土木建筑學(xué)院土建專業(yè)大學(xué)物理期末考試試卷及答案

第11頁(yè)共6頁(yè)P(yáng)AGE土建專業(yè)2011-2012學(xué)年第一學(xué)期期末考試大學(xué)物理（二）試卷B卷考試方式：閉卷考試時(shí)間：120分鐘卷面總分：100分土建專業(yè)2011-2012學(xué)年第一學(xué)期期末考試大學(xué)物理（二）試卷B卷考試方式：閉卷考試時(shí)間：120分鐘卷面總分：100分題號(hào)一二三四總成績(jī)合分人得分年級(jí)專業(yè)姓名學(xué)號(hào)密封線得分評(píng)閱人1、兩個(gè)正點(diǎn)電荷所帶電量分別為，當(dāng)它們相距為r時(shí)，兩電荷之間的作用力為；這種相互作用力是通過(guò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2、當(dāng)帶電導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部?jī)綦姾蔀?，電荷只能分布在；在?dǎo)體表面曲率愈大處，電荷的面密度愈。3、在介電常數(shù)為的電介質(zhì)中,邊長(zhǎng)為a的立方體中心放置一電荷量為q的點(diǎn)電荷，則穿過(guò)立方體整個(gè)表面的電通量為；若將點(diǎn)電荷放在立方體的某個(gè)頂角，則電通量為。4、平行板電容器如保持電壓不變（接上電源），增大極板間的距離，則極板上的電荷；（填：增加或減少）。極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度。（填：增大或減弱）5、磁場(chǎng)中，磁力線上任一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)處的方向一致，磁力線密的地方，表示磁場(chǎng)，疏的地方表示磁場(chǎng)。6、1831年，法拉第從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)通過(guò)一閉合回路的發(fā)生變化時(shí)，回路中就會(huì)產(chǎn)生電流。7、感生電場(chǎng)是由產(chǎn)生的，它的電場(chǎng)線是，它是場(chǎng)（填有源或無(wú)源）。8、如圖1所示，一塊寬為b，厚為d，載流子數(shù)密度為n的P型半導(dǎo)體導(dǎo)電板在放磁感應(yīng)強(qiáng)度為的磁場(chǎng)中，并在導(dǎo)電板中通以縱向電流I，則導(dǎo)體板兩側(cè)的霍爾電壓UH=。一、填空題（每題3分，共24分）二、單項(xiàng)選擇題二、單項(xiàng)選擇題（每題3分，共21分）得分得分評(píng)閱人1、在電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，在下述情況中，B點(diǎn)電勢(shì)較高的是：()(A)正電荷由A移到B時(shí)，外力克服電場(chǎng)力作正功；（B）正電荷由A移到B時(shí)，電場(chǎng)力作正功；(C)負(fù)電荷由A移到B時(shí)，外力克服電場(chǎng)力作正功；(D)負(fù)電荷由A移到B時(shí)，電場(chǎng)力作負(fù)功。2、在球形高斯面的球心處有一點(diǎn)電荷，要使通過(guò)高斯面的E通量發(fā)生變化，應(yīng)該：()(A)使點(diǎn)電荷偏離球心但仍在面內(nèi)；(B)將另一點(diǎn)電荷放在高斯面外；(C)使高斯面外的不斷遠(yuǎn)離；(D)將由高斯面外移入面內(nèi)。3、關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，下列說(shuō)法正確的是：（）（A）場(chǎng)強(qiáng)的大小與檢驗(yàn)電荷的電量成反比；（B）對(duì)場(chǎng)中某點(diǎn)，檢驗(yàn)電荷受力與的比值不因而變；（C）檢驗(yàn)電荷受力的方向就是場(chǎng)強(qiáng)的方向；（D）如場(chǎng)中某點(diǎn)不放電荷，則此點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零。4、兩個(gè)載有相等電流I的圓線圈，一個(gè)處于水平位置，一個(gè)處于豎直位置。它們共同的圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是：（）（A）；(B)；(C)；(D)。5、反映（1）變化的磁場(chǎng)一定伴隨有電場(chǎng)和（2）磁感應(yīng)線是無(wú)頭無(wú)尾的是()①，②，③，④(A)①和②；(B)②和③；(C)③和④；(D)②和④。年級(jí)年級(jí)專業(yè)姓名學(xué)號(hào)密封線6、在一個(gè)帶負(fù)電荷的均勻帶電球外，放置一電偶極子，其電偶極矩的方向如圖2所示，當(dāng)電偶極子被釋放后，該電偶極子將（）(A)沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)直到電偶極矩沿徑向指向球面而停止；(B)沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)至電偶極矩沿徑向指向球面，同時(shí)沿電力線方向向著球面移動(dòng)；(C)沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)至電偶極矩沿徑向指向球面，同時(shí)逆電力線方向遠(yuǎn)離球面移動(dòng)；(D)沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)至電偶極矩沿徑向朝外，同時(shí)沿電力線方向向著球面移動(dòng)。7、真空中兩平行放置的無(wú)限大帶電平面，其中一個(gè)的電荷面密度為+，另一個(gè)為+3。則兩板中間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：()(A)；(B)；(C)0；(D)。