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1、1 / 8上海电机学院 20152016学年第1学期（533008B2）大学物理(2)课程期末考试试卷开课学院：数理教学部 考试时间：120分钟 A卷计算器 草稿纸 答题卡 考试形式: 开卷/闭卷考生姓名： 学号： 班级：注 意 事 项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及答题要求。1.本试卷共8页，包含试卷纸和答题纸两部分。考试结束后，请将试卷纸和答题纸一并交回。2.答题前，请考生务必将自己的姓名、学号、班级写在试卷纸和答题纸上相应的位置处。3.全部题目的答案请填写在答题纸上相应位置处，填写在试卷纸上的答案一律无效。一、填空题（共22 分，每空格 2 分）1. 正、负电荷的电量如图1所示，放
2、置在正方形的四个顶点处，正方形的边长为a，那么正方形中心(即对角线的交点)处的电场强度大小为 【1】 ，电势为 【2】 。2. 静电场的环路定理表明：电场强度沿任意闭合路径的线积分【3】 零。磁场的高斯定理表明：通过任意闭合曲面的磁通量 【4】 零。(填“等于”或“不等于”)3. 一任意形状的导体处于静电平衡，此时其电荷面密度分布为，则该导体表面外附近任意点处的电场强度大小E 【5】 。4. 真空中一无限长载流密绕直螺线管通有电流为I，单位长度上有n匝，则管内任意点的磁感应强度的大小为 【6】 。5. 电源电动势的大小等于把单位正电荷绕闭合回路一周时， 【7】 所做的功。(填“静电力”或“非静
3、电力”)6. 一个自感系数为0.25H的线圈，当线圈中的电流在0.01s内由2A均匀地减小到零时，线圈中的自感电动势的大小为 【8】 V。电流为2A时，线圈中所储存的能量为 【9】 J。7. 一带电粒子以速度v垂直于均匀磁场B射入，在磁场中的运动轨迹是半径为R的圆。若要使运动半径变为2R，则磁场B的大小应变为原来的 【10】 倍。8. 根据玻尔氢原子理论，氢原子中的电子在第一和第三轨道上运动速率之比是 【11】 。q+q+q-q- 图12 / 8二、选择题（共24 分，每小题 2 分）1. 下列说法中正确的是：A.等势面上各点的场强大小都相等。 B.电势高处电势能也一定大。C.场强大处电势一定
4、高。 D. 场强的方向总是从高电势指向低电势。2. 两个带有电量为2q的等量异号电荷，形状相同的金属小球A和B相互作用力为f ，它们之间的距离R远大于小球本身的直径，现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的相同的金属小球C去和小球A接触，再和B接触，然后移去，则球A和球B之间的作用力变为：A. 116 f B. 38 f C. 18 f D. 14 f3. 真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，两板间的距离为d，其中一块的电荷面密度为 ，另一块的电荷面密度为 2 ，则两板间的电势差为：A. 03 2 d B. 0 d C. 0 2 d D.04. 当一个带电实心导体达到静电平衡时：A.表面曲率半径
5、较小处电场较强。 B.表面曲率半径较小处电场较弱。C.表面曲率半径较大处电势较高。 D.表面曲率半径较大处电势较低。5. 无限长导线弯成图2形状，通电流为I，BC为半径为R的半圆，则O点的磁感强度大小为：A. 0 0+ 2 4I IR R B. 0 04 2I IR R C. 0 04 4I IR R D. 0 04 4I IR R 6. 极板间为真空的平行板电容器，充电后与电源断开，将两极板用绝缘工具拉开一些距离，则下列说法正确的是：A.电容器极板上电荷面密度增加。 B.电容器极板间的电场强度增加。C.电容器的电容不变。 D.电容器极板间的电势差增大。BI CA o D图23 / 87. 下
6、列概念中正确的是：A.感生电场的电场线是闭合曲线。 B.感生电场是保守场。C.静电场是非保守场。 D.静电场的电场线是闭合曲线。8. 真空中半径为R、带电荷量为Q的均匀带电球面的电场能量为：A. 202Q R B. 204Q R C. 208Q R D. 2016Q R9. 如图3所示，一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，则载流导线所受的安培力为：A. 2BIR，竖直向下。 B. 2BIR，竖直向上。C. BIR，竖直向下。 D. BIR，竖直向上。10. 有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I，若不改变导线的长度将该导线弯成匝数为2的平面圆线圈，并通以同样的
7、电流，则线圈中心的磁感应强度的大小变为原来的：A.2倍 B.4倍 C.6倍 D.8倍11. 半径为a的圆线圈置于磁感应强度为B的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为R，现转动线圈一段时间t，则线圈中已通过的电量与线圈面积及转动时间的关系是：A.与线圈面积成正比，与时间无关。 B.与线圈面积成正比，与时间成正比。C.与线圈面积成反比，与时间无关。 D.与线圈面积成反比，与时间成正比。12. 在狭义相对论中，下列说法中哪个是错误的？A.一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速。B.质量、长度、时间的测量结果都随物体与观察者的相对运动状态而改变。C.一惯性系中发生于同一时刻、不
