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1、大学物理习题集下册4物理教研室2005年8月目 录部分物理常量1练习一 库伦定律 电场强度 1练习二 电场强度（续）电通量2练习三 高斯定理4练习四 静电场的环路定理 电势 5练习五 场强与电势的关系 静电场中的导体 7练习六 静电场中的导体（续） 静电场中的电介质 8练习七 静电场中的电介质（续） 电容 静电场的能量 10练习八 静电场习题课 11练习九 恒定电流 13练习十 磁感应强度 洛伦兹力14练习十一 霍尔效应 安培力16练习十二 毕奥萨伐尔定律 17练习十三 毕奥萨伐尔定律（续） 安培环路定律19练习十四 安培环路定律（续）变化电场激发的磁场 20练习十五 静磁场中的磁介质 22练
2、习十六 静磁场习题课 24练习十七 电磁感应定律 动生电动势26练习十八 感生电动势 互感27练习十九 互感（续）自感 磁场的能量29练习二十 麦克斯韦方程组 31练习二十一 电磁感应习题课 32练习二十二 狭义相对论的基本原理及其时空观 34练习二十三 相对论力学基础 35练习二十四 热辐射 36练习二十五 光电效应 康普顿效应热辐射37练习二十六 德布罗意波 不确定关系39练习二十七 薛定格方程 氢原子40练习二十八 近代物理习题课 41部 分 物 理 常 量2引力常量 G=6.6710-11N2m2kg-2重力加速度 g=9.8m/s-2阿伏伽德罗常量 NA=6.021023mol-1摩
3、尔气体常量 R=8.31Jmol-1K-1标准大气压 1atm=1.013105Pa 玻耳兹曼常量 k=1.3810-23JK-1真空中光速 c=3.00108m/s电子质量 me=9.1110-31kg中子质量 mn=1.6710-27kg质子质量 mn=1.6710-27kg元电荷 e=1.6010-19C真空中电容率 e0= 8.8510-12 C2N-1m-2真空中磁导率 m0=4p107H/m=1.26106H/m普朗克常量 h = 6.6310-34 J s维恩常量 b=2.89710-3mK斯特藩-玻尔兹常量 s = 5.6710-8 W/m2K4说明：字母为黑体者表示矢量练习一
4、 库伦定律 电场强度一.选择题1.关于试验电荷以下说法正确的是(A) 试验电荷是电量极小的正电荷；(B) 试验电荷是体积极小的正电荷；(C) 试验电荷是体积和电量都极小的正电荷；(D) 试验电荷是电量足够小，以至于它不影响产生原电场的电荷分布，从而不影响原电场;同时是体积足够小，以至于它所在的位置真正代表一点的正电荷（这里的足够小都是相对问题而言的）.2.关于点电荷电场强度的计算公式E = q r / (4 p e 0 r3),以下说法正确的是 (A) r0时, E；(B) r0时,q不能作为点电荷,公式不适用；(C) r0时,q仍是点电荷,但公式无意义；(D) r0时,q已成为球形电荷,应用
5、球对称电荷分布来计算电场.3.关于电偶极子的概念,其说法正确的是(A) 其电荷之间的距离远小于问题所涉及的距离的两个等量异号的点电荷系统；(B) 一个正点电荷和一个负点电荷组成的系统；(C) 两个等量异号电荷组成的系统；(D) 一个正电荷和一个负电荷组成的系统.(E) 两个等量异号的点电荷组成的系统4.试验电荷q0在电场中受力为f , 其电场强度的大小为f / q0 , 以下说法正确的是(A) E正比于f ；(B) E反比于q0；(C) E正比于f 且反比于q0；(D) 电场强度E是由产生电场的电荷所决定的,不以试验电荷q0及其受力的大小决定.5.在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q1受另
6、一点电荷 q2 的作用力为f12 ,当放入第三个电荷Q后,以下说法正确的是(A) f12的大小不变,但方向改变, q1所受的总电场力不变；(B) f12的大小改变了,但方向没变, q1受的总电场力不变；(C) f12的大小和方向都不会改变, 但q1受的总电场力发生了变化； (D) f12的大小、方向均发生改变, q1受的总电场力也发生了变化.aaaAPO图1.1二.填空题1.如图1.1所示,一电荷线密度为l 的无限长带电直线垂直通过图面上的A点,一电荷为Q的均匀球体,其球心为O点,AOP是边长为a 的等边三角形,为了使P点处场强方向垂直于OP, 则l和Q的数量关系式为 ,且l与Q为 号电荷 (
