材料物理2010第1章8-0a1128
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2010年普通高等学校招生全国统一考试第Ⅰ卷答案14.【答案】D 【解析】核反应方程为241121A Z X H He H +→+,应用质量数与电荷数的守恒A+2=4+1,Z+1=2+1,解得A=3,Z=2,选项D 正确。
【考点】核反应方程,质量数与电荷数的守恒 15.【答案】AB 【解析】由图可得半波长为2m ,波长为4m 。
周期414T s s λν===,选项A 正确。
波沿x 轴正方向传播,则x =0的质点在沿y 轴的负方向运动,选项B 正确。
x =0的质点位移为振幅的一半,要运动到平衡位置的时间是113412T s ⨯=,则14t =s 时,x =0的质点不在平衡位置也不在最大位移处,故CD 错误。
【考点】波的图像识别、质点振动判断16.【答案】BD 【解析】绝热容器内的稀薄气体与外界没有热交换,Q=0。
稀薄气体向真空中扩散没有做功,W=0。
根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变,则温度不变。
稀薄气体扩散体积增大,压强必减小。
选项BD正确。
【考点】热力学第一定律 密闭气体的温度、体积、压强关系17.【答案】B 【解析】带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止,则mg =qE ,得:343r gmg Vgq E EEρπρ⨯====4×10-9C ,选项B 正确。
【考点】电场力与平衡条件应用18.【答案】D 【解析】线圈从a 运动到b 做自由落体运动,在b 点开始进入磁场受到安培力作用F b ,由于线圈线圈上下边的距离很短,进入磁场的过程时间很短,进入磁场后,由于磁通量不变,无感应电流产生,不受安培力作用,在c 处F c =0,但线圈在磁场中受重力作用,做加速运动,出磁场的过程在d 处受到的安培力比b 处必然大。
故选项D 正确。
【考点】法拉第电磁感应定律及磁场对电流的作用。
19.【答案】BC 【解析】均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,说明副线圈的匝数在均匀增大。
根据理想变压器原理:1122U n U n =得:212112n UU U kt n n ==均匀增大(k 为单位时间内增加的匝数),选项C 正确。
2010年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试第Ⅰ卷14.原子核A Z X 与氘核21H 反应生成一个α粒子和一个质子。
由此可知A .A=2,Z=1 B. A=2,Z=2 C. A=3,Z=3 D. A=3,Z=215.一简谐横波以4m/s 的波速沿x 轴正方向传播。
已知t=0时的波形如图所示,则A .波的周期为1sB .x=0处的质点在t=0时向y 轴负向运动C .x=0处的质点在14t =s 时速度为0 D .x=0处的质点在14t =s 时速度值最大 16.如图,一绝热容器被隔板K 隔开a 、 b 两部分。
已知a 内有一定量的稀薄气体,b 内为真空,抽开隔板K 后,a 内气体进入b ,最终达到平衡状态。
在此过程中A .气体对外界做功,内能减少B .气体不做功,内能不变C .气体压强变小,温度降低D .气体压强变小,温度不变17.在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104V/m.已知一半径为1mm 的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/s 2,水的密度为103kg/m 3。
这雨滴携带的电荷量的最小值约为A .2×10-9C B. 4×10-9C C. 6×10-9C D. 8×10-9C18.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d 水平。
在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。
线圈从水平面a 开始下落。
已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a 、b 之间的距离。
若线圈下边刚通过水平面b 、c (位于磁场中)和d 时,线圈所受到的磁场力的大小分别为F b 、F c 和F d ,则A .F d >F c >F b B. F c < F d < F b C. F c > F b > F d D. F c < F b < F d19.图中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连:P 为滑动头。
第一章 材料的力学1. 一圆杆的直径为2.5 mm 、长度为25cm 并受到4500N 的轴向拉力,若直径拉细至2.4mm ,且拉伸变形后圆杆的体积不变,求在此拉力下的真应力、真应变、名义应力和名义应变,并比较讨论这些计算结果。
解:根据题意可得下表由计算结果可知:真应力大于名义应力,真应变小于名义应变。
2. 一试样长40cm,宽10cm,厚1cm ,受到应力为1000N 拉力,其杨氏模量为3.5×109N/m 2,解:3. 一材料在室温时的杨氏模量为3.5×108N/m 2,泊松比为0.35,计算其剪切模量和体积模量。
