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2013级大物Ⅱ期末试题及答案课程代号：PHY17017北京理工大学2014－2015学年第一学期大学物理II期末试题A卷2015年1月29日14:00 – 16:00班级学号姓名任课教师姓名填空题选择题计算1 计算2 计算3 计算4 计算5 总分物理常数：真空介电常量ε0 = 8.85×10-12 C2·N-1·m-2，真空磁导率μ0 =4π×10-7 N·A-2，普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19 C，电子质量m e =9.11×10-31 kg，质子质量m p =1.67×10-27 kg。
一、填空题（共40分，请将答案写在卷面指定的横线上。
）1. （3分）两个点电荷在真空中相距为r1时的相互作用力等于它们在某一“无限大”向同性均匀电介质中相距为r2时的相互作用力，则该电介质的相对介电常量εr= 。
2. （3分）电容为C0的平板电容器，接在电路中，如图所示。
若将相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间)，此时电场能量是原来的倍。
3. （3分）带电粒子穿过过饱和蒸汽时，在它走过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成小液滴，从而显示出粒子的运动轨迹，这就是云室的原理。
今在云室中有磁感强度大小为1T的均匀磁场，观测到一个质子的径迹是半径20cm的圆弧，该质子的动能为J。
4. （3分）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d1/d2=1/4。
当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比W1/W2= 。
5. （3分）一圆线圈的半径为R，载有电流I，置于均匀外磁场B中，IR如图所示。
在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下，则线圈导线上的张力为 。
(载流线圈的法线方向规定与磁场B 的方向相同。
)6. （3分） 螺绕环中心周长l =10cm ，环上均匀密绕线圈N =200匝，线圈中通有电流I =0.1A ，管内充满相对磁导率μr =4200的磁介质。
课程代号：PHY17017北京理工大学2014－2015学年第一学期大学物理II期末试题A卷2015年1月29日14:00 – 16:00班级学号姓名任课教师姓名物理常数：真空介电常量?0 = 8.85×10-12 C2·N-1·m-2，真空磁导率?0 =4?×10-7 N·A-2，普朗克常量h =6.63×10-34 J·s，基本电荷e =1.60×10-19 C，电子质量m e =9.11×10-31 kg，质子质量m p =1.67×10-27 kg。
一、填空题（共40分，请将答案写在卷面指定的横线上。
）1. （3分）两个点电荷在真空中相距为r1时的相互作用力等于它们在某一“无限大”向同性均匀电介质中相距为r2时的相互作用力，则该电介质的相对介电常量εr= 。
2. （3分）电容为C0的平板电容器，接在电路中，如图所示。
若将相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间)，此时电场能量是原来的倍。
3. （3分）带电粒子穿过过饱和蒸汽时，在它走过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成小液滴，从而显示出粒子的运动轨迹，这就是云室的原理。
今在云室中有磁感强度大小为1T 的均匀磁场，观测到一个质子的径迹是半径20cm的圆弧，该质子的动能为J。
4. （3分）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d1/d2=1/4。
当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比W1/W2= 。
5. （3分）一圆线圈的半径为R，载有电流I，置于均匀外磁场B中，如图所示。
在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下，则线圈导线上的张力为。
(载流线圈的法线方向规定与磁场B的方向相同。
)6. （3分）螺绕环中心周长l=10cm，环上均匀密绕线圈N=200匝，线圈中通有电流I=0.1A，管内充满相对磁导率μr=4200的磁介质。
大二物理期末考试试题（带答案）1、均匀磁场的磁感强度B 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(A) 2πr 2B ． (B) πr 2B ．(C) 0． (D) 无法确定的量． ［ B ］2、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ，S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α ，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) πr 2B ． (B) 2 πr 2B ．(C) -πr 2B sin α． (D) -πr 2B cos α． ［ D ］3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为(A) 0.90． (B) 1.00．(C) 1.11． (D) 1.22． ［ C ］4、如图所示，电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b 点．若ca 、bd 都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度(A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内．(B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外． (C) 方向在环形分路所在平面，且指向b ．(D) 方向在环形分路所在平面内，且指向a ． (E) 为零．［ E ］5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状，则P ，Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为： (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ． (C) B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ．［ D ］6、边长为l 的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面)，在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为(A) 01=B ，02=B ． (B) 01=B ，l I B π=0222μ． (C) l I B π=0122μ，02=B ．a(D) l I B π=0122μ,lI B π=0222μ． ［ C ］7、在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线，流过的电流为I ，则圆心处的磁感强度为(A) R 140πμ． (B) R120πμ． (C) 0． (D) R140μ． ［ D ］ 8、一个电流元l I d 位于直角坐标系原点 ，电流沿z 轴方向 ，点P (x ，y ，z )的磁感强度沿x 轴的分量是：(A) 0．(B) 2/32220)/(d )4/(z y x l Iy ++π-μ．(C) 2/32220)/(d )4/(z y x l Ix ++π-μ．(D) )/(d )4/(2220z y x l Iy ++π-μ． ［ B ］9、电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点沿垂直ac 边方向流出，经长直导线2返回电源(如图)．若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示，则O 点的磁感强度大小(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B ，B 3 = 0． (C) B ≠ 0，因为虽然B 3= 0，但021≠+B B .(D) B ≠ 0，因为虽然021=+B B ，但B 3≠ 0． ［ A ］10、电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流强度为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 与圆心O 三点在同一直线上．