1、普通物理學(xué)（2）復(fù)習(xí)題及解答一、選擇題1. 將一根長繩子一端固定，用手握另一端使其拉成水平維持拉力恒定，使繩一端在垂直于繩子的方向上作簡諧運動，則（ ）。 a、振動頻率越高，波長越長 ； b、振動頻率越低，波長越長 ； c、振動頻率越高，波速越大 ； d、振動頻率越低，波速越大 。2. 如圖所示，兩個“無限長”的、半徑分別為 和 的共軸圓柱面，均勻帶電，沿軸線方向單位長度上的所帶電荷分別為 和 ，則在外圓柱面外面、距離軸線為 處的 點的電場強度大小 為（ ）。 a、； b、； c、； d、。3. 圖中三條曲線分別表示簡諧運動中的位移，速度，和加速度。下列說法中哪一個是正確的？（ ） a、曲線3

2、，1，2分別表示 , ,曲線； b、曲線2，1，3分別表示 , ,曲線； c、曲線1，3，2分別表示 , ,曲線； d、曲線1，2，3分別表示 , ,曲線。 4. 有一邊長為的正立方體，在其中心有一電荷量為的正點電荷，如圖所示，則通過正立方體任一側(cè)面的電場強度通量為（ ）。 a、； b、； c、； d、。5. 高斯定理 （ ）。 a、適用于任何靜電場； b、僅適用于真空中的靜電場； c、僅適用于電荷分布具有球?qū)ΨQ性、軸對稱性和平面對稱性的靜電場； d、僅適用于可以找到合適高斯面的靜電場。 6. 有一邊長為的正立方體，在其頂角有一電荷量為的正點電荷，如圖所示，則通過平面的電場強度通量為（ ）。

3、a、 ； b、； c、； d、。7. 一平面簡諧波以速度沿軸正方向傳播，在時波形曲線如圖所示。則坐標(biāo)原點的振動方程為（ ）。 a、； b、； c、； d、。8. 彈簧振子在光滑水平面上作簡諧運動時，彈性力在半個周期內(nèi)所作的功為（ ）。 a、； b、； c、； d、0 。9. 在坐標(biāo)原點放一電荷量為的正電荷，它在點（ ，0）處激發(fā)的電場強度為。現(xiàn)在引入一個電荷量為的負電荷，試問應(yīng)將負電荷放在什么區(qū)域才能使點的電場強度等于零（ ）。 a、軸上 ； b、軸上； c、軸上； d、軸上。 10. 一電場強度為的均勻電場，的方向如圖所示。則通過圖中一半徑為的半球面的電場強度通量的大小為（ ）。 a、； b

4、、； c、； d、。11. 在簡諧波傳播過程中，沿傳播方向相距為（為波長）的兩點的振動速度必定（ ）。 a、大小相同，而方向相反； b、大小和方向均相同； c、大小不同，方向相同； d、大小不同，而方向相反。 12. 下面說法中正確的是（ ）。a、由可見，e與試探電荷q0成反比；b、e與f成正比；c、e是描述電場中各點性質(zhì)的物理量，與試探電荷無關(guān)；d、兩個實驗電荷分別放在電路中a、b兩點，測得，則可以肯定。13. 兩個直徑相同的帶電金屬小球，分別固定在絕緣支座上，它們的帶電量之比為，把它們放在真空中相距r處（r遠大于球的直徑）。靜電力大小為f。若將它們接觸一下放回原處，靜電力大小為（ ）。a、

5、；b、；c、；d、。14. 關(guān)于電力線，正確的說話是（ ）。a、在同一條電力線上兩點，電勢一定不等；b、在同一等勢面上的兩點，場強一定不等；c、處于靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部，不存在電力線；d、電力線與等勢面垂直并指向電勢降低最快的方向。15. 關(guān)于電勢差u和電容器的電容c，以下說法不正確的是（ ）。a、根據(jù)公式c=，電容器不帶電時，它的電容為零；b、電容器不帶電時，它的極板間電壓一定是零；c、電容器所帶電量與它的極間電壓成正比；d、電容器的電容，在數(shù)值上等于它的極板間電壓增加1v時，所增加的電量。16如圖12所示，半徑為的半球面置于電場強度為的均勻電場中，選半球面的外法線為面法線正方向，則通過

6、該半球面的電場強度通量為（ ）。圖1-2a、 ；b、0 ；c、 ；d、 ；e、 。17下列說法中，正確的是（ ）。a、初速度為零的點電荷置于靜電場中，將一定沿一條電場線運動；b、帶負電的點電荷，在電場中從點移到點，若電場力作正功，則、兩點的電勢關(guān)系為；c、由點電荷電勢公式可知，當(dāng)時，則；d、在點電荷的電場中，離場源電荷越遠的點，其電勢越低；e、在點電荷的電場中，離場源電荷越遠的點，電場強度的量值就越小。18在靜電場中，下列說法正確的是（ ）。a、電場強度的點，電勢也一定為零；b、同一條電場線上各點的電勢不可能相等；c、在電場強度相等的空間內(nèi)，電勢也處處相等；d、在電勢相等的三維空間內(nèi)，電場強度