解:根据可知:拉伸前后圆杆相关参数表 )(0114.0105.310101401000940000cm E A l F l El l =⨯⨯⨯⨯⨯=⋅⋅=⋅=⋅=∆-σε0816.04.25.2ln ln ln 22001====A A l l T ε真应变)(91710909.4450060MPa A F =⨯==-σ名义应力0851.0100=-=∆=A A l l ε名义应变)(99510524.445006MPa A F T =⨯==-σ真应力)21(3)1(2μμ-=+=B G E )(130)(103.1)35.01(2105.3)1(288MPa Pa E G ≈⨯=+⨯=+=μ剪切模量)(390)(109.3)7.01(3105.3)21(388MPa Pa E B ≈⨯=-⨯=-=μ体积模量4. 试证明应力-应变曲线下的面积正比于拉伸试样所做的功。
证:5. 一陶瓷含体积百分比为95%的Al 2O 3 (E = 380 GPa)和5%的玻璃相(E = 84 GPa),试计算其上限和下限弹性模量。
若该陶瓷含有5 %的气孔,再估算其上限和下限弹性模量。
解:令E 1=380GPa,E 2=84GPa,V 1=0.95,V 2=0.05。
则有当该陶瓷含有5%的气孔时,将P=0.05代入经验计算公式E=E 0(1-1.9P+0.9P 2)可得,其上、下限弹性模量分别变为331.3 GPa 和293.1 GPa 。
2010高考安徽物理试卷及答案物理 综合能力测试本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷第1页至第5页,第Ⅱ卷第6页至第12页。
全卷满分300分。
考生注意事项:1.答题前,务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。
务必在答题卡背面规定的地方填写姓名和座位号后两位。
2.答第Ⅰ卷时,每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.答第Ⅱ卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡...上书写,要求字体工整、笔迹清晰。
作图题可先用铅笔在答题卡...规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。
必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效...........................。
4.考试结束,务必将试题卷和答题卡一并上交。
第Ⅰ卷(选择题 共120分)本卷共20小题,每小题6分,共120分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
14.伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M 点放开,摆球会达到同一水平高度上的N 点。
如果在E 或F 处钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M 点。
这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小A .只与斜面的倾角有关B .只与斜面的长度有关C .只与下滑的高度有关D .只与物体的质量有关 【答案】C【解析】伽利略的理想斜面和摆球实验,斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度,实质是动能与势能的转化过程中,总能量不变。
物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,高度越大,初始的势能越大转化后的末动能也就越大,速度越大。
2010年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅰ)理科综合能力测试本试卷分第I 卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分,第I 卷1至4页,第Ⅱ卷5至12页。
考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第I 卷注意事项:1.答题前,考生在答题卡上务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将自己的姓名、准考证号填写2.每小题选出答案后,用2B 擦干净后,再选涂其他答案标号,3.第I 卷共21小题,每小题6分,共126二、选择题(本题共8项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得314.原子核U 23892经放射性衰变①变为原子Th 23490,再经放射性衰变③变为原子核U 23492A .αC .β【答案】A【解析】2,说明①为α衰变.Pa Th 2349123490−→−②,质子数加1,U 23492−→−③,质子数加1,说明③为β衰变,中子转化成质子【考点】15M 的木块2相连,整个2重力加速度大小为g 。
则有 A .10a =,C .120,m M a a g M +==D .1a g =,2m Ma g M+= 【答案】C【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。
对1物体受重力和支持力,mg=F ,a 1=0。
对2物体受重力和压力,根据牛顿第二定律F Mg M ma g M M++==【考点】牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题。
