大学物理B2期末复习题定稿子问题详解

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1、word 大学物理2期末复习题第八章静电场一、 选择题1、一高斯面所包围的体积电量代数和Qi=0,如此可肯定:C(A)高斯面上各点场强均为零。(B)穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。(C)穿过整个高斯面的电通量为零。(D)以上说法都不对。2、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的答案是:D(A)如果高斯面上 E 处处为零,如此该面必无电荷。(B)如果高斯面无电荷,如此高斯面上 E 处处为零。(C)如果高斯面上E 处处不为零,如此高斯面必有电荷。(D)如果高斯面有净电荷,如此通过高斯面的电通量必不为零。(E)高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。3、关于静电场中某点电势值的正负,如下说法

2、中正确的答案是:C(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负。(B)电势值正负取决于电场力对试验电荷作功的正负。(C)电势值的正负取决于电势零点的选取。(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。4、在静电场分布的条件下,任意两点P1和P2之间的电势差决定于AAP1和P2两点的位置。 (B) P1和P2两点处的电场强度的大小和方向。(C)试验电荷所带电荷的正负。 (D)试验电荷的电荷量。二、 填空题1、真空中电量分别为q1和q2的两个点电荷,当它们相距为r时,该电荷系统的相互作用电势能 W= ,(设当两个点电荷相距无穷远时电势能为零)。q1q2/40r2、一电子和一质子相距210-10

3、m(两者静止),将此两粒子分开到无穷远距离时(两者仍静止)需要的最小能量是eV 。7.2(1/40=9109 N m2 /C2, 1eV=1.610-19J)3 电偶极矩大小p=4 2p /4x30是电偶极子在延长线上的 电场5 取无限远为电势零点只能在电荷分布在有限区域时三、 计算题:1、(5分) 一“无限长均匀带电的空心圆柱体,半径为a,外半径为b,电荷体密度为,一半径为r(arb)、长度为L的同轴圆柱形高斯柱面,请计算其中包含的电量解 :q= V (1) (2分)V=l(r2-a2) (2) (2分)q=l(r2-a2) (3) (1分)2 (5分)电量q均匀分布在长为 2l 的细杆上,

4、求在杆外延长线上与杆端距离为a的p点的电势( 设无穷远处为电势零点)。解 :V=( q/80rl)Ln(1+2l/a) (3)(1) 2分 、(2) 2分、(3)1分3 (5分) 一电荷面密度为“无限大均匀带电平面,假如以该平面处为电势零点,试求带电平面x0 空间的电势分布。解 :V=-x/20 (3) (1) 2分、(2) 2分、(3) 1分4 (5分)一电偶极子由电量 q=1.010-6 C的两个异号点电荷所组成,两电荷相距L=2.0cm,把这电偶极子放在场强大小为 E=1.0105 N/C 的均匀电场中,试求电偶极子受到的最大力矩值解 :M=2(L/2)Eq (1) 2分M=21.010

5、-611.010510-2 (2) 2分M=2.010-3 Nm (3) 1分5、(10分)电量Q(Q0)均匀分布在长为L的细棒上,在细棒的延长线上距细棒中心O距离为a的P点处放一带电量为q(q0)的点电荷,求P点的电场强度值;(8 分) 带电细棒对该点电荷的静电力。(2分)解 :(1) 2分 (2) 4分 (3)2分 F=qE (1) 1分(2) 1分7、10分将半径分别为R1=5 cm和R2=10 cm 的两个很长的共轴金属圆筒分别连接到直流电源的两极上,今使一电子以速率v=3106 m/s,垂直于金属圆筒长度方向即沿半径为 r(R1rR2 )的圆周的切线方向射入两圆筒间,欲使得电子作圆周

6、运动,电源电压应为多大。(电子质量m=9.1110-31 kg,电子电荷e=1.610-19C)解 :F=Ee (1) 1分F=mv2/r (2) 2分E=/20r (3) 2分=20mv2/e (4) 2分U=(/20)Ln(R2/ R1)=(mv2/e) Ln(R2/ R1) (5) 3分第九、十章静电场-、填空与选择1、一半径为R的球形金属导体达到静电平衡时,其所带电量为+Q均匀分布,如此球心处的场强大小为 0 ;球外表附近处的电场强度大小为。2、 电势不变的空间, 2 1电场强度也不变; 2电场强度为零;3电场强度不为零,但大小无法确定; 4电场强度的大小与该电势成正比。3、 +Q的电

7、场中,将-q的电荷从场中某点移到无穷远处,如此 3 1电场力做正功,电势能增加; 2电场力做正功,电势能减少;3电场力做负功,电势能增加; 4电场力做负功,电势能减少。4、 在户外如遇到雷雨天时,以下措施正确的答案是 2 1) 躲入大树下; 2躲入有金属壳体的仓;3) 假如在空旷场地找不到躲避处时,站立不动; 4在空旷的体育场上可以继续运动。5、 在静电平衡条件下,导体是一个等势体,导体的电场强度处处为零,之所以达到这种状态,是由 3 1导体外表的感应电荷分布所决定的; 2导体外部的电荷分布所决定的;3导体外部的电荷和导体外表的感应电荷所共同决定的; 4以上所述都不对。6、 一平行板电容器的电