7、處處為零。19在靜電場中，下列說法正確的是（ ）。a、帶正電荷的導(dǎo)體，其電勢一定是正值；b、等勢面上各點的場強一定相等；c、在導(dǎo)體表面附近處的場強，是由該表面上的電荷產(chǎn)生的，與空間其它地方的電荷無關(guān)；d、一個弧立的帶電導(dǎo)體，表面的曲率半徑愈大處，電荷密度愈小。圖1-320帶電體外套一導(dǎo)體球殼，則下列說法中正確的是（ ）。a、殼外電場不影響殼內(nèi)電場，但殼內(nèi)電場要影響殼外電場；b、殼內(nèi)電場不影響殼外電場，但殼外電場要影響殼內(nèi)電場；c、殼內(nèi)、外電場互不影響；d、殼內(nèi)、外電場仍互相影響；e、若將外球殼接地，則答案c是正確的。21如圖1-3所示，兩無限大平行平面，其電荷面密度均為，圖中、三處的電場強度的

8、大小分別為（ ）。a、0、0；b、0、；c、；d、0、0。圖1-422某區(qū)域靜電場的電場線分布情況如圖1-4所示，一負電荷從點移到點，有人根據(jù)此圖做出下列幾點結(jié)論，其中哪點是正確的?（ ）a、電場強度，電場力做正功；b、電勢，電場力做負功；c、電勢能，電場力做負功；d、負電荷電勢能增加，電場力做正功。23. 一物體作簡諧振動，振動方程為。在(t為周期)時刻，物體的加速度為( )。a、；b、；c、；d、。24. 對一個作簡諧振動的物體，下面哪種說法是正確的?( )a、物體處在運動正方向的端點時，速度和加速度都達到最大值；b、物體位于平衡位置且向負方向運動時，速度和加速度都為零；c、物體位于平衡位

9、置且向正方向運動時，速度最大，加速度為零；d、物體處在負方向的端點時，速度最大，加速度為零。25. 一平面簡諧波的波動方程為，時的波形曲線如圖1-7所示，則( )。a、o點的振幅為；b、波長為；c、a,b兩點間位相差為；d、波速為。圖1-7 圖1-826. 橫波以波速u沿x軸負方向傳播；t時刻波形曲線如圖1-8，則該時刻( )。a、a點振動速度大于零；b、b點靜止不動；c、c點向下運動；d、d點振動速度小于零。27.兩只電容器，分別把它們充電到，然后將它們反接，此時兩極板間的電勢差為( )。a、；b、；c、；d、。28.一橫波沿繩子傳播時, 波的表達式為，則( )。 a、其波長為； b、波速為

10、； c、波速為； d、頻率為。29. 一質(zhì)點作簡諧振動，其運動速度與時間的曲線如圖1所示。若質(zhì)點的振動規(guī)律用余弦函數(shù)描述，則其初位相應(yīng)為（ ）。a bc d圖130如圖2所示，兩列波長為的相干波在點相遇；點的初位相是，到點的距離是；點的初位相是，到點的距離是，以代表零或正、負整數(shù)，則點是干涉極大的條件為（ ）。圖2abcd31. 一質(zhì)點在軸上作簡諧振動，振幅，周期，其平衡位置取作坐標(biāo)原點。若時刻質(zhì)點為第一次通過處，且向軸負方向運動，則質(zhì)點第二次通過處的時刻為（ ）。a. b. cd答案：1. b；2.a；3.d；4. d；5. a；6. d；7.d；8. d；9. c；10. a；11. a；

11、12.c；13.b，d；14.a，c，d；15.a；16.d；17.e；18.b；19.d；20.a；21.b；22.c；23.b；24.c；25.c；26.d；27.c；28.a；29.d；30.d;31.b。二、填空題1. 已知一簡諧運動曲線如圖所示，由圖確定振子：(1) 在_s時速度為零；(2) 在_ s時動能最大；(3) 在_ s時加速度取正的最大值。 2. 在點電荷 和 的靜電場中，作出如圖所示的三個閉合面 、 、 ，則通過這些閉合面的電場強度通量分別是： _， _， _。 3. 兩相干波源和的振動方程分別是 和。 距點3個波長， 距 點21/4個波長；兩波在點引起的兩個振動的相位差

12、是_。 4. 已知一平面簡諧波的表達式為 ，（ ， 均為正值常量），則波沿軸傳播的速度為_。5. 一質(zhì)點作簡諧運動，速度最大值 ，振幅 。若令速度具有正最大值的那一時刻為，則振動表達式為_。 6. 一半徑為的均勻帶電球面，其電荷面密度為；則位于該球面內(nèi)、外任意點、且距離球心為的點處，電場強度等于(表示徑向單位矢量) _ ( )； _ ( )。 7. 在時，周期為、振幅為的單擺分別處于圖(a)、(b)、(c)三種狀態(tài)。若選單擺的平衡位置為坐標(biāo)的原點，坐標(biāo)指向正右方，則單擺作小角度擺動的振動表達式（用余弦函數(shù)表示）分別為 (a) _； (b) _； (c) _。 8. 已知一平面簡諧波的波長，振幅

