中國(guó)石油大學(xué)大學(xué)物理歷年期末試題.ppt

1、大學(xué)物理問(wèn)題(靜電部分)，一，選擇問(wèn)題，一，電子質(zhì)量為me，電量為e，如果圍繞靜止的氫原子核(即質(zhì)子)進(jìn)行半徑r的等速率圓運(yùn)動(dòng)，則電子的速度為：二，圖中顯示為沿x軸放置的“無(wú)限長(zhǎng)”，3， 半徑r的“無(wú)限長(zhǎng)”均勻帶電圓柱體的靜電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小e與軸線的距離r的關(guān)系曲線為：4，圖中實(shí)線表示某電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線表示等電位(位)面，由圖可知：A) EAEBEC UAUBUC，5，半徑r的均勻帶電球面電荷為q，無(wú)限遠(yuǎn)從球內(nèi)中心到r的p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電位為6，平行平板電容器中滿足相對(duì)介電常數(shù)r的各向同性均勻電介質(zhì)。 如果電介質(zhì)表面極化電荷面密度為，則極化電荷在電容器中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小

2、為，7，如果用一個(gè)平行板電容器充電后從電源切斷，用絕緣手柄增大電容器兩極板間距離，則兩極板間的電位差U12、電場(chǎng)強(qiáng)度的大小e、電場(chǎng)能量w如下C) U12變大，e不變，w變大。 D) U12減少，e不變，w不變。8、C1和C2兩個(gè)空氣電容器串聯(lián)連接，對(duì)電源進(jìn)行充電。 在電源連接的狀態(tài)下，將電介質(zhì)板插入C2，則A) C1極板上的電荷增加，C2極板上的電荷增加。 B) C1極板上的電荷減少，C2極板上的電荷增加。 C) C1極板上的電荷增加，C2極板上的電荷減少。 D)C1極板上的電荷減少，C2極板上的電荷減少。 有、9、2個(gè)點(diǎn)電荷的電量都是q，距離是2a。 現(xiàn)在，以左邊有點(diǎn)電荷的地方為球心，以a為

3、半徑為球形高斯面。 在球面上取2片相等的小面積S1和S2，其位置如圖所示。 設(shè)通過(guò)S1和S2的電場(chǎng)強(qiáng)度通量分別為1和2，通過(guò)球面整體的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為s時(shí)，10、a、b為導(dǎo)體大平板，面積均為s，平行配置，將a帶電荷Q1、b帶電荷Q2、b板接地時(shí)，AB間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小e為2，填孔問(wèn)題，1，靜電場(chǎng)，電場(chǎng)垂直、電位下降的2、真空中半徑r的均勻帶電球面具有電荷Q(Q0)。 現(xiàn)在，假設(shè)在球面上切取非常小的塊的面積s (與電荷一起)，不影響其他部位的本來(lái)的電荷分布，則切取s后的球心上的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小e的方向?yàn)椤?從圓心o點(diǎn)向s、3、2點(diǎn)的電荷在真空中離開(kāi)r1時(shí)的相互作用力，如果它們?cè)跓o(wú)限大各向同性均勻介質(zhì)中

4、與離開(kāi)r2時(shí)的相互作用力相等，則該介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)r=。 4、空氣平行板電容器，兩極板間距d，充電后板間電壓為u。 之后，切斷電源，在兩板之間平行插入厚度為d/3的金屬板，則板間電壓為U=。 5、半徑r均勻帶電球面的電荷面密度為。 如果將無(wú)限遠(yuǎn)處設(shè)為電位零點(diǎn)，則該球面上的電位為u_。 眾所周知，平行板電容器、兩極間充滿各向同性均勻電介質(zhì)，相對(duì)介電常數(shù)為r，如果極板上的自由電荷面密度為，則電介質(zhì)中的電位移的大小D=。 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。 7、設(shè)在真空中均勻帶電的球面半徑為r，總帶電量為Q (0)，如果現(xiàn)在在球面上切取小面積dS (以及其上的電荷)，并且其馀部分的電荷還均勻分布，則切取后的球心處的