得分評(píng)閱人1、（10分）解釋下列現(xiàn)象：在生產(chǎn)技術(shù)上，為什么一般要對(duì)設(shè)備中某些精密電磁測(cè)量?jī)x器的外邊安裝接地的金屬外殼。 三、簡(jiǎn)答題三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共10分）四、計(jì)算題（共45分，請(qǐng)寫出必要的答題步驟）四、計(jì)算題（共45分，請(qǐng)寫出必要的答題步驟）得分評(píng)閱人1、（15分）如圖3所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線載有5.0安直流電流，旁邊有一個(gè)與它共面的矩形線圈，長(zhǎng)＝20厘米，如圖所示，a＝10厘米，b＝20厘米；線圈共有N＝1000匝，以的速度離開直導(dǎo)線．求線圈里的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向．年級(jí)專業(yè)姓名學(xué)號(hào)密封線2、（15分）已知導(dǎo)體球半徑為R1，帶電量為q。一導(dǎo)體球殼與球同心，內(nèi)外半徑分別為R2和R3，帶電量為Q，如圖4所示。求：（1）場(chǎng)強(qiáng)的分布；（2）球和球殼的電勢(shì)V1和V2以及它們的電勢(shì)差；（3）若球殼接地，V1和V2以及電勢(shì)差；（15分）一根很長(zhǎng)的同軸電纜，由一導(dǎo)體圓柱（半徑為（15分）一根很長(zhǎng)的同軸電纜，由一導(dǎo)體圓柱（半徑為）和一同軸導(dǎo)體圓管（內(nèi)外半徑分別為、）構(gòu)成，如圖5所示，在這兩導(dǎo)體中，載有大小相等而方向相反的電流，電流均勻分布在各導(dǎo)體的橫截面上。求：（1）導(dǎo)體柱內(nèi)()的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）兩導(dǎo)體之間()的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（3）導(dǎo)體圓管內(nèi)()的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（4）電纜外()各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。第17頁(yè)共17頁(yè)土建專業(yè)2011-2012學(xué)年第一學(xué)期期末考試大學(xué)物理（二）試卷B卷答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)一、填空題（每題3分，共24分）1、；場(chǎng)2、零；表面上；大3、；4、減少；減弱5、磁感應(yīng)強(qiáng)度；強(qiáng)；弱6、磁通量7、變化的磁場(chǎng)；封閉曲線；無(wú)源8、。二、選擇題（每題3分，共21分）1、A2、D3、B4、C5、B6、B7、A三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共10分）1、解答：精密電磁測(cè)量?jī)x器的外邊安裝接地的金屬外殼是為了防止該儀器受周圍電磁場(chǎng)的干擾影響其測(cè)量精度。其原理是靜電屏蔽：（1）空腔導(dǎo)體（無(wú)論接地與否），其空腔導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)不受外部電荷和電場(chǎng)的影響；（2）接地的空腔導(dǎo)體，外部電場(chǎng)不受腔內(nèi)電荷的影響。四、計(jì)算題（共45分）1、解：導(dǎo)線周圍的磁感應(yīng)強(qiáng)度AB、CD段線圈運(yùn)動(dòng)過(guò)程中并不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，AD、BC段線圈切割磁力線產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)．AD段線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)BC段線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)兩者方向相反，總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由楞次定律知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍?、解:（1）先確定電荷的分布：因內(nèi)球表面帶電量為q，則球殼內(nèi)表面的感應(yīng)電荷為-q；又因球殼所帶的電量為Q，根據(jù)電荷守恒定律，球殼外表面的帶電量一定為q+Q。因電荷分布具有球?qū)ΨQ性，可用高斯定理求場(chǎng)強(qiáng)。取以半徑為r的同心球面為高斯面。當(dāng)r<R1時(shí)：，所以，即；當(dāng)R1<r<R2時(shí)：，所以，即；當(dāng)R2<R<R3時(shí)：，所以，即；當(dāng)r>R3時(shí)：，所以，即。（2）解：用電勢(shì)定義式計(jì)算。球的電勢(shì)：球殼的電勢(shì)：球與球殼的電勢(shì)差：（3）若導(dǎo)體球接地，球殼外表面電荷中和。用高斯定理可求得場(chǎng)強(qiáng)分布所以得，，所以3、解：（1）在圓柱導(dǎo)體內(nèi)，以（）為半徑，作同軸的閉合回路，令的繞行方向與圓柱內(nèi)的電流成右手螺旋關(guān)系，運(yùn)用安培環(huán)路定理，有，式中是環(huán)路所圍電流，得圓柱內(nèi)各點(diǎn)（）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為。（4分）（2）在兩導(dǎo)體之間，以以（）為半徑，作同軸的閉合回路，使的繞行方向與圓柱內(nèi)的電流成右手螺旋關(guān)系，運(yùn)用安培環(huán)路定理，有，得（4分）（3）在外圓筒導(dǎo)體內(nèi)，以（）為半徑，作同軸的閉合回路，使的繞行方向與圓柱內(nèi)的電