13、，周期。選波的傳播方向為軸正方向，并以振動初相為零的點為軸原點，則波動表達式為= _ (si)。 9. 電荷面密度為，半徑為的均勻帶電球面，面內(nèi)電場強度處處為零，則球面上帶電量為的面元在球心處產(chǎn)生的場強大小為 。10. 兩個異號點電荷的電量皆為，相距為，它們連線中點場強大小為 _，方向為 。圖2-211如圖22所示，、兩點相距為，點有點電荷，點有點電荷，以點為圓心、半徑為作一半圓弧。若將一試探電荷從o點沿路徑移到無窮遠處，并設(shè)無窮遠處為電勢零點，則在d點的電勢能=_，電場力作的功=_；=_；=_。圖2-312圖2-3所示曲線，表示某種球?qū)ΨQ性靜電場的場強大小隨徑向距離變化的關(guān)系。請指出該電場是

14、由那一種帶電體產(chǎn)生的？答：_。13兩個半徑分別為和的同心均勻帶電球面，內(nèi)球荷電，外球荷電，選無窮遠為電勢零點，則內(nèi)球面電勢為_；欲使內(nèi)球電勢為零，則外球面上的電量_。14靜電場的高斯定理，表明靜電場是_；靜電場的環(huán)路定理，表明靜電場是_。15. 一質(zhì)點沿軸以為平衡位置作簡諧振動，頻率為；時，而速度等于零，則振幅是_，振動的數(shù)值表達式為_。圖2-516. 一物塊懸掛在彈簧下方作簡諧振動，當(dāng)這物塊的位移等于振幅的一半時，其動能是總能量的_ (設(shè)平衡位置處勢能為零)；當(dāng)這物塊在平衡位置時，彈簧的長度比原長長，這一振動系統(tǒng)的周期為_。17. 一質(zhì)點作簡諧振動，其振動曲線如圖2-5所示。根據(jù)此圖，它的周

15、期_，用余弦函數(shù)描述時初位相_。圖2-618. 如圖2-6所示，一簡諧波在和(為周期)時的波形圖，試另畫出處質(zhì)點的振動曲線。19. 如圖2-7所示，為時一平面簡諧波的波形曲線，則其波動方程為_。圖2-720. 一平面余弦波沿軸正方向傳播，波動方程為：，則處質(zhì)點的振動方程是_；若以處為新的坐標(biāo)軸原點，且此坐標(biāo)軸指向與波的傳播方向相反，則對此新的坐標(biāo)軸，該波的波動方程是_。答案：1. ； ； 。2. ； 0；。 3. 0 。 4. 。 5. (si)。 6. 0； 。 7. ； 。8. 。 9. 。10. ；沿著連線指向負電荷。11. ；。12. 均勻帶負電的球殼。13. ；。14. 有源場；保守

16、場（或有勢場）。15. ；。16. ；。17. ； 。18. 如圖。19. 。20. ；。三、計算題1. 兩個同軸圓柱面，長度為，半徑分別為和，兩圓柱面間充滿介電常數(shù)為的均勻介質(zhì)。當(dāng)兩圓柱面分別均勻帶等量異號電荷時，求：（1）半徑為，厚，長為的圓柱薄層中的電場能量；（2）電介質(zhì)中的總電場能量；（3）由總電場能量推算圓柱形電容器的電容。解：（1）由高斯定理可得方向垂直軸線向外輻射。則（2）（3）由電容器的儲能公式：，得+dssabq2. 如圖所示，把一塊原來不帶電的金屬板，移近一塊已帶有正電荷的金屬板，平行放置。設(shè)兩板面積都是，板間距離是，忽略邊緣效應(yīng)，求：（1）當(dāng)板不接地時，兩板間的電勢差；（

17、2）當(dāng)板接地時，兩板間的電勢差。解:（1）設(shè)將板移近后，各板面面電荷密度分別為、，如圖所示，則dssab1243解之得：，所以：（2）當(dāng)板接地時，則解之得：，所以：3.電荷以相同的面密度分布在半徑為和的兩個同心球面上；設(shè)無限遠處電勢為零，球心處的電勢為 ；(1)求電荷面密度；(2)若要使球心處的電勢也為零，外球面上應(yīng)放掉多少電荷? 解：(1)球心處的電勢為兩個同心帶電球面各自在球心處產(chǎn)生的電勢的疊加，即(2)設(shè)外球面上放電后電荷密度為，則應(yīng)有即外球面上應(yīng)變成帶負電。共應(yīng)放掉電荷4.在一豎直輕彈簧下端懸掛質(zhì)量 的小球，彈簧伸長 而平衡經(jīng)推動后，該小球在豎直方向作振幅為的振動，求： (1) 小球的振動周期；(2) 振動能量。解：以平衡位置為坐標(biāo)原點，豎直向下建立ox坐標(biāo)軸。由平衡條件 其動力學(xué)（運動微分）方程 （1）