设直电流1、2及圆环电流分别在O 点产生的磁感强度为1B 、2B 及3B，则O点的磁感强度的大小 (B) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为021=+B B ，B 3 = 0． (C) B ≠ 0，因为虽然B 1 = B 3 = 0，但B 2≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然B 1 = B 2 = 0，但B 3≠ 0．(E) B ≠ 0，因为虽然B 2 = B 3 = 0，但B 1≠ 0． ［ C ］11、电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点流出，经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图)．若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示，则O 点的磁感强度大小(C) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B ，B 3= 0．(C) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0、B 1= 0，但B 2≠ 0． (D) B ≠ 0，因为虽然021≠+B B ，但3B ≠ 0． ［ C ］12、电流由长直导线1沿平行bc 边方向经过a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，由b 点流出，经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图)．已知直导线上的电流为I ，三角框的每一边长为l ．若载流导线1、2和三角框中的电流在三角框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示，则O 点的磁感强度大小(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．(B) B = 0，因为021=+B B ，B 3= 0． (C) B ≠0，因为虽然021=+B B ，但B 3≠ 0． (D) B ≠0，因为虽然B 3= 0，但021≠+B B ． ［D ］13、电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环，再由b 点沿半径方向流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 与圆心O 三点在一直线上．若载流直导线1、2和圆环中的电流在O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示，则O 点磁感强度的大小为(D) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．(B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B，B 3 = 0． (C) B ≠ 0，因为虽然021=+B B ，但B 3≠ 0． (D) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0，但021≠+B B ． ［ A ］14、电流由长直导线1沿切向经a 点流入一个电阻均匀的圆环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流强度为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 和圆心O 在同一直线上．设长直载流导线1、2和圆环中的电流分别在O 点产生的磁感强度为1B 、2B 、3B ，则圆心处磁感强度的大小 (E) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B ，B 3 = 0．(C) B ≠ 0，因为B 1≠ 0、B 2≠ 0，B 3≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0，但021≠+B B ． ［ B ］15、电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b 点沿半径方向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流强度为I ，∠aOb =30°．若长直导线1、2和圆环中的电流在圆心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 、3B 表示，则圆心O 点的磁感强度大小 (F) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B ，B 3 = 0． (C) B ≠ 0，因为虽然B 3= 0，但021≠+B B ． (D) B ≠ 0，因为B 3≠ 0，021≠+B B ，所以0321≠++B B B ． ［ A ］16、如图所示，电流由长直导线1沿ab 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正方形框，由c 点沿dc 方向流出，经长直导线2返回电源．设载流导线1、2和正方形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 、3B 表示，则O 点的磁感强度大小 (A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0． (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B ．B 3= 0 (C) B ≠ 0，因为虽然021=+B B ，但B 3≠ 0．(D) B ≠ 0，因为虽然B 3= 0，但021≠+B B ． ［ B ］17、 如图所示，电流I 由长直导线1经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正方形线框，由b 点流出，经长直导线2返回电源(导线1、2的延长线均通过O 点)．设载流导线1、2和正方形线框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用 1B 、2B 、3B 表示，则O 点的磁感强度大小(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．(B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0、B 3≠ 0，但0321=++B B B ．(C) B ≠ 0，因为虽然021=+B B，但B 3≠ 0． (D) B ≠ 0，因为虽然B 3= 0，但021≠+B B ． ［ A ］18、在一平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流i 的大小相等，其方向如图所示．问哪些区域中有某些点的磁感强度B 可能为零？(A) 仅在象限Ⅰ． (B) 仅在象限Ⅱ． (C) 仅在象限Ⅰ，Ⅲ． (D) 仅在象限Ⅰ，Ⅳ．(E) 仅在象限Ⅱ，Ⅳ． ［ E ］1 219、如图，边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷．此正方形以角速度ω 绕AC 轴旋转时，在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1；此正方形同样以角速度ω 绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O 点产生的磁感强度的大小为B 2，则B 1与B 2间的关系为(A) B 1 = B 2． (B) B 1 = 2B 2． (C) B 1 = 21B 2． (D) B 1 = B 2 /4． ［ C ］20、边长为L 的一个导体方框上通有电流I ，则此框中心的磁感强度(A) 与L 无关． (B) 正比于L 2．(C) 与L 成正比． (D) 与L 成反比．(E) 与I 2有关． ［ D ］21、如图，流出纸面的电流为2I ，流进纸面的电流为I ，则下述各式中哪一个是正确的？(A)I l H L 2d 1=⎰⋅ ． (B) I l H L =⎰⋅2d (C) I l H L -=⎰⋅3d ． (D)I l H L -=⎰⋅4d ． ［ D ］22、如图，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)0d =⎰⋅L l B ，且环路上任意一点B = 0． (B) 0d =⎰⋅L l B ，且环路上任意一点B ≠0． (C) 0d ≠⎰⋅Ll B ，且环路上任意一点B ≠0．