勻帶電細(xì)線，電荷線密度為l，長(zhǎng)度為l，細(xì)線左端離球心距離為r0設(shè)球和線上的電荷分布不受相互作用影響，試求細(xì)線所受球面電荷的電場(chǎng)力和細(xì)線在該電場(chǎng)中的電勢(shì)能(設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零),解：設(shè)x軸沿細(xì)線方向，原點(diǎn)在球心處，在x處取線元dx，其上電荷為,線元在帶電球面的電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力為：,方向沿x正方向,整個(gè)細(xì)線所受電場(chǎng)力為：,電荷元在球面電荷電場(chǎng)中具有電勢(shì)能：,整個(gè)線電荷在電場(chǎng)中具有電勢(shì)能：,23、一無(wú)限長(zhǎng)圓柱形銅導(dǎo)體(磁導(dǎo)率m0)，半徑為R，通有均勻分布的電流I今取一矩形平面S (長(zhǎng)為1 m，寬為2 R)，位置如右圖中畫(huà)斜線部分所示，求通過(guò)該矩形平面的磁通量,解：在圓柱體內(nèi)部與導(dǎo)體中心軸線相距為r處的磁感強(qiáng)度的大小，由安培環(huán)路定理：,穿過(guò)導(dǎo)體內(nèi)畫(huà)斜線部分平面的磁通為,在圓形導(dǎo)體外，與導(dǎo)體中心軸線相距r處的磁感強(qiáng)度大小為,穿過(guò)導(dǎo)體外畫(huà)斜線部分平面的磁通量,穿過(guò)整個(gè)矩形平面的磁通量,24、（本題10分）（2471） 如圖所示