16.关于静电场,下列结论普遍成立的是A .电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低B .电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C .在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势降低最快的方向D .将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功这零 【答案】C【解析】在正电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势高,离正电荷远,电场强度小,电势低;而在负电荷的电场中,离正电荷近,电场强度大,电势低,离负电荷远,电场强度小,电势高,A 错误。
绝密★启用前 2010年普通高等学校招生全国统一考试理综物理部分(课标Ⅰ卷)全解全析 试卷副标题 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上 第I 卷(选择题) 请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题 1.在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献。
下列说法正确的是 A .奥斯特发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象 B .麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在 C .库仑发现了点电荷的相互作用规律:密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 D .安培发现了磁场对运动电荷的作用规律:洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律 2.一根轻质弹簧一端固定,用大小为的力压弹簧的另一端,平衡时长度为;改用大小为的力拉弹簧,平衡时长度为,弹簧在拉伸或压缩时均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为 ( ) A. B. C. D. 3.如图所示,在外力作用下某质点运动的t υ-图象为正弦曲线。
从图中可以判断 A .在10~t 时间内,外力做正功B .在10~t 时间内,外力的功率逐渐增大C .在2t 时刻,外力的功率最大D .在13~t t 时间内,外力做的总功为零 4.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。
某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板,图中直线ab 为该收尘板的横截面。
工作时收尘板带正电,其左侧的电场线分布如图所示;粉尘带负电,在电场力作用下向收尘板运动,最后落在收尘板上。
若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹,下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力)5.如图所示,一物块置于水平地面上。
当用与水平方向成060角的力1F 拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成030角的力2F 推物块时,物块仍做匀速直线运动。
若1F 和2F 的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为A 1B .2C 12- D .6.电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。
2010年上海高考试卷本试卷分第I 卷(1-4页)和第II 卷(5-10页)两部分,全卷共10页,满分150分,考试时间120分钟。
第I 卷(共56分)考生注意:1.答第I 卷前,考生务必在试卷和答题卡上用蓝色或黑色的钢笔或圆珠笔填写姓名、准考证号、校验码.并用2B 铅笔在答题卡上正确涂写准考证号、校验码.2.第I 卷(1-20题)由机器阅卷,答案必须全部涂写在答题卡上,考生应将代表正确答案的小方格用2B 铅笔涂黑。
注意试题号和答题卡编号一一对应,不能错位。
答案需要更改时,必须将原选项用橡皮擦去,重新选择,答案不能涂写在试卷上,涂写在试卷上一律不给分。
一.单项选择题.(共16分,每小題2分,每小题只有一个正确选项,答案涂写在答题卡上。
)1.卢瑟福提出原子的核式结构模型。
这一模型建立的基础是( )(A )α粒子的散射实验(B )对阴极射线的研究 (C )天然放射性现象的发现(D )质子的发现2.利用发波水槽得到的水面波形如图a 、b 所示,则( )(A )图a 、b 均显示了波的干涉现象 (B )图a 、b 均显示了波的衍射现象 (C )图a 显示了波的干涉现象,图b 显示了波的衍射现象(D )图a 显示了波的衍射现象,图b 显示了波的干涉现象3.声波能绕过某一建筑物传播而光波却不能绕过该建筑物,这是因为( ) (A )声波是纵波,光波是横波(B )声波振幅大,光波振幅小(C )声波波长较长,光波波长较短 (D )声波波速较小,光波波速很大 4.现已建成的核电站发电的能量来自于()(A )天然放射性元素放出的能量 (B )人工放射性同位素放出的能量 (C )重核裂变放出的能量(D )化学反应放出的能量5.在右图的闭合电路中,当滑片P 向右移动时,两电表读数的变化是()(A )A 变大,V 变大 (B )A 变小,V 变大 (C )A 变大,V 变小 (D )A 变小,V 变小6.根据爱因斯坦光子说,光子能量E 等于(h 为普朗克常量,c 、λ为真空中的光速和波长)()(A )hc λ(B )h λc(C )h λ(D )h λ7.电磁波包含了γ射线、红外线、紫外线、无线电波等,按波长由长到短的排列顺序是()(A )无线电波、红外线、紫外线、γ射线(B )红外线、无线电波、γ射线、紫外线 (C )γ射线、红外线、紫外线、无线电波 (D )紫外线、无线电波、γ射线、红外线8.某放射性元素经过114天有7/8的原子核发生了衰变,该元素的半衰期为( )(A )11.4天 (B )7.6天 (C )5.7天 (D )3.8天二.单项选择题.(共24分,每小题3分,每小题只有一个正确选项,答案涂写在答题卡上。