(D) 0d ≠⎰⋅L l B ，且环路上任意一点B =常量． ［ B ］23、如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅L l B d 等于(A) I 0μ． (B) I 031μ． (C) 4/0I μ． (D) 3/20I μ． ［ D ］24、若空间存在两根无限长直载流导线，空间的磁场分布就不具有简单的对称性，则该磁C q q q q O L 2 L 1 L 3 L 4 2I IL OI I I a b c d 120°场分布(A) 不能用安培环路定理来计算．(B) 可以直接用安培环路定理求出．(C) 只能用毕奥－萨伐尔定律求出．(D) 可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出． ［ D ］25、取一闭合积分回路L ，使三根载流导线穿过它所围成的面．现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则(A) 回路L 内的∑I 不变，L 上各点的B 不变．(B) 回路L 内的∑I 不变，L 上各点的B 改变．(C) 回路L 内的∑I 改变，L 上各点的B 不变．(D) 回路L 内的∑I 改变，L 上各点的B 改变． ［ B ］26、距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为(A) 3×10-5 T ． (B) 6×10-3 T ．(C) 1.9×10-2T ． (D) 0.6 T ．(已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) ［ B ］27、在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2，圆周内有电流I 1、I 2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L 2回路外有电流I 3，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则： (A) =⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B = (B) ≠⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B =．(C)=⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B ≠． (D)≠⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d Ll B ,21P P B B ≠． ［ C ］28、如图，一个电荷为+q 、质量为m 的质点，以速度v 沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x = 0延伸到无限远，如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场，则它将以速度v -从磁场中某一点出来，这点坐标是x = 0 和 (A) qB m y v +=． (B) qBm y v 2+=． (C) qBm y v 2-=． (D) qBm y v -=． ［ B ］ L 1 2 I 3 (a) (b) ⊙29、一运动电荷q ，质量为m ，进入均匀磁场中，(A) 其动能改变，动量不变． (B) 其动能和动量都改变．(C) 其动能不变，动量改变． (D) 其动能、动量都不变． ［ C ］30、A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动．A 电子的速率是B 电子速率的两倍．设R A ，R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径；T A ，T B 分别为它们各自的周期．则(A) R A ∶R B =2，T A ∶T B =2． (B) R A ∶R B 21=，T A ∶T B =1．(C) R A ∶R B =1，T A ∶T B 21=． (D) R A ∶R B =2，T A ∶T B =1． ［ D ］31、一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示．试问下述哪一种情况将会发生？(A) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差，且U a > U b ． (B) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差，且U a < U b ．(C) 在铜条上产生涡流． (D) 电子受到洛伦兹力而减速． ［ A ］32、一电荷为q 的粒子在均匀磁场中运动，下列哪种说法是正确的？(A) 只要速度大小相同，粒子所受的洛伦兹力就相同．(B) 在速度不变的前提下，若电荷q 变为-q ，则粒子受力反向，数值不变．(C) 粒子进入磁场后，其动能和动量都不变．(D) 洛伦兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆．［ B ］33、一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A) 正比于B ，反比于v 2．(B) 反比于B ，正比于v 2． (C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ．［ B ］34、图为四个带电粒子在O 点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片．磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电荷大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是 (A) Oa ． (B) Ob ．(C) Oc ． (D) Od ． ［ C ］O× × ×35、如图所示，在磁感强度为B的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为(A) F a > F b > F c ． (B) F a < F b < F c ．(C) F b > F c > F a ． (D) F a > F c > F b ． ［ C ］36、如图，长载流导线ab 和cd 相互垂直，它们相距l ，ab 固定不动，cd 能绕中点O 转动，并能靠近或离开ab ．当电流方向如图所示时，导线cd 将 (A) 顺时针转动同时离开ab ． (B) 顺时针转动同时靠近ab ．(C) 逆时针转动同时离开ab ．(D) 逆时针转动同时靠近ab ． ［ D ］37、两个同心圆线圈，大圆半径为R ，通有电流I 1；小圆半径为r ，通有电流I 2，方向如图．若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A) R r I I 22210πμ． (B) R r I I 22210μ． (C) rR I I 22210πμ． (D) 0． ［ D ］38、两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流．这两根导线将：(A) 互相吸引． (B) 互相排斥．(C) 先排斥后吸引． (D) 先吸引后排斥． ［ A ］39、有一N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈，边长为a ，通有电流I ，置于均匀外磁场B中，当线圈平面的法向与外磁场同向时，该线圈所受的磁力矩M m 值为(A) 2/32IB Na ． (B)4/32IB Na ． (C) ︒60sin 32IB Na ． (D) 0． ［ D ］40、有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀磁场B 中，B 的方向与x 轴正方向一致，线圈平面与x 轴之间的夹角为α，α < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将(A) 转动使α 角减小．(B) 转动使α角增大．(C) 不会发生转动．(D)如何转动尚不能判定． ［ B ］O r R I 1 I 241、若一平面载流线圈在磁场中既不受力，也不受力矩作用，这说明：(A) 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行．(B) 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行．(C) 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直．