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1、大学物理试卷(考试时间 120分钟 考试形式闭卷)年级专业层次 姓名 学号 一选择题:(共30分 每小题3分)1如图所示,两个“无限长”的共轴圆柱面,半径分别为R1和R2,其上均匀带电,沿轴线方向单位长度上的带电量分别为和,则在两圆柱面之间,距离轴线为r的P点处的场强大小E为:(A) (B) (C)(D)2如图所示,直线MN长为,弧OCD是以N点为中心,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+q0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) A 0且为有限常量(B) A 0且为有限常量 (C) A(D) A 03一带电体可作为点电荷处理
2、的条件是 (A)电荷必须呈球形分布 (B)带电体的线度很小 (C)带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计 (D)电量很小 4下列几个说法中哪一个是正确的? (A)电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向(B)在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同(C)场强方向可由定出,其中q为试探电荷的电量,q可正、可负,为试探电荷所受的电场力 (D)以上说法都不正确5在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路、,圆周内有电流、,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中回路外有电流,P1、P2为两圆形回路上的对应点,则: (A) (B) (C) (D)6电场强度为的均匀
3、电场,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)(B) (C)(D)0 7在静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系,下列说法中正确的是: (A)场强大的地方电势一定高 (B)场强相等的各点电势一定相等 (C)场强为零的点电势不一定为零 (D)场强为零的点电势必定是零8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) (B) (C) (D)9在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极射线将(A)向下偏 (B)向上偏 (C)向纸外偏 (D)向纸内偏 10对位移电流,有下述四种说法,请指出哪
4、一种说法正确 (A)位移电流是由变化电场产生的 (B)位移电流是由线性变化磁场产生的 (C)位移电流的热效应服从焦耳楞次定律(D)位移电流的磁效应不服从安培环路定理二填空题:(共30分 每小题3分)1一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对电容率为,若极板上的自由电荷面密度为,则介质中电位移的大小D ,电场强度的大小E 2一空气平行板电容器,电容为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在相对介电常数的各向同性均匀电介质中,与电能密度相应的电场强度的大小E= .(08.8510-12C2N-1m-2)4平行板电容器,充电后
5、与电源保持连接,然后使两极板间充满相对电容率为的各向同性均匀电介质,这时两极板上的电量是原来的 倍,电场强度是原来的 倍;电场能量是原来的 倍5真空中,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后,电容C ,今给其带电,平衡后两球表面附近场强之比ElE2 .6电量为的试探电荷放在电场中某点时,受到向下的力,则该点的电场强度大小为 ,方向 . 7当带电量为q的粒子在场强分布为的静电场中从a点到b点作有限位移时,电场力对该粒子所作功的计算式为A 8图示为某静电场的等势面图,在图中画出该电场的电力线 0V10V20V30V9均匀磁场的磁感应强度垂直于半
6、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 10面积为S的平面,放在场强为的均匀电场中,已知与平面间的夹角为,则通过该平面的电场强度通量的数值 三计算题:(共40分 每小题10分)1、两个点电荷,电量分别为+q和-3q,相距为d,试求: (l)在它们的连线上电场强度的点与电荷量为+q的点电荷相距多远? (2)若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U 0的点与电荷量为+q的点电荷相距多远? 2、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,如图当导线中通有电流I时,求Y轴上一点P(0,a)处的磁感应强度大小3、电量Q均匀分布在半径为a、长为L(
7、La)的绝缘薄壁长圆筒表面上,圆筒以角速度绕中心轴线旋转一半径为2a、电阻为R的单匝圆形线圈套在圆筒上(如图所示)若圆筒转速按照的规律(和是已知常数)随时间线性地减小,求圆形线圈中感应电流的大小和流向 4、图中所示为水平面内的两条平行长直裸导线LM与LM,其间距离为其左端与电动势为的电源连接.匀强磁场垂直于图面向里.一段直裸导线ab横放在平行导线间(并可保持在导线间无摩擦地滑动)把电路接通由于磁场力的作用,ab将从静止开始向右运动起来求(1) ab能达到的最大速度V(2) ab达到最大速度时通过电源的电流I大学物理(电磁学)试卷1答案一选择题:(共30分,每小题3分)1(A)2(D)3(C)4
8、(C)5(C) 6(D) 7(C) 8(A) 9(B) 10(A)二填空题:(共30分)l 2分 1分2 3分 2分3 3.361011Vm 4 1分 11分 1分5 R1R2 l分 2分 R2R12分6 4N/C2分向上1分7 3分8 0V10V20V30V9 3分10 3分三计算题:(共40分)l解:设点电荷q所在处为坐标原点O,X轴沿两点电荷的连线(l)设的点的坐标为x,则 3分可得 解出 和 2分其中符合题意,不符合题意,舍去(2)设坐标x处 U 0,则 3分得 2分 2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 方向垂直止面向里 4分导线2
9、在P点的磁感应强度为方向垂直纸面向外。 4分P点的总磁感应强度 方向垂直纸面向外。 2分3解:圆筒以旋转时,相当于表面单位长度上有环形电流,它和通电流螺线管的nI等效按长螺线管产生磁场的公式,筒内均匀磁场的磁感应强度为: (方向沿筒的轴向) 4分筒外磁场为零所以穿过线圈的磁通量为: 2分在单匝线圈中产生感生电动势为 2分感应电流i为 1分i的方向与转向一致l分4解:(1)导线ab运动起来时,切割磁感应线,产生动生电动势。设导线中电流为i,导体运动速度为v,则ab上的动生电动势为 由b指向a3分在由ab接通的电路中在磁场力作用下,v不断增大,则i不断减小。2分当v增大到某一值V时,若,则i = 0,ab所受磁场力为零,其速度不再增加,导线作匀速运动,这也就是ab能达到的最大速度3分(2)这时电路中和电源中的电流都是 I = 02分