5、電場(chǎng)強(qiáng)度將球心處的電位設(shè)為(無(wú)限遠(yuǎn)處電位設(shè)為0 ) 8、兩同心導(dǎo)體球殼、內(nèi)球殼帶電量q、外球殼帶電量2q。 靜電平衡時(shí)，外球殼的電荷分布為：內(nèi)面； 外面。9、空氣電容器充電后切斷電源，電容器蓄積W0，此時(shí)注入相對(duì)介電常數(shù)為r的燈油，電容器的蓄積為W0的倍，注入燈油時(shí)如果電容器始終與電源連接，則電容器的蓄積為W0的倍。增大、增大、10、2個(gè)電容器1和2，串聯(lián)連接電動(dòng)勢(shì)恒定的電源進(jìn)行充電。 如果在電源連接的狀態(tài)下對(duì)電容器2進(jìn)行電介質(zhì)充電，則電容器1上的電位差電容器1的極板上的電荷。 (填充增減不變)、11、在真空中均勻帶電的球面和球體，如果兩者的半徑和總電荷相等，則帶電球面的電場(chǎng)能W1與帶電球體的

6、電場(chǎng)能W2相比為W1 W2(填充)。 三、修正計(jì)算問(wèn)題1、空氣平行板電容器、兩極板面積s、板間距離d(d遠(yuǎn)小于極板線度)、在兩極板間平行地插入面積s、厚度t (d )的金屬片。 電容器c是多少？ 2 )金屬片放在兩極板之間的位置是否影響電容值？ 將極板分別帶有電荷q和q的金屬片與a板的距離設(shè)為d 1，與b板的距離設(shè)為d 2。 金屬片與a板間電場(chǎng)強(qiáng)度是金屬板與b板間的電場(chǎng)強(qiáng)度，如果金屬片內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度是，則兩極板間的電位差是，由此，c值僅與d、t有關(guān)，與d1、d2無(wú)關(guān)，因此金屬片的設(shè)置位置不受電容值影響，為2，內(nèi)半徑為a，外半徑為b的金屬球殼2 )在球心o點(diǎn)，由球殼內(nèi)表面上的電荷產(chǎn)生的電位。 3

7、 )球心o點(diǎn)的總電位。 解l )通過(guò)靜電感應(yīng)，在金屬球殼的內(nèi)面有感應(yīng)電荷q，在外面有電荷q Q。 2 )、3 )、3 )、圓柱形電容器，內(nèi)圓柱的半徑為R1，外圓柱的半徑為R2，長(zhǎng)度為L(zhǎng) L (R2 R1)，兩圓柱之間相對(duì)介電常數(shù)滿足r的各向同性均勻電介質(zhì)存儲(chǔ)在內(nèi)外圓柱的每單位長(zhǎng)度的帶電量(即電荷密度)分別為和的2 )電容器中解1 )根據(jù)有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，兩圓柱間電位差、電容、電場(chǎng)能量、4、半徑r的各向同性均勻電介質(zhì)球體均勻帶電，其自由電荷體密度在球體的介電常數(shù)為1，在球體的體外滿足介電常數(shù)為2的各向同性均勻電介質(zhì)。 求球內(nèi)外任一點(diǎn)的電位(將無(wú)限遠(yuǎn)作為電位零點(diǎn))。 在球內(nèi)、外

8、解半徑r的同心高斯球面。 由高斯定理得到，球外電位、球內(nèi)電位、大學(xué)物理問(wèn)題(靜磁學(xué)部分)、1、運(yùn)動(dòng)電荷q、質(zhì)量m、進(jìn)入均勻磁場(chǎng)，a )動(dòng)能變化，動(dòng)量不變。 b )動(dòng)能和動(dòng)量發(fā)生變化。 c )動(dòng)能不變，動(dòng)量不變。 d )不隨動(dòng)能、動(dòng)量而變化。 2、有半徑r的單匝圓線圈，即使流過(guò)電流I，將該導(dǎo)線彎曲成匝數(shù)N=2的平面圓線圈，導(dǎo)線的長(zhǎng)度也不變，如果流過(guò)相同的電流，則線圈中心的磁感強(qiáng)度和線圈的磁矩分別為原來(lái)的A) 4倍和1/8。 b )四倍和一半。 C) 2倍和1/4。 d )兩倍和一半。一、選擇問(wèn)題、三、空間中存在兩條無(wú)限長(zhǎng)直通電導(dǎo)線，空間的磁場(chǎng)分布如果不具有簡(jiǎn)單的對(duì)稱性，則該磁場(chǎng)分布，a )不能用