大学物理习题集(一)大学物理教研室2010年3月目录部分物理常量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄2练习一库伦定律电场强度┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3练习二电场强度(续)电通量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4练习三高斯定理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5练习四静电场的环路定理电势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄6练习五场强与电势的关系静电场中的导体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄8练习六静电场中的导体(续)静电场中的电介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄9练习七静电场中的电介质(续)电容静电场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄10练习八恒定电流┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄11练习九磁感应强度洛伦兹力┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13练习十霍尔效应安培力┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14练习十一毕奥—萨伐尔定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16练习十二毕奥—萨伐尔定律(续)安培环路定律┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17练习十三安培环路定律(续)变化电场激发的磁场┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18练习十四静磁场中的磁介质┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄20练习十五电磁感应定律动生电动势┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄21练习十六感生电动势互感┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄23练习十七互感(续)自感磁场的能量┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24练习十八麦克斯韦方程组┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄26练习十九狭义相对论的基本原理及其时空观┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27练习二十相对论力学基础┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28练习二十一热辐射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29练习二十二光电效应康普顿效应热辐射┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄30练习二十三德布罗意波不确定关系┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄32练习二十四薛定格方程氢原子┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33部分物理常量万有引力常量G=×1011N·m2·kg2重力加速度g=s2阿伏伽德罗常量N A=×1023mol1摩尔气体常量R=·mol1·K1玻耳兹曼常量k=×1023J·K1斯特藩玻尔兹曼常量= ×10-8 W·m2·K4标准大气压1atm=×105Pa真空中光速c=×108m/s基本电荷e=×1019C电子静质量m e=×1031kg质子静质量m n=×1027kg中子静质量m p=×1027kg真空介电常量0= ×1012 F/m真空磁导率0=4×107H/m=×106H/m普朗克常量h = ×1034 J·s维恩常量b=×103m·K说明:字母为黑体者表示矢量练习一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 0 r3),以下说法正确的是(A) r→0时, E→∞;(B) r→0时,q不能作为点电荷,公式不适用;(C) r→0时,q仍是点电荷,但公式无意义;(D) r→0时,q已成为球形电荷,应用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.二.填空题1.