(D) 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直．［ A ］42、图示一测定水平方向匀强磁场的磁感强度B (方向见图)的实验装置．位于竖直面内且横边水平的矩形线框是一个多匝的线圈．线框挂在天平的右盘下，框的下端横边位于待测磁场中．线框没有通电时，将天平调节平衡；通电后，由于磁场对线框的作用力而破坏了天平的平衡，须在天平左盘中加砝码m 才能使天平重新平衡．若待测磁场的磁感强度增为原来的3倍，而通过线圈的电流减为原来的21，磁场和电流方向保持不变，则要使天平重新平衡，其左盘中加的砝码质量应为(A) 6m ． (B) 3m /2．(C) 2m /3． (D) m /6．(E) 9m /2． ［ B ］43、如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将 (A) 向着长直导线平移． (B) 离开长直导线平移．(C) 转动． (D) 不动． ［ A ］44、四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流皆为I ．这四条导线被纸面截得的断面，如图所示，它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶，每条导线中的电流流向亦如图所示．则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为 (A) I aB π=02μ． (B) I a B 2π=02μ． (C) B = 0． (D)I a B π=0μ． ［ C ］45、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强度大小B R 和B r 应满足：(A) B R = 2 B r ． (B) B R = B r ．(C) 2B R = B r ． (D) B R = 4 B r ． ［ B ］BI 1I a46、四条平行的无限长直导线，垂直通过边长为a =20 cm 的正方形顶点，每条导线中的电流都是I =20 A ，这四条导线在正方形中心O点产生的磁感强度为(μ0 =4π×10-7 N ·A -2) (A) B =0． (B) B = 0.4×10-4 T ．(C) B = 0.8×10-4 T. (D) B =1.6×10-4 T ． ［ C ］47、有一半径为R 的单匝圆线圈，通以电流I ，若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的(A) 4倍和1/8． (B) 4倍和1/2．(C) 2倍和1/4． (D) 2倍和1/2． ［ B ］48、关于稳恒电流磁场的磁场强度H，下列几种说法中哪个是正确的？ (A) H 仅与传导电流有关．(B) 若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H 必为零．(C) 若闭合曲线上各点H 均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零．(D) 以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的H 通量均相等． ［ C ］49、图示载流铁芯螺线管，其中哪个图画得正确？(即电源的正负极，铁芯的磁性，磁力线方向相互不矛盾．) ［ C ］50、附图中，M 、P 、O 为由软磁材料制成的棒，三者在同一平面内，当K 闭合后，(A) M 的左端出现N 极． (B) P 的左端出现N 极．(C) O 的右端出现N 极． (D) P 的右端出现N 极．［ B ］51、如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0 T ，则可求得铁环的相对磁导率μr 为(真空磁导率μ 0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)(A) 7.96×102 (B) 3.98×102(C) 1.99×102 (D) 63.3 ［ B ］aM P52、磁介质有三种，用相对磁导率μr表征它们各自的特性时，(A) 顺磁质μr >0，抗磁质μr <0，铁磁质μr >>1．(B) 顺磁质μr >1，抗磁质μr =1，铁磁质μr >>1．(C) 顺磁质μr >1，抗磁质μr <1，铁磁质μr >>1．(D) 顺磁质μr <0，抗磁质μr <1，铁磁质μr >0．［ C ］53、顺磁物质的磁导率：(A) 比真空的磁导率略小．(B) 比真空的磁导率略大．(C) 远小于真空的磁导率．(D) 远大于真空的磁导率．［B ］54、用细导线均匀密绕成长为l、半径为a (l >> a)、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为μr的均匀磁介质．若线圈中载有稳恒电流I，则管中任意一点的(A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI．(B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l．(C) 磁场强度大小为H = μ0NI / l．(D) 磁场强度大小为H = NI / l．［ D ］55、一闭合正方形线圈放在均匀磁场中，绕通过其中心且与一如图所示．用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)？(A) 把线圈的匝数增加到原来的两倍．(B) 把线圈的面积增加到原来的两倍，而形状不变．(C) 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍．(D) 把线圈的角速度ω增大到原来的两倍．［D ］56、一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是(A) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行．(B) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直．(C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移．(D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移．［ B ］57、如图所示，一矩形金属线框，以速度v 从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I 以顺时针方向为正)[ C ]58、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以d I /d t 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则： (A) 线圈中无感应电流．(B) 线圈中感应电流为顺时针方向．(C) 线圈中感应电流为逆时针方向．(D) 线圈中感应电流方向不确定． ［ B ］59、将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则不计自感时(A) 铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势．(B) 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小．(C) 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大．(D) 两环中感应电动势相等． ［ D ］60、在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈，开始时线圈与导线在同一平面内，且线圈中两条边与导线平行，当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时，线圈中的感应电流 (A) 以情况Ⅰ中为最大． (B) 以情况Ⅱ中为最大． (C) 以情况Ⅲ中为最大． (D) 在情况Ⅰ和Ⅱ中相同． ［ B ］61、一个圆形线环，它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B 中，另一半位于磁场之外，如图所示．磁场B 的方向垂直指向纸内．欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流，应使 (A) 线环向右平移． (B) 线环向上平移． (C) 线环向左平移． (D) 磁场强度减弱． ［ C ］62、如图所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流i ，下列哪一种情况可以做到？(A) 载流螺线管向线圈靠近．(B) 载流螺线管离开线圈．