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1、 大学物理 B 期中考题(80 学时)2012 年 05 月班级_姓名_学号_ 得分_一、选择题(单选题,每小题 3 分,共 30 分)1半径为 R1 和 R2 的两个导体球,相距很远,则两球的电容之比C1:C2_ 当用细长导线将两球相连,并给其带电,平衡后两球表面附近场强之比 ElE 2_. .(A) R1R 2 ,R 1R 2(B) R1R 2 ,R 2R 1(C) R2R 1 ,R 1R 2(D) R2R 1 ,R 2R 1 2正方形的两对角上,各置点电荷 Q,在其余两对角上各置电荷 q,若 Q 所受合力为零,则 Q 与 q 的大小关系为(A) 2 (B) q2 (C) 4 (D) 3电
2、场强度为 Er的均匀电场, Er的方向与 X 轴正向平行,如图所示则通过图中一半径为 R 的半球面的电场强度通量为(A)R 2E (B)R 2E/2 (C)2R 2E (D )0 . 4如图所示,直线 MN 长为 2R,弧 OCD 是以 N 点为中心,R 为半径的半圆弧,N 点有正电荷+q,M 点有负电荷-q今将一试验电荷+q 0 从 O 点出发沿路径 OCDP 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功(A) A0 且为有限常量(B) A0 且为有限常量 (C) A(D) A0 5. 一点电荷位于球形高斯面的中心处下列哪一种情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化: (A) 将另一点电荷放
3、在高斯面外 (B) 将另一点电荷放进高斯面内 (C) 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内 (D) 将高斯面半径缩小 6. 充了电的平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力 F 与两极板间的电压 U 的关系是: (A) FU (B) F1/U (C) F1/U 2 (D) FU 2 7两个惯性系 S 和 ,沿 x ( )轴方向作匀速相对运动,相对速度为 u。设在S系中某点先后发生两个事件,用静止于该系的钟测出两事件的时间间隔为0,而用固定在 S 系的钟测出这两个事件的时间间隔为 ,若在 S系 x轴上放置一静止于该系且长度为 l0 的细杆,从 S 系测得此杆的长度为 l,则(A) 0;
4、 l; (D ) 0; l 8. 在一圆形电流 I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路 L,则由安培环路定理可知 (A) ,且环路上任意一点 B = 0 0dLlBv(B) ,且环路上任意一点 B0 Ll(C) ,且环路上任意一点 B0 0dLlBv(D) ,且环路上任意一点 B =常量 Ll9. 一载有电流 I 的细导线分别均匀密绕在半径为 R 和 r 的长直圆筒上形成两个螺线管,两螺线管单位长度上的匝数相等设 R = 2r,则两螺线管中的磁感应强度大小 BR 和 Br 应满足: (A) BR = 2Br (B) BR = Br (C) 2BR = Br (D) BR = 4Br 10.
5、 如图所示,在圆柱形空间内有一磁感应强度为 的均匀磁场 的大小以BvBv速率 dB/dt 变化在磁场中有 A、B 两点,其间可放直导线 AB 和弯曲的导线AB,则 (A) 电动势只在直导线 AB 中产生 (B) 电动势只在弯曲的导线 AB 中产生 (C) 电动势在两导线中都产生,且大小相等 (D) 电动势在两导线中都产生,且大小不相等 二、填空题(每空 2 分,共 20 分)1. 两个电容器 1 和 2,串联后接上电动势恒定的电源充电。在电源保持联接的情况下,若把电介质充入电容器 2 中,则电容器 2 上的电势差_;电容器2 极板上的电量_.(填增大、减小、不变) 2一真空平行板电容器,电容为
6、 C,两极板间距离为 d充电后,两极板间相互作用力为 F则两极板间的电势差为 _ ,极板上的电荷量大小为 _.3均匀磁场的磁感应强度 Br垂直于半径为 r 的圆面今以该圆周为边线,作一半球面 S,则通过 S 面的磁通量的大小为 _.4面积为 S 的平面,放在场强为 Er的均匀电场中,已知 Er与平面间的夹角为)21(,则通过该平面的电场强度通量的数值 e _.5. 真空中,一半径为 R 的均匀带电圆环,电荷线密度为 ,设无穷远处为电势零点,则圆环中心 O 点的电势 U_.6. 一个带电的金属球,当其周围是真空时,储存的静电能量为 We0,使其电荷保持不变,把它浸没在相对介电常量为 r 的无限大
7、各向同性均匀电介质中,这时它的静电能量 We =_.7. 有一半径为 a,流过稳恒电流为 I 的 1/4 圆弧形载流导线 bc,按图示方式置于均匀外磁场 中,则该载流导线所受的安培力大小为Bv_. 8. 一门宽为 a。今有一固有长度为 0l( a)的水平细杆,在门外贴近门的平面内沿其长度方向匀速运动,若站在门外的观察者认为此杆的两端可同时被拉进此门,则该杆相对于门的运动速率 u 至少为_。三、计算题(每小题 10 分,共 50 分)1、如图,无限长直导线折成 V 形,顶角为 ,置于 XY 平面内,且一个角边与 X 轴重合当导线中通有电流 I 时,求 Y 轴上一点 P(0,a)处的磁感应强度大小
8、和方向I),0(aPyx 2一半径为 R 的带电球体,其电荷体密度分布为 (rR) (q 为一正的常量)4qr试求:(1) 带电球体的总电荷;(2) 球内、外各点的电场强度;(3) 球内、外各点的电势 3如图,有一闭合回路由半径为 a 和 b 的两个同心共面半圆连接而成其上均匀分布线密度为的电荷,当回路以匀角速度,绕过 O 点垂直于回路平面的轴转动时,求圆心 O 点处的磁感强度的大小 4由质量为 m、电阻为 R 的均匀导线做成的矩形线框,宽为 b,在 t =0 时由静止下落,这时线框的下底边在 y =0 平面上方高度为 h 处(如图所示)y =0 平面以上没有磁场;y =0 平面以下则有匀强磁
9、场 ,其方向在图中垂直纸面向Bv里现已知在时刻 t = t1 和 t = t2,线框位置如图所示,求线框速度 v 与时间 t 的函数关系 (不计空气阻力,且忽略线框自感) 5观测者甲和乙分别静止于两个惯性参照系 K 和 中,甲测得在同一地点发生的两个事件的时间间隔为 4 s,而乙测得这两个事件的时间间隔为 5 s,求: (1) K相对于 K 的运动速度; (2)乙测得这两个事件发生的地点的距离. 答案及评分标准一 选择题(每小题 3 分,共 30 分)1(B) 2(A) 3(D) 4(D) 5(B ) 6(D) 7(D) 8(B) 9(B) 10(D)二 填空题(每空 2 分,共 20 分)1
10、 减小 2 分增大 2 分2 2 分CFd/2 分3、 2 分Br24、 2 分)1cos(ES5 / (20) 2 分 6 We0 / r 2 分7 aIB 2 分 8 2 分20)/(1lac三计算题(每小题 10 分,共 50 分)1解:如图所示,将 V 形导线的两根半无限长导线分别标为 1 和 2。则导线 1 在 P 点的磁感应强度为 , 方向垂直纸面向里 。 4 分aIB401导线 2 在 P 点的磁感应强度为 )sin(co402 aIB方向垂直纸面向外。 4 分综上,P 点的总磁感应强度)cosin1(cos4012 aI 方向垂直纸面向外。 2 分2解:(1) 在球内取半径为 r