如图所示,一电荷线密度为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,ΔAOP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, 则和Q的数量关系式为,且与Q为号电荷(填同号或异号) .2.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 (d<<R)环上均匀带正电, 总电量为q ,如图所示, 则圆心O处的场强大小E = ,场强方向为.三.计算题1.一“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,如图所示.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= 0 sin, 式中0为一常数, 为半径R与X 轴所成的夹角, 如图所示,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;(D) 在无电荷的电场空间,电场线可以相交.4.如图,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)R2E/2 .(B) R2E/2.(C) R2E.(D) R2E.5.真空中有AB两板,相距为d ,板面积为S(S>>d2),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/(40d2 ) .(B) q2/(0 S) .(C) 2q2/(0 S).(D) q2/(20 S) .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+ 和,点P1和P2与两带电线共面,其位置如图所示,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d S= ,带电量为d q = ,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 = .3.如图所示,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,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;(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;(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的电场.4.图示为一轴对称性静电场的E~r关系曲线,请指出该电场是由哪种带电体产生的(E表示电场强度的大小, r表示离对称轴的距离)(A) “无限长”均匀带电直线;(B) 半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体;(C) 半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面;(D) 半径为R的有限长均匀带电圆柱面.5.如图所示,一个带电量为q 的点电荷位于立方体的A角上,则通过侧面a b c d 的电场强度通量等于:(A) q / 240.(B) q / 120.(C) q / 6 0 .(D) q / 480.二.填空题1.两块“无限大”的均匀带电平行平板,其电荷面密度分别为( 0)及2 ,如图所示,试写出各区域的电场强度EⅠ区E的大小,方向;Ⅱ区E的大小,方向;Ⅲ区E的大小,方向.2.如图所示,真空中两个正点电荷,带电量都为Q,相距2R,若以其中一点电荷所在处O点为中心,以R为半径作高斯球面S,则通过该球面的电场强度通量= ;若以r0表示高斯面外法线方向的单位矢量,则高斯面上a、b 两点的电场强度的矢量式分别为,.3.点电荷q1、q2、q3和q4在真空中的分布如图所示,图中S为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量= ,式中的E是哪些点电荷在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和答:是.三.计算题1.厚度为d的无限大均匀带电平板,带电体密度为,试用高斯定理求带电平板内外的电场强度.2.半径为R的一球体内均匀分布着电荷体密度为的正电荷,若保持电荷分布不变,在该球体内挖去半径r的一个小球体,球心为O′ , 两球心间距离= d, 如图所示, 求:(1) 在球形空腔内,球心O处的电场强度E0;(2) 在球体内P点处的电场强度E.设O、O、P三点在同一直径上,且= d .练习四静电场的环路定理电势一.选择题1.真空中某静电场区域的电力线是疏密均匀方向相同的平行直线,则在该区域内电场强度E和电位U是(A) 都是常量.(B) 都不是常量.(C) E是常量, U不是常量.(D) U是常量, E不是常量.2.电量Q均匀分布在半径为R的球面上,坐标原点位于球心处,现从球面与X轴交点处挖去面元S, 并把它移至无穷远处(如图,若选无穷远为零电势参考点,且将S移走后球面上的电荷分布不变,则此球心O点的场强E0与电位U0分别为(注:i为单位矢量)(A)-i QS/[(4 R2 )20 ];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].(B) i QS/[(4 R2 )20 ];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].(C) i QS/[(4 R2 )20 ];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].