(C) 载流螺线管中电流增大． B I O (C)O (B)Ib d bcd c d v v ⅠⅢⅡ I(D) 载流螺线管中插入铁芯． ［ B ］63、如图所示，闭合电路由带铁芯的螺线管，电源，滑线变阻器组成．问在下列哪一种情况下可使线圈中产生的感应电动势与原电流Ｉ的方向相反． (A) 滑线变阻器的触点A 向左滑动．(B) 滑线变阻器的触点A 向右滑动． (C) 螺线管上接点B 向左移动(忽略长螺线管的电阻)． (D) 把铁芯从螺线管中抽出． ［ A ］64、 一矩形线框长为a 宽为b ，置于均匀磁场中，线框绕OO ′轴，以匀角速度ω旋转(如图所示)．设t =0时，线框平面处于纸面内，则任一时刻感应电动势的大小为(A) 2abB | cos ω t |． (B) ω abB(C)t abB ωωcos 21． (D) ω abB | cos ω t |． (E) ω abB | sin ω t |． ［ D ］ 65、一无限长直导体薄板宽为l ，板面与z 轴垂直，板的长度方向沿y 轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为B 的均匀磁场中，B 的方向沿z 轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度v 向y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为(A) 0． (B) 21v Bl ． (C) v Bl ． (D) 2v Bl ． ［ A ］66、一根长度为L 的铜棒，在均匀磁场 B 中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着，B 的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t =0时，铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是： (A) )cos(2θωω+t B L ． (B) t B L ωωcos 212． (C) )cos(22θωω+t B L ． (D) B L 2ω．(E)B L 221ω． ［ E ］ 67、如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动，直导线ab 中的电动势为 (A) Bl v ． (B) Bl v sin α． (C) Bl v cos α． (D) 0． ［ D ］ 68、如图所示，导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动（角速度ω 与B同方向），BC 的AB I O B a b ω zBy l V Bω L O θ bl ba v α O O ′ B BA C长度为棒长的31，则 (A) A 点比B 点电势高． (B) A 点与B 点电势相等．(B) A 点比B 点电势低． (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点．[ A ] 69、如图所示，矩形区域为均匀稳恒磁场，半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时针方向匀角速转动，O 点是圆心且恰好落在磁场的边缘上，半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时．图(A)—(D)的 --t 函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势？［A ］70、如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线．外磁场垂直水平面向上．当外力使ab 向右平移时，cd(A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ D ］71、有两个线圈，线圈1对线圈2的互感系数为M 21，而线圈2对线圈1的互感系数为M 12．若它们分别流过i 1和i 2的变化电流且ti t i d d d d 21>，并设由i 2变化在线圈1中产生的互感电动势为 12，由i 1变化在线圈2中产生的互感电动势为 21，判断下述哪个论断正确．(A) M 12 = M 21， 21 = 12．(B) M 12≠M 21， 21 ≠ 12．(C) M 12 = M 21， 21 > 12．(D) M 12 = M 21， 21 < 12． ［ C ］72、已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L 21． (B) 有一个大于L 21，另一个小于L 21． (C) 都大于L 21． (D) 都小于L 21． ［ D ］73、面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I ．线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系为： (A) Φ21 =2Φ12． (B) Φ21 >Φ12． (C) Φ21 =Φ12． (D) Φ21 =21Φ12． ［ C ］ t O (A) t O (C)t O (B) t O (D) c a b d N M B74、如图所示的电路中，A 、B 是两个完全相同的小灯泡，其内阻r >>R ，L 是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R 相等．当开关K 接通和断开时，关于灯泡A 和B 的情况下面哪一种说法正确？(A) K 接通时，I A >I B ． (B) K 接通时，I A =I B ．(C) K 断开时，两灯同时熄灭．(D) K 断开时，I A=I B ． ［ A ］75、用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m = (A) 只适用于无限长密绕螺线管．(B) 只适用于单匝圆线圈．(C) 只适用于一个匝数很多，且密绕的螺绕环．(D) 适用于自感系数Ｌ一定的任意线圈． ［ D ］76、两根很长的平行直导线，其间距离d 、与电源组成回路如图．已知导线上的电流为I ，两根导线的横截面的半径均为r 0．设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数，则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为(A)221LI ． (B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμ (C) ∞．(D) 221LI 020ln 2r d I π+μ ［ A ］77、真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A)200)2(21aI πμμ (B) 200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21I a μπ (D) 200)2(21a I μμ ［ B ］78、电位移矢量的时间变化率t D d /d 的单位是（A ）库仑／米2 （B ）库仑／秒（C ）安培／米2 （D ）安培•米2 ［C ］79、对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确．(A) 位移电流是指变化电场．(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．A B I A I B r r L, .R R KI I d 2r 0(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理． ［ A ］80、在感应电场中电磁感应定律可写成tl E L K d d d Φ-=⎰⋅ ，式中K E 为感应电场的电场强度．此式表明： (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等．(B) 感应电场是保守力场．(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线．(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念． ［ D ］。
姓名班级学号…密……….…………封…………………线…………………内……..………………不……………………. 准…………………答…. …………题…大学课程《大学物理（二）》期末考试试卷 附解析考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、若静电场的某个区域电势等于恒量，则该区域的电场强度为_______________，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 _______________。