9、安培環(huán)定理來(lái)糾正。 b )可以直接用安培環(huán)路定理求出。 c )只能用比奧薩巴爾定律求得。 d )可以用安培環(huán)路定理和磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加原理求出。4、2根通電直線導(dǎo)線相互正交放置，I1在y軸的正方向上流動(dòng)，I2在z軸的負(fù)方向上流動(dòng)。 如果電流通電I1的引線不動(dòng)、電流通電I2的引線能夠自由地動(dòng)作，則電流通電I2的引線開(kāi)始動(dòng)作的傾向是a )在x方向上并進(jìn)運(yùn)動(dòng)。 b )以x為軸旋轉(zhuǎn)。 c )以y為軸旋轉(zhuǎn)。 d )無(wú)法判斷。流過(guò)紙面的電流是2 I，流過(guò)紙面的電流是I的話，下列各式中哪個(gè)是正確的？ 分析，6，在感磁強(qiáng)度均勻的磁場(chǎng)中制作半徑r的半球面s，取與s邊界線所在平面的法線方向的單位向量所成的角度，則通

10、過(guò)半球面s的磁通量(彎曲面的外側(cè)為正)為r2B。 B) 2r2B。 c )-r 2合金。 d )-r 2核糖核酸。 因?yàn)锳)B=0，B 1=B2=B 3=0。 8、電流從a點(diǎn)分為2個(gè)，通過(guò)對(duì)稱的圓環(huán)狀分支，在b點(diǎn)合流，如果ca、bd全部沿著環(huán)的徑向，則環(huán)分支的環(huán)心的磁感應(yīng)強(qiáng)度a )方向與環(huán)所在的平面垂直，指向紙內(nèi)。 b )指向紙外的方向，即垂直環(huán)分支所在的平面。 c )方向是指環(huán)分支所在的平面，并且指b。 d )方向在環(huán)分支所在的平面內(nèi)，且指a。 e )零。 分析、通電直導(dǎo)線的磁感應(yīng)強(qiáng)度：通電半圓導(dǎo)線的磁感應(yīng)強(qiáng)度：ca :bd :1，相對(duì)于邊長(zhǎng)為2a的正三角形線圈，如果流過(guò)電流I，則線圈中心的

11、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為。 二、填孔問(wèn)題、垂直紙面內(nèi)、3、無(wú)限長(zhǎng)直線引線在p處彎曲為半徑r的圓，流過(guò)電流I時(shí)，圓的中心o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小相等。 方向是。 2、無(wú)限長(zhǎng)通電直導(dǎo)線，流過(guò)電流I，如圖所示彎曲。 假設(shè)各線段在紙面內(nèi)，則p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小為。 4 .在無(wú)限長(zhǎng)的直通導(dǎo)線的右側(cè)有面積S 1和S 2兩個(gè)矩形電路。 如果兩個(gè)電路與長(zhǎng)直流通電導(dǎo)線在同一平面上，矩形電路的一邊與長(zhǎng)直流通電導(dǎo)線平行，則通過(guò)面積S 1的矩形電路的磁通量與面積S 2的矩形電路的磁通量之比。 5 .均勻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與半徑r的圓面垂直，現(xiàn)在以該圓周為邊界線。 做球面s的一半，通過(guò)s面的磁通量的大小是。 有同軸電纜，其

12、尺寸如圖所示，內(nèi)外兩導(dǎo)體中的電流均為I，在橫截面上均勻分布，但如果兩者的電流流動(dòng)相反，則為r R3，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為。 7 .圖示了三種不同磁介質(zhì)的BH關(guān)系曲線，其中虛線表示B=0H的關(guān)系。 a、b、c代表什么類(lèi)型的磁介質(zhì)的BH關(guān)系曲線，a代表什么類(lèi)型的磁介質(zhì)的BH關(guān)系曲線。 “代表”的“關(guān)系曲線”。 c代表的BH關(guān)系曲線。 強(qiáng)磁性體、順磁性體、抗磁性體、8、長(zhǎng)電纜由一個(gè)圓柱導(dǎo)體和同軸圓筒狀導(dǎo)體組成，兩導(dǎo)體中流過(guò)等值逆均勻電流I。 其間充滿了導(dǎo)磁率均勻的磁介質(zhì)。 距介質(zhì)中心軸的距離為r的點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小H=、磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=。 分析發(fā)現(xiàn)，纏繞9，500匝導(dǎo)線的平均周長(zhǎng)50cm的細(xì)環(huán)，承