7、填同号或异号) .ORd图1.22.在一个正电荷激发的电场中的某点A，放入一个正的点电荷q ,测得它所受力的大小为f1 ;将其撤走,改放一个等量的点电荷-q ,测得电场力的大小为f2 ,则A点电场强度E的大小满足的关系式为 .3.一半径为R的带有一缺口的细圆环, 缺口宽度为d (dR)环上均匀带正电, 总电量为q ,如图1.2所示, 则圆心O处的场强大小E = ,场强方向为 .三.计算题OORXYORj图1.2图1.31.一“无限长”均匀带电的半圆柱面,半径为R, 设半圆柱面沿轴线单位长度上的电量为l,如图1.2所示.试求轴线上一点的电场强度.2.一带电细线弯成半径为R的半圆形, 电荷线密度为
8、l = l0 sinj, 式中l0 为一常数, j 为半径R与X轴所成的夹角, 如图1.3所示,试求环心O处的电场强度.练习二 电场强度（续） 电通量一.选择题1. 以下说法错误的是(A) 电荷电量大,受的电场力可能小；(B) 电荷电量小,受的电场力可能大；(C) 电场为零的点,任何点电荷在此受的电场力为零；(D) 电荷在某点受的电场力与该点电场方向一致.2.在点电荷激发的电场中，如以点电荷为心作一个球面，关于球面上的电场，以下说法正确的是(A) 球面上的电场强度矢量E 处处不等；(B) 球面上的电场强度矢量E 处处相等，故球面上的电场是匀强电场；(C) 球面上的电场强度矢量E的方向一定指向球
9、心；(D) 球面上的电场强度矢量E的方向一定沿半径垂直球面向外.3.关于电场线，以下说法正确的是(A) 电场线上各点的电场强度大小相等；(B) 电场线是一条曲线，曲线上的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行； (A) 开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合；SEn30图2.1(D) 在无电荷的电场空间，电场线可以相交.4.如图2.1，一半球面的底面园所在的平面与均强电场E的夹角为30 ，球面的半径为R，球面的法线向外，则通过此半球面的电通量为(A) p R2E/2 .(B) -p R2E/2.(C) p R2E.(D) -p R2E.5.真空中有AB两板，相距为
10、d ，板面积为S(Sd2)，分别带+q和-q ，在忽略边缘效应的情况下，两板间的相互作用力的大小为(A) q2/(4pe0d2 ) .(B) q2/(e0 S ) .(C) 2q2/(e0 S ).(D) q2/(2e0 S ) .P1P2xdd2dl-l图2.2二.填空题1.真空中两条平行的无限长的均匀带电直线，电荷线密度分别为+l 和-l，点P1和P2与两带电线共面，其位置如图2.2所示，取向右为坐标X正向，则= ，= .2.为求半径为R带电量为Q的均匀带电园盘中心轴线上P点的电场强度, 可将园盘分成无数个同心的细园环, 园环宽度为d r，半径为r，此面元的面积dS= ，带电量为dq =
11、,此细园环在中心轴线上距圆心x的一点产生的电场强度E = .qS0SE图2.33.如图2.3所示,均匀电场E中有一袋形曲面，袋口边缘线在一平面S内，边缘线所围面积为S0 ，袋形曲面的面积为S ，法线向外，电场与S面的夹角为q ，则通过袋形曲面的电通量为 .三.计算题1.一带电细棒弯曲线半径为R的半圆形，带电均匀，总电量为Q，求圆心处的电场强度E.2.真空中有一半径为R的圆平面，在通过圆心O与平面垂直的轴线上一点P处，有一电量为q 的点电荷，O、P间距离为h ,试求通过该圆平面的电通量.练习三 高斯定理一.选择题1.如果对某一闭合曲面的电通量为 =0,以下说法正确的是(A) S面上的E必定为零；
12、(B) S面内的电荷必定为零；(C) 空间电荷的代数和为零；(D) S面内电荷的代数和为零.2.如果对某一闭合曲面的电通量 0,以下说法正确的是(A) S面上所有点的E必定不为零；(B) S面上有些点的E可能为零；(C) 空间电荷的代数和一定不为零；(D) 空间所有地方的电场强度一定不为零.3.关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是(A) 如高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷；(B) 如高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零；(C) 如高斯面上E处处不为零,则高斯面内必有电荷；ORErE1/r图3.1(D) 如高斯面内有净电荷,则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