2、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
3、一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为________；在________时，粒子的动能最大;________时，粒子的动能最小。
4、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e 、折射率为n 的薄云母片覆盖在缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O 处的光程差为_________________。
5、一质点作半径为0.1m 的圆周运动，其运动方程为：（SI ），则其切向加速度为＝_____________。
6、同一种理想气体的定压摩尔热容大于定容摩尔热容，其原因是_______________________________________________。
7、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为：（ ）。
①②③④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。
(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________ (3) 电荷总伴随有电场．__________________________ 8、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…大学课程《大学物理（二）》期末考试试卷附答案考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A，则两简谐振动的相位差为_______ 。
2、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环，其电荷线密度为λ，则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。
3、如图，在双缝干涉实验中，若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上，中央明条纹将向__________移动；覆盖云母片后，两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。
4、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。
5、如图所示，一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上，发生反射和折射．已知反射光是完全偏振光，那么折射角r的值为_______________________。
6、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为和如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
7、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
8、一根长为l，质量为m的均匀细棒在地上竖立着。
如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下，则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。
9、质量为M的物体A静止于水平面上，它与平面之间的滑动摩擦系数为μ，另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞．则碰后它们在水平方向滑过的距离L＝__________。
吉林建筑大学2013/2014学年第 二学期期末考试试卷（B 卷）科目：《 大学物理 》考试班级：交通121-132、桥隧131-132、道路131-132、土木131-139、材料131-134、材化131-132、地下空间131-132、力学131、安全131-132、环工131、高分子131-132、土建131 考试方式: 闭卷命题人签字： 教研室主任签字： 教学院长签字：一、选择（每题2分共26分）1、轮圈半径为R ，其质量为M 均匀分布在轮缘上。
长为R 质量为m 的均质辐条固定在轮心和轮缘间，辐条共有2N 根。
今若将辐条数减少为N 根，但保持轮对通过轮心垂直于轮平面轴的转动惯量保持不变，则轮圈的质量应为：( )(A)13NM m + (B)12Nm M + (C)16Nm M + (D)13Nm M +2、有一质量为m 的小球，系在一细绳的下端，作如图所示的圆周运动。
圆的半径为R ， 运动的速率为v ，当小球在轨道上运动一周时，小球所受重力冲量的大小为：( )(A) 2tan mg R v πθ (B) 2sin mg R v πθ (C) 2cos mg R v πθ (D) 2Rmg vπ3、下列几种说法（1）所有惯性系对物理基本规律都是等价的；（2）真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关； （3）何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同。
哪些说法是正确的（ ）（A ）只有（1）、（2）是正确的； （B ）只有（1）、（3）是正确的； （C ）只有（2）、（3）是正确的； （D ）三种说法都是正确的；4、图中所画的是两个简谐振动的振动曲线．若这两个简谐振动可叠加，则合成的余弦振动的初相为 ( )(A) π23． (B) π．(C) π21． (D) 0．5、一平面简谐波沿ox 正方向传播，波动表达式为]2)42(2cos[10.0π+-π=x t y (SI)，该波在t = 0.5 s 时刻的波形图是 ( )x O20.1y(AxO20.1y(B xO 2-0.1y(C x O 2y(D-0.16、在驻波中，两个相邻波节间各质点的振动：( )(A)相幅相同，相位相同 (B)振幅不同，相位相同 (C)振幅相同，相位不同 (D)振幅不同，相位不同m Rv 2题图xtO A/2 -Ax 1x 2 4题图7、温度、压强相同的氦气和氧气，它们的分子平均动能ε和平均平动动能k ε的关系为（ ） （A ）ε和k ε都相等（B ）ε相等，而k ε不相等（C ）k ε相等，而 ε不相等 （D ）ε和k ε都不相等8、1mol 的单原子分子理想气体从状态A 变为状态B ，如果不知是什么气体，变化过程也不知道，但A 、B 两态的压强、体积和温度都知道，则可求出：（ ）(A) 气体所作的功 (B) 气体内能的变化 (C) 气体传给外界的热量 (D) 气体的质量9、一导体球外充满相对电容率为εr 的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E ，则导体球面上的自由电荷面密度σ为：( ) (A) ε0E . (B) ε0εr E . (C) εr E . (D) (ε0εr -ε0)E .10、一电量为q 的点电荷位于圆心O 处 ，A 是圆内一点,B 、C 、D 为同一圆周上的三点， 如图所示. 现将一试验电荷从A 点分别移动到B 、C 、D 各点，则 ( )(A) 从A 到B ，电场力作功最大 .(B) 从A 到C ，电场力作功最大. (C) 从A 到D ，电场力作功最大 .(D) 从A 到各点，电场力作功相等.11、半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为R ，当把线圈转动使其法向与B 的夹角为α=60︒时，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、在光栅光谱中，假如所有偶数级次的主极大都恰好在单缝衍射的暗纹方向上，因而实际上不出现，那么此光栅每个透光缝宽度a 和相邻两缝间不透光部分宽度b 的关系为： ( )(A) a=21b ． (B) a=b ． (C) a=2b ． (D) a=313、一束光强为0I 的自然光垂直穿过两个偏振片，且此两偏振片的偏振化方向成045角，则穿过两个偏振片后的光强I 为： ( )(A) 0/42I (B) 0/4I(C) 0/2I (D) 02/4I二、填空（每题2分共26分）1、一质点沿x 轴运动，其加速度a 与位置坐标x 的关系为： a ＝2＋6 x 2 (SI)，如果质点在原点处的速度为零，则其在任意位置处的速度为 。
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…大学课程《大学物理（二）》期末考试试卷含答案考试须知：1、考试时间：120分钟，本卷满分为100分。