13、載0.3A的電流時(shí)，鐵心的相對(duì)磁導(dǎo)率為600。 1 )鐵心的磁感應(yīng)強(qiáng)度b為。 2 )鐵芯中的磁場(chǎng)強(qiáng)度h為。 10、軟磁性材料的特點(diǎn)是它們適用于制造等。 磁導(dǎo)率大、矯頑力小、磁滯損耗低、變壓器、交流電動(dòng)機(jī)的鐵心，1 .圖所示的平面通電線圈校正在p點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，將線圈中的電流強(qiáng)度設(shè)為I，CD、AF解除在p點(diǎn)產(chǎn)生的B0的圓弧ADB為鋁線、鋁線圓弧ACB為銅絲，銅線電阻率為2=1.6010-8 Wm，兩種絲截面積相同，圓弧ACB的弧長(zhǎng)為圓周長(zhǎng)的1/。 直線導(dǎo)線在遠(yuǎn)處與電源連接，電弧ACB上的電流I2=2.00，求出圓心o點(diǎn)的感磁強(qiáng)度b的大小。 (真空導(dǎo)磁率0=410-7 Tm/A )、電弧ADB

14、=L1、電弧ACB=L2，流過(guò)兩個(gè)電弧的電流在圓心產(chǎn)生的磁感的強(qiáng)度分別與、方向相反。、圓心的總磁感強(qiáng)度的值為并列，兩個(gè)導(dǎo)線的電阻分別為解1 )在均勻磁場(chǎng)中，由于流過(guò)與AB受到的磁力相同的電流的直線所受到的磁力相等，方向：垂直于AB直線，與OB的角度為45。 2 )線圈的磁矩為，方向：力矩使線圈法線與b平行。 3、一個(gè)線圈由半徑0.2 m的1/4圓弧和相互垂直的兩條直線組成，通過(guò)電流2A，將其放入磁感應(yīng)強(qiáng)度0.5 T的均勻磁場(chǎng)中求出：1)線圈平面垂直于磁場(chǎng)時(shí)，圓弧AB受到的磁力。 2 )線圈平面和磁場(chǎng)為60角時(shí)，線圈受到的磁矩。 與線圈平面形成60角，形成30角，4、2根相互絕緣的無(wú)限長(zhǎng)的直線引

15、線1和2扭轉(zhuǎn)為o點(diǎn)，兩引線之間的夾角流過(guò)相同的電流I。 求出每單位長(zhǎng)度的導(dǎo)線受到的磁力相對(duì)于o點(diǎn)的力矩。 解以導(dǎo)線2為研究對(duì)象。 設(shè)導(dǎo)線2上的距離o點(diǎn)為l時(shí)，導(dǎo)線1在d 1產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：電流元件d 1受到的電流力為：力d F在o點(diǎn)受到的力矩為：每單位長(zhǎng)度的導(dǎo)線受到的磁力在o點(diǎn)受到的力矩為：方向：大學(xué)物理問(wèn)題(產(chǎn)生電磁感應(yīng)部感應(yīng)電流的一個(gè)a )線圈繞自身直徑軸旋轉(zhuǎn)，軸與磁場(chǎng)方向平行b )線圈繞自身直徑軸旋轉(zhuǎn)，軸與磁場(chǎng)方向垂直且與垂直磁場(chǎng)方向平移d )線圈平面與磁場(chǎng)平行且與垂直磁場(chǎng)方向平移，2 .在自感為0. 25H的線圈中，線圈中的自感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為、一、選擇問(wèn)題導(dǎo)體棒AB在均勻磁場(chǎng)中繞與通過(guò)c點(diǎn)的棒長(zhǎng)垂直且沿著磁場(chǎng)方向的軸OO旋轉(zhuǎn)，BC的長(zhǎng)度為棒長(zhǎng)的1/3，A) A點(diǎn)比b點(diǎn)電位高。 B) A點(diǎn)和b點(diǎn)的電位相等。 C) A點(diǎn)的電位比b點(diǎn)低。 d )從a點(diǎn)向b點(diǎn)流過(guò)穩(wěn)定的電流。 4、平行板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時(shí)，沿環(huán)路L 1、L 2的磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)流中必定有：分析、分析、5、圓柱形空間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻的磁場(chǎng)，其大小為速度dB/dt，磁場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，其間與直線導(dǎo)線b )電動(dòng)勢(shì)只在引線上產(chǎn)生。 c )電動(dòng)勢(shì)均發(fā)生，兩者大小相等。 d )引線的電動(dòng)勢(shì)比引線