8、同地点的两个事件在其它一切惯性系中也是同时发生的。D.惯性系中的观察者观察一个与它作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与它相对静止的相同的时钟走得慢些。图34 / 8三、计算题（共54 分）1. 两带电同心球面如图4所示，已知半径分别为 1R和 2R ，所带电量为 1Q和 2Q 。求下列各处的电场强度的大小：1） 1r R ；2） 1 2R r R ；3） 2r R 。(9分)2. 在点A和点C之间有五个电容器，其连接如图5所示。求：1）A、C两点之间的等效电容；2）若A、C之间的电势差为10V，求 ABU 和 BCU 。(8分)3. 如图6所示，真空中两“无限长”导体圆柱面同轴，内、外半径
9、分别为R1和R2，若不考虑导体的磁性，当两者通以相同方向的电流I时，试求以下各范围内的磁感应强度的大小：1） 1r R ；2） 1 2R r R ；3） 2r R 。(9分)4. 在“无限长”通电流I的直导线旁放置一个刚性的矩形线圈，二者共面且线圈一边与直导线平行，尺寸如图7所示。求：1）穿过矩形线圈的磁通量；2）若矩形线圈中通有顺时针方向的电流I，线圈所受的合外力的大小和方向；3）当直导线中电流随时间变化的规律为 0 cosI I t ，在 23t 时，线圈中的感生电动势的大小和方向。（12分）5. 如图8所示，一根长为L的铜棒OA，处在磁感应强度大小为B的均匀磁场中（方向垂直于纸面向内），
10、并以角速度在与磁场方向垂直的平面内绕棒的一端O作匀速转动，求在铜棒两端的动生电动势，并判断哪一端的电势较高？（8分）6. 介子是不稳定的粒子，在它自己的参考系中测得平均寿命是 82.6 10 s ，如果它相对实验室以0.8c的速度运动，那么实验室坐标系中测得的 介子的寿命是多少？（4分）7. 某金属产生光电效应的红限波长为 0 ，今以波长为 ( 0 )的单色光照射该金属，求金属释放出的电子(质量为em )的动量大小。（4分）R1 R2Q1Q2图4b baI 图7 O ALB 图8A B C4F8F 16F8F4F图5图65 / 8上海电机学院 20152016学年第1学期（533008B2）大
11、学物理(2)课程期末考试试卷 答题纸开课学院：数理教学部 考试时间：120分钟 A卷计算器 草稿纸 答题卡 考试形式: 开卷/闭卷考生姓名： 学号： 班级：题序 一 二 三/1 三/2 三/3 三/4 三/5 三/6 三/7 总 分得分评卷人注 意 事 项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及答题要求。1.本试卷共8页，包含试卷纸和答题纸两部分。考试结束后，请将试卷纸和答题纸一并交回。2.答题前，请考生务必将自己的姓名、学号、班级写在试卷纸和答题纸上相应的位置处。3.全部题目的答案请填写在答题纸上相应位置处，填写在试卷纸上的答案一律无效。一、填空题（共22 分，每空格 2 分）【1】 【2】
12、【3】【4】 【5】 【6】【7】 【8】 【9】【10】 【11】二、选择题（共24 分，每小题 2 分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 126 / 8三、计算题（共54 分）1. 两带电同心球面如图4所示，已知半径分别为 1R和 2R ，所带电量为 1Q和 2Q 。求下列各处的电场强度的大小：1） 1r R ；2） 1 2R r R ；3） 2r R 。(9分)2. 在点A和点C之间有五个电容器，其连接如图5所示。求：1）A、C两点之间的等效电容；2）若A、C之间的电势差为10V，求 ABU 和 BCU 。(8分)R1 R2Q1Q2图4A B C4F8F 16F8F4F图5
13、7 / 83. 如图6所示，真空中两“无限长”导体圆柱面同轴，内、外半径分别为R1和R2，若不考虑导体的磁性，当两者通以相同方向的电流I时，试求以下各范围内的磁感应强度的大小：1） 1r R ；2） 1 2R r R ；3） 2r R 。(9分)4. 在“无限长”通电流I的直导线旁放置一个刚性的矩形线圈，二者共面且线圈一边与直导线平行，尺寸如图7所示。求：1）穿过矩形线圈的磁通量；2）若矩形线圈中通有顺时针方向的电流I，线圈所受的合外力的大小和方向；3）当直导线中电流随时间变化的规律为 0 cosI I t ，在 23t 时，线圈中的感生电动势的大小和方向。（12分） 图6b baI 图78 / 85. 如图8所示，一根长为L的铜棒OA，处在磁感应强度大小为B的均匀磁场中（方向垂直于纸面向内），并以角速度在与磁场方向垂直的平面内绕棒的一端O作匀速转动，求在铜棒两端的动生电动势，并判断哪一端的电势较高？（8分）6. 介子是不稳定的粒子，在它自己的参考系中测得平均寿命是 82.6 10 s ，如果它相对实验室以0.8c的速度运动，那么实验室坐标系中测得的 介子的寿命是多少？（4分）7. 某金属产生光电效应的红限波长为 0 ，今以波长为 ( 0 )的单色光照射该金属，求金属释放出的电子(质量为 em )的动量大小。（4分）O ALB 图8