2、请首先按要求在试卷的指定位置填写您的姓名、班级、学号。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求，在密封线内答题，否则不予评分。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、均匀细棒质量为，长度为，则对于通过棒的一端与棒垂直的轴的转动惯量为_____，对于通过棒的中点与棒垂直的轴的转动惯量_____。
2、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处。
3、三个容器中装有同种理想气体，分子数密度相同，方均根速率之比为，则压强之比_____________。
4、静电场中有一质子(带电荷) 沿图示路径从a点经c点移动到b点时，电场力作功J．则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中，电场力作功A＝___________；若设a点电势为零，则b点电势＝_________。
5、二质点的质量分别为、. 当它们之间的距离由a缩短到b时，万有引力所做的功为____________。
6、一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感强度大小为_______________，方向为_________________。
7、质量为的物体，初速极小，在外力作用下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。
物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为_________。
8、两列简谐波发生干涉的条件是_______________，_______________，_______________。
石家庄铁道大学2013-2014学年第二学期13级本科班期末考试试卷A 答案(大学物理AI)一 选择题 (每题3分,共30分) 1-10 CCCDC, ABDAC 二 填空题 (共30分) 11． 0.1 m/s 23分12 g / l 1分g / (2l ) 2分13 ikT 212分 RT2分 14 124.7 J2分 -84.3 J 2分15 4N / C2分 向上1分 16 πR 2E 3分 17 R σ / ε03分 18 7.2 3分 19 1/εr2分 εr2分三 计算题 (每题10分,共40分)1 解：(1)由题给条件m 、M 系统水平方向动量守恒，m 、M 、地系统机械能守恒．0)=--MV V m (v ① 2分mgR MV V m =+-2221)(21v ② 2分)(2m M M gRm V += 1分MgRm M )(2+=v 1分(2) 当m 到达B 点时，M 以V 运动，且对地加速度为零，可看成惯性系，以M 为参考系 R m mg N /2v =-2分M mg m M mg R m mg N /)(2/2++=+=vmg MmM M mg m M Mmg N 23)(2+=++=2分2： 解：选棒、小物体为系统，系统开始时角速度为ω1 = 2πn 1＝1.57 rad/s ．(1) 设小物体滑到棒两端时系统的角速度为ω2．由于系统不受外力矩作用，所以角动量守恒． 2分故 2221222112212ωω⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ml Ml mr Ml 3分 2212222112212ml Ml ml Ml +⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ωω＝0.628 rad/s 2分(2) 小物体离开棒端的瞬间，棒的角速度仍为ω2．因为小物体离开棒的瞬间内并未对棒有冲力矩作用． 3分3：解：(1) 气体对外作的功等于线段c a 下所围的面积 W ＝(1/2)×(1+3)×1.013×105×2×10-3 J ＝405.2 J 3分(2) 由图看出 P a V a =P c V c ∴T a =T c 2分 内能增量 0=∆E ． 2分(3) 由热力学第一定律得 Q =E ∆ +W =405.2 J ． 3分4: 解：在φ处取电荷元，其电荷为d q =λd l = λ0R sin φ d φ它在O 点产生的场强为R R qE 00204d sin 4d d εφφλεπ=π=3分在x 、y 轴上的二个分量d E x =－d E cos φ 1分 d E y =－d E sin φ 1分对各分量分别求和 ⎰ππ=000d cos sin 4φφφελRE x ＝0 2分R R E y 0002008d sin 4ελφφελ-=π=⎰π 2分∴ j Rj E i E E y x008ελ-=+= 1分。
2013-2014学年第二学期《大学物理》期末试卷专业班级姓名学号开课系室基础物理系考试日期2014年6月15日9:00—11:00注意事项：1．请在试卷正面答题，反面及附页可作草稿纸；2．答题时请注意书写清楚，保持卷面整洁；3．本试卷共四道大题，满分100分；试卷本请勿撕开，否则作废；4. 本试卷正文共8页。
一、选择题（共6小题，每小题2分，共12分） 1．（本题2分）对于一个物体系来说，在下列条件中系统的机械能守恒的是 [ ] （A ）合外力为零； （B ）合外力不做功；（C ）外力和非保守内力都不做功； （D ）外力和保守内力都不做功。
2．（本题2分）麦克斯韦速率分布曲线如图所示，图中A 、B 两部分面积相等，则该图表示 [ ] (A) v 0为最概然速率。
(B) v 0为平均速率。
(C) v 0为方均根速率。
(D) 速率大于和小于v 0 的分子数各占一半。
3.（本题2分）如图所示，有两根无限长直载流导线平行放置，电流分别为I 1 和I 2 ，L 是空间一闭合曲线，I 1 在L 内，I 2 在L 外，P 是L 上的一点。
今将 I 2 向 I 1 移近但始终保持在L 外，则有：[ ](A) l B d ⋅⎰L 与BP 同时改变。
(B)l B d ⋅⎰L 与BP 都不改变。
(C) l B d ⋅⎰L不变，BP 改变。
(D)l B d ⋅⎰L改变，BP 不变。
4.（本题2分）若尺寸相同的铁环与铜环包围面积中穿过相同变化率的磁通量，则在两环中 [ ] (A) 感应电动势不同，感应电流相同。
(B) 感应电动势相同，感应电流也相同。
(C) 感应电动势不同，感应电流也不同。
(D) 感应电动势相同，感应电流不同。
5.（本题2分）用两种方法使某一弹簧振子做简谐振动：方法一，使其从平衡位置压缩△l ，由静止开始释放；方法二，使其从平衡位置压缩2△l ，由静止开始释放。
则两次振动的周期T 1，T 2和总能量E 1，E 2满足下面哪个关系？ [ ](A) T 1=T 2，E 1=E 2。
2013—2014学年第一学期 《大学物理（2-2）》期末试卷一、选择题（共10小题，每小题3分）1、A2、B3、C4、D5、C6、B7、B8、C9、C 10、D1、一带电大导体平板，平板两个表面的电荷面密度的代数和为σ，置于电场强度为0E的均匀外电场中，且使板面垂直于0E的方向。
设外电场分布不因带电平板的引入而改变，则板的附近左、右两侧的合场强为：(A)002εσ-E ，002εσ+E ． (B)002εσ+E ，002εσ+E ． (C) 002εσ+E ，002εσ-E ． (D) 002εσ-E ， 002εσ-E ． ［ ］2、（本题3分）在一点电荷q 产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷所在处为球心作一球形闭合面S ，则对此球形闭合面：(A) 高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强． (B) 高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强． (C) 由于电介质不对称分布，高斯定理不成立． (D) 即使电介质对称分布，高斯定理也不成立． ［ ］ 3、（本题3分）电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长导线2返回电源(如图)。
已知直导线上电流强度为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 与圆心O 三点在同一直线上。
设直电流1、2及圆环电流分别在O 点产生的磁感强度为1B 、2B 及3B，则O点的磁感强度的大小E(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．(B) B = 0，因为021=+B B，B 3 = 0．(C) B ≠ 0，因为虽然B 1 = B 3 = 0，但B 2≠ 0． (D) B ≠ 0，因为虽然B 1 = B 2 = 0，但B 3≠ 0．(E) B ≠ 0，因为虽然B 2 = B 3 = 0，但B 1≠ 0． ［ ］ 4、（本题3分）如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll Bd 等于(A) I 0μ． (B) 0/3I μ． (C)4/0I μ． (D) 3/20I μ．［ ］5、（本题3分）长直电流I 2与圆形电流I 1共面，并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将 (A) 绕I 2旋转． (B) 向左运动．(C) 向右运动． (D) 向上运动． ［ ］ 6、（本题3分）如图，一导体棒ab 在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面。