8、容为C,将它接到电压为U的电源上,然后将两板的距离由d变为d/2,如此 1 1) 电容为原来的2倍,板间电场强度为原来的2倍; 2电容为原来的2倍,板间电场强度为原来的1/2倍;3电容为原来的1/2倍,板间电场强度为原来的1/2倍; 4电容为原来的1/2倍,板间电场强度为原来的2倍。7、有两个分别带有电量的良导体A和B,如下列图。 它们被相对电容率为、电阻率为的物体所包围。 如此两导体间的电流 4 1与两导体的尺寸有关;2与两导体间的距离有关; 3与1、2两因素都有关; 4) 与1、2两因素都无关。8、欧姆定律的微分形式为。9、由电容器的定义,如此当时, C=0,正确吗? 不正确 。10、一半

9、径为R的薄金属球壳外有一点电荷q,它距球心的距离为r,如此当系统达到静电平衡时,薄金属球壳上的感应电荷在球心O处所产生的电场强度大小为 3 。102 R O3qr4以上都不对。 11、一孤立带电导体球,其外表处场强的方向 垂直于导体外表 ;当把另一带电体放在这个导体球附近时,该导体球外表处场强的方向 仍垂直于导体外表 。12、两同心导体球壳,球壳带电量,外球壳带电量,静电平衡时,外球壳的电荷分布为:外表 ;外外表。二、计算题1、一真空平行板电容器,极板面积为S,两极板间的距离为,极板上的电荷面密度分别为;求:1极板间的电场强度;2极板间的电势差;3电容;4电容器的储能。解:1两极板间的场强为:

10、 2两极板间的电势差为: 3电容: 42、一圆柱形真空电容器由半径分别为和的两同轴圆柱导体面所构成,单位长度上的电荷分别为,且圆柱的长度比半径大得多。求:1电容器外的场强分布;2电容器外的电势分布;3电容器的电容;4极板间的电场能量。解:1电场分布:2电势分布:3极板间的电势差:电容:4能量密度:电场能量:3、真空中的球形电容器的、外半径分别为和,所带电荷量分别为。求:1该系统各区间的场强分布;2该系统各区间的电势分布;3该系统的电容。4此电容器贮存的电场能量。解:1由高斯定理得电场分布:2电势分布:3两极板间的电势差:电容:4能量密度:电场能量:第十一章 稳衡电流的磁场一、填空题2通过磁场中

11、任意闭合曲面的磁通量等于。(答案:0)3载流长直密绕螺线管,轴线方向单位长度n匝线圈,通有电流I,根据安培环路定理,管中部任意点的磁感应强度大小为 。答案:m0nI4截面半径为R的长直圆柱筒导体,电流I沿轴向在圆柱筒外表均匀流动。设P点到圆柱筒轴线距离为r,当rR时,P点的磁感应强度大小为 ,而当rR时,P点的磁感应强度的大小为。(答案:、0)ORI5电量为q,质量为m的带电粒子,以初速度v0进入磁感应强度为B的均匀磁场,当v0与B之间夹角为q时,且磁场围是足够大,那么该带电粒子将在磁场中作螺旋运动,其轨道半径为;螺距为。答案:、O6一载流导线弯成如下列图的形状,其中圆弧局部为半径等于R的半圆

12、周,通过电流为I,如此圆心处磁感应强度的大小为 ,方向为 。(答案:、垂直纸面向里)7一载有电流I的导线在平面的形状如下列图,如此O点的磁感应强度大小为,方向为。(答案:、垂直纸面向外)8两条相距为d的无限长直载流导线,电流分别为I1和I2,每条导线单位长度受到的安培力大小为,当电流方向一致时,两导线相互(填相拆、相吸、无作用)。答案:、相吸二、选择题RIO1距离一无限长载流导线r处,有一个垂直导线以v速度运动的电子,如此该电子的受力大小为 答案:BA; B; C; D 2 如下列图的载流导线在圆心O处产生的磁感应强度B的大小为 答案:DA; B; C; D 3一无限长载流导线,旁有一与它共面的矩形线圈,尺寸与位置如下列图,如此穿过线圈的磁通量大小为 答案:CIbalA; B; C; D 4螺绕环的平均半径为R,线圈总匝数为N,当线圈以电流I,螺绕环的磁感应强度B的大小为 答案:DA; B; C; D 三、简算题2一半径为R的无限长圆柱体,载有电流I,求磁感应强度在空间的分布。5分abcLII答案:2分; rR1分 3. 二无限长载流直导线与一矩形框架位于同一平面,如下列图,a=b=c=10cm,L=10m,I=100A,求通过此杠架的磁通量。5分答案:,B方向一样向里2分I1I2Lba Wb 3分4. 一根长直导线载有电流I1,矩形回路载有

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