(D) -i QS/[(4 R2 )20 ];[Q/(40R)][1-S/(4R2)].3.以下说法中正确的是(A) 沿着电力线移动负电荷,负电荷的电势能是增加的;(B) 场强弱的地方电位一定低,电位高的地方场强一定强;(C) 等势面上各点的场强大小一定相等;(D) 初速度为零的点电荷, 仅在电场力作用下,总是从高电位处向低电位运动;(E) 场强处处相同的电场中,各点的电位也处处相同.4.如图,在点电荷+q的电场中,若取图中P点处为电势零点,则M点的电势为(A) .(B) .(C) .(D) .5.一电量为q的点电荷位于圆心O处,A、B、C、D为同一圆周上的四点,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到各点,电场力作功相等.(C) 从A到D,电场力作功最大.(D) 从A到C,电场力作功最大.二.填空题1.电量分别为q1 , q2 , q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图所示,设无穷远处为电势零点,圆半径为R, 则b点处的电势U = .2.如图,在场强为E的均匀电场中,A、B两点距离为d, AB连线方向与E方向一致, 从A点经任意路径到B点的场强线积分= .3.如图所示,BCD是以O点为圆心, 以R为半径的半圆弧, 在A点有一电量为+q的点电荷, O点有一电量为–q的点电荷, 线段= R, 现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点,则电场力所作的功为.三.计算题1.电量q均匀分布在长为2 l的细杆上, 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) .2.一均匀带电的球层, 其电荷体密度为, 球层内表面半径为R1 , 外表面半径为R2 ,设无穷远处为电势零点, 求空腔内任一点的电势.练习五场强与电势的关系静电场中的导体一.选择题1.以下说法中正确的是(A) 电场强度相等的地方电势一定相等;(B) 电势梯度绝对值大的地方场强的绝对值也一定大;(C) 带正电的导体上电势一定为正;(D) 电势为零的导体一定不带电2.以下说法中正确的是(A) 场强大的地方电位一定高;(B) 带负电的物体电位一定为负;(C) 场强相等处电势梯度不一定相等;(D) 场强为零处电位不一定为零.3. 如图,真空中有一点电荷Q及空心金属球壳A, A处于静电平衡, 球内有一点M, 球壳中有一点N, 以下说法正确的是(A) E M≠0, E N=0 ,Q在M处产生电场,而在N处不产生电场;(B) E M =0, E N≠0 ,Q在M处不产生电场,而在N处产生电场;(C) E M =E N =0 ,Q在M、N处都不产生电场;(D) E M≠0,E N≠0,Q在M、N处都产生电场;(E) E M =E N =0 ,Q在M、N处都产生电场.4.如图,原先不带电的金属球壳的球心处放一点电荷q1, 球外放一点电荷q2,设q2、金属内表面的电荷、外表面的电荷对q1的作用力分别为F1、F2、F3 , q1受的总电场力为F, 则(A) F1=F2=F3=F=0.(B) F1= q1 q2 / ( 4 0d2 ) ,F2 = 0 , F3 = 0, F=F1 .(C) F1= q1 q2 / ( 4 0d2 ) , F2 = 0,F3 = q1 q2 / ( 4 0d2 ) (即与F1反向), F=0 .(D) F1= q1 q2 / ( 4 0d2 ) ,F2 与F3的合力与F1等值反向,F=0 .(E) F1= q1 q2 / ( 4 0d2 ) , F2= q1 q2 / ( 4 0d2 ) (即与F1反向), F3 = 0, F=0 .5.如图,一导体球壳A,同心地罩在一接地导体B上,今给A球带负电Q, 则B球(A)带正电.(B) 带负电.(C) 不带电.(D) 上面带正电,下面带负电.二.填空题1.一偶极矩为P的电偶极子放在电场强度为E的均匀外电场中, P与E的夹角为角,在此电偶极子绕过其中心且垂直于P与E组成平面的轴沿角增加的方向转过180°的过程中,电场力作功为A = .2.若静电场的某个立体区域电势等于恒量, 则该区域的电场强度分布是;若电势随空间坐标作线性变化, 则该区域的场强分布是.3.一“无限长”均匀带电直线,电荷线密度为,在它的电场作用下,一质量为m,带电量为q 的质点以直线为轴线作匀速圆周运动,该质点的速率v = .三.计算题1.如图所示,三个“无限长”的同轴导体圆柱面A、B和C,半径分别为R A、R B、R C,圆柱面B上带电荷,A和C 都接地,求B的内表面上电荷线密度1,和外表面上电荷线密度之比值1/2.22.已知某静电场的电势函数U=-+ ln x(SI) ,求点(4,3,0)处的电场强度各分量值.练习六静电场中的导体(续)静电场中的电介质一.选择题1.一孤立的带正电的导体球壳有一小孔,一直导线AB穿过小孔与球壳内壁的B点接触,且与外壁绝缘,如图、D分别在导体球壳的内外表面上,A、C、D三点处的面电荷密度分别为A、C、D , 电势分别为U A、U C、U D ,其附近的电场强度分别为E A、E C、E D , 则:(A) A>D ,C = 0 , E A> E D , E C = 0 , U A = U C = U D .(B) A>D ,C = 0 , E A> E D , E C = 0 , U A > U C = U D .(C) A=C ,D≠0 , E A= E C=0, E D ≠0 , U A = U C =0 , U D≠0.(D) D>0 ,C <0 ,A<0 , E D沿法线向外, E C沿法线指向C ,E A平行AB指向外,U B >U C > U A .2.如图,一接地导体球外有一点电荷Q,Q距球心为2R,则导体球上的感应电荷为(A)0.(B) Q.(C) +Q/2.