若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的M 极板上(A) 带有一定量的正电荷． (B) 带有一定量的负电荷． (C) 带有越来越多的正电荷． (D) 带有越来越多的负电荷．［ ］7、（本题3分）用导线围成的回路(两个以O 点为圆心半径不同的同心圆，在一处用导线沿半径方向相连)，放在轴线通过O 点的圆柱形均匀磁场中，回路平面垂直于柱轴，如图所示．如磁场方1向垂直图面向里，其大小随时间减小，则(A)→(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向？［ ］8、（本题3分）设用频率为ν1和ν2的两种单色光，先后照射同一种金属均能产生光电效应。
已知金属的红限频率为ν0，测得两次照射时的遏止电压|U a 2| = 2|U a 1|，则这两种单色光的频率有如下关系： (A) ν 2 = ν 1 -ν 0． (B) ν 2 = ν 1 +ν 0． (C) ν 2 = 2ν 1 -ν 0． (D) ν 2 = ν 1 -2ν 0．9、（本题3分）在原子的L 壳层中，电子可能具有的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )是 (1) (2，0，1，21)． (2) (2，1，0，21-)． (3) (2，1，1，21)． (4) (2，1，-1，21-)． 以上四种取值中，哪些是正确的？(A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(2)、(3)是正确的． (C) 只有(2)、(3)、(4)是正确的． (D) 全部是正确的．［ ］10、（本题3分）p 型半导体中杂质原子所形成的局部能级(也称受主能级)，在能带结构中应处于 (A) 满带中． (B) 导带中．(C) 禁带中，但接近导带底． (D) 禁带中，但接近满带顶．［ ］）（A ）（B ）（C ）（D二、简单计算与问答题（共6小题，共计30分） 1、（本题5分）以地球的电势作为量度电势的参考时，是否可以规定它的电势是+100 V 而不是零？这样规定对确定其它带电体的电势和电势差会有什么影响？是否可以选定其它物体作为电势零点？1、答：因为电势是一个相对的量，在需要和方便的情况下，可以规定地球的电势为＋100 V ．1分作了以上规定后，其它各点电势相应地都要比原来的电势（即规定地球电势为零时所确定的电势）高100 V ，但任何两点间的电势差并不受影响． 3分 可以随意选定任何物体（一般应为导体，如电子仪器的外壳）作为电势零点． 1分 2、（本题5分）有人作如下推理：“如果一封闭曲面上的磁感强度B大小处处相等，则根据磁学中的高斯定理d 0S B S =⋅⎰⎰，可得到d 0SB S BS ==⎰⎰，又因为0≠S ，故可以推知必有B = 0。
”这个推理正确吗? 如有错误请说明错在哪里。
这个推理不正确．因为推理中写⎰⎰=⋅==⋅SSS B dS B S d B 0不正确，得不出必有B =0的结论． 2分正确的应该写cos 0SSB dS B dS θ⋅==⎰⎰上式当封闭面上各点2π=θ 或 0cos =⎰SdS θ时就可成立． ∴B 不一定要等于零． 2分 3、（本题5分）如图所示，一段长度为l 的直导线MN ，水平放置在载电流为I 的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t 秒末导线两端的电势差N M U U -等于多少?I答：建立坐标系如图，去向右为正，在距离坐标原点为x 处选取微元d x 。
该点的磁感应强度大小为 xIB πμ20=t 秒末导线的速率 gt v = 1分则 2分2分 4、（本题5分）如图，图(1)中是充电后切断电源的平行板电容器；图(2)中是一直与电源相接的电容器．当两极板间距离相互靠近或分离时，试判断两种情况的极板间有无位移电流，并说明原因．答：(1)∵平板电容器的电荷不变，当两板间距改变时电场强度不变，故无位移电流．2分(2) 电容改变而电源所加电压不变，所以电容器上的电荷必定改变，极板间电位移也必定改变，由位移电流定义I d = d ΦD / d t 可知存在位移电流．3分5、（本题5分）用经典力学的物理量(例如坐标、动量等)描述微观粒子的运动时，存在什么问题？原因何在？答：用经典力学的物理量例如坐标、动量等只能在一定程度内近似地描述微观粒子的运动，坐标x 和动量p x 存在不确定量∆x 和∆ p x ，它们之间必须满足不确定关系式x p x ∆∆≥h 3分这是由于微观粒子具有波粒二象性的缘故． 2分6、（本题5分）产生激光的必要条件是什么？与普通光源相比激光具有哪些特点？答：产生激光的必要条件：工作物质在激励能源的激励下实现粒子数反转。
2分与普通光源相比激光是定向性、单色性和相干性很好的强光束。
3分l B v d ⋅⨯⎰）（＝E x vB d ⎰＝x x I v d 20⎰πμ＝⎰+l a a x x I v d 20πμ＝al a t Ig +=ln 20πμal a t Ig U U NM+-=-∴ln20πμ三．计算题（共5小题，共计40分） 1、（本题10分）半径为R 1的导体球，带电荷q ，在它外面同心地罩一金属球壳，其内、外半径分别为R 2 = 2 R 1，R 3 = 3 R 1，今在距球心d = 4 R 1处放一电量为Q 的点电荷，并将球壳接地（如图所示），试求：(1) 导体球与球壳内表面之间的电场强度大小以及导体球球心O 点的电势， (2) 球壳上感应的总电荷。
(3) 1、解：(1)应用高斯定理可得导体球与球壳间的场强为(4) ()304/r r q E επ= (R 1＜r ＜R 2) 1分(5) 设大地电势为零，则导体球心O 点电势为： (6) ⎰⎰==2121200d 4d R R R R r r qr E U επ⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=21114R R q επ 2分(7) (2)根据导体静电平衡条件和应用高斯定理可知，球壳内表面上感应电荷应为－q ． 设球壳外表面上感应电荷为Q'． 1分(8) 以无穷远处为电势零点，根据电势叠加原理，导体球心O 处电势应为： (9) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-'+=12300π41R q R q R Q d Q U ε 3分(10) 假设大地与无穷远处等电势，则上述二种方式所得的O 点电势应相等，由此可得 (11) Q '=－3Q / 42分(12) 故导体壳上感应的总电荷应是－[( 3Q / 4) +q ]1分Q2、（本题10分）图中实线所示的闭合回路ABCDA 中，通有电流10 A ，两弧的半径均为R = 0.5 m ，且AB = CD ，求： (1) O 点处的磁感强度B 。
(μ0 = 4π×10-7 N/A 2)(2) 在O 点处放置一个正方形小试验线圈，线圈各边长为5 mm ，通有电流 0.1 A ，问线圈如何取向时所受磁力矩最大？此最大磁力矩的值为多少？解：(1) AD 、BC 两直线段电流在O 点处产生的磁场： R I R IB ππ001)2222(2/242μμ=+= 2分AB 、CD 两圆弧段电流在O 点处产生的磁场： )4/(02R I B μ= 2分=+=+=)141(021πR I B B B μ 1.43×10-5 T 1分 方向垂直纸面向外． 1分(2) 小线圈磁力矩B p M m⨯=，小线圈平面垂直纸面放置受磁力矩最大． 2分='=SB I M 3.57×10-11 N ·m 2分3、（本题10分）一无限长直导线通以电流t I i ωsin 0=，和直导线在同一平面内有一矩形线框，其短边与直导线平行，c b 3=，如图所示，求： (1)直导线与线框的互感系数；(2)线框中的互感电动势。
任取一面元d S ＝a d x ，宽为d x ，距导线x ，则xIB πμ20=2分 x a xIS B d 2d d 0πμ==Φ 1分 所以 3ln 2ln 2d 2d 000πμπμπμaIc b Ia x a x I bc===Φ=Φ⎰⎰ 2分 因此 3ln 20πμa I M =Φ=2分 (2)互感电动势 tia t I Md d 3ln 2d d 0πμ-=-=ε ()t I ta ωπμsin d d3ln 200-= t I aωωπμcos 3ln 200-= 3分4、（本题5分）一电容为C 的平行板电容器，两极板间的距离为d ，极板面积为A ，外加交变电压t U u ωsin 0=，求通过电容器两极板之间的位移电流强度。