(D) –Q/2.3.导体A接地方式如图,导体B带电为+Q,则导体A(A) 带正电.(B) 带负电.(C) 不带电.(D) 左边带正电,右边带负电.4.半径不等的两金属球A、B ,R A = 2R B ,A球带正电Q ,B球带负电2Q,今用导线将两球联接起来,则(A) 两球各自带电量不变.(B) 两球的带电量相等.(C) 两球的电位相等.(D) A球电位比B球高.5. 如图,真空中有一点电荷q , 旁边有一半径为R的球形带电导体,q距球心为d ( d > R ) 球体旁附近有一点P ,P在q与球心的连线上,P点附近导体的面电荷密度为.以下关于P点电场强度大小的答案中,正确的是(A) / (20 ) + q /[40 ( d-R )2 ];(B) / (20 )-q /[40 ( d-R )2 ];(C) / 0 + q /[40 ( d-R )2 ];(D)/ 0-q /[40 ( d-R )2 ];(E)/ 0;(F) 以上答案全不对.二.填空题1.如图,一平行板电容器, 极板面积为S,,相距为d,若B板接地,,且保持A板的电势U A=U0不变,,如图, 把一块面积相同的带电量为Q的导体薄板C平行地插入两板中间, 则导体薄板C的电势U C = .2.地球表面附近的电场强度约为100N/C ,方向垂直地面向下,假设地球上的电荷都均匀分布在地表面上,则地面的电荷面密度= , 地面电荷是电荷(填正或负).3.如图所示,两块很大的导体平板平行放置,面积都是S,有一定厚度,带电量分别为Q1和Q2,如不计边缘效应,则A、B、C、D四个表面上的电荷面密度分别为、、、.三.计算题1.半径分别为r1 = cm 和r2 = cm 的两个球形导体, 各带电量q = ×108C, 两球心相距很远, 若用细导线将两球连接起来, 并设无限远处为电势零点,求: (1)两球分别带有的电量;(2)各球的电势.2.如图,长为2l的均匀带电直线,电荷线密度为,在其下方有一导体球,球心在直线的中垂线上,距直线为d,d大于导体球的半径R,(1)用电势叠加原理求导体球的电势;(2)把导体球接地后再断开,求导体球上的感应电量.练习七静电场中的电介质(续)电容静电场的能量一.选择题1.极化强度P是量度介质极化程度的物理量, 有一关系式为P = 0(r1)E , 电位移矢量公式为D = 0E + P ,则(A) 二公式适用于任何介质.(B) 二公式只适用于各向同性电介质.(C) 二公式只适用于各向同性且均匀的电介质.(D) 前者适用于各向同性电介质, 后者适用于任何电介质.2.电极化强度P(A) 只与外电场有关.(B) 只与极化电荷产生的电场有关.(C) 与外场和极化电荷产生的电场都有关.(D) 只与介质本身的性质有关系,与电场无关.3.真空中有一半径为R, 带电量为Q的导体球, 测得距中心O为r 处的A点场强为E A =Q r /(40r3) ,现以A为中心,再放上一个半径为,相对电容率为r的介质球,如图所示,此时下列各公式中正确的是(A) A点的电场强度E A=E A / r;(B) ;(C) =Q/0;(D) 导体球面上的电荷面密度= Q /( 4R2 ).4.平行板电容器充电后与电源断开,然后在两极板间插入一导体平板,则电容C, 极板间电压V,极板空间(不含插入的导体板)电场强度E以及电场的能量W将(↑表示增大,↓表示减小)(A) C↓,U↑,W↑,E↑.(B) C↑,U↓,W↓,E不变.(C) C↑,U↑,W↑,E↑.(D) C↓,U↓,W↓,E↓.5.如果某带电体电荷分布的体电荷密度增大为原来的2倍,则电场的能量变为原来的(A) 2倍.(B) 1/2倍.(C) 1/4倍.(D) 4倍.二.填空题1.一平行板电容器,充电后断开电源, 然后使两极板间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质, 此时两极板间的电场强度为原来的倍, 电场能量是原来的倍.2.在相对介电常数r= 4 的各向同性均匀电介质中,与电能密度w e=2×106J/cm3相应的电场强度大小E = .3.一平行板电容器两极板间电压为U,其间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质,电介质厚度为d , 则电介质中的电场能量密度w = .三.计算题1.一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成,内外圆筒半径分别为R 1=2cm ,R2= 5cm,其间充满相对介电常数为r的各向同性、均匀电介质、电容器接在电压U=32V的电源上(如图所示为其横截面),试求距离轴线R=处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差.2.假想从无限远处陆续移来微电荷使一半径为R的导体球带电.(1) 球上已带电荷q时,再将一个电荷元dq从无限远处移到球上的过程中,外力作多少功(2) 使球上电荷从零开始加到Q的过程中,外力共作多少功练习八恒定电流一.选择题1.两个截面不同、长度相同的用同种材料制成的电阻棒,串联时如图(1)所示,并联时如图(2)所示,该导线的电阻忽略,则其电流密度J与电流I应满足:(A) I1 =I2 J1 = J2 I1 = I2 J1 = J2.(B) I1 =I2 J1 >J2 I1<I2 J1 = J2.(C) I1<I2 J1 = J2 I1 = I2 J1>J2.(D) I1<I2 J1 >J2 I1<I2 J1>J2.2.两个截面相同、长度相同,电阻率不同的电阻棒R1 、R2(1>2)分别串联(如上图)和并联(如下图)在电路中,导线电阻忽略,则(A) I1<I2 J1<J2 I1= I2 J1 = J2.(B)I1 =I2 J1 =J2 I1= I2 J1 = J2.(C)I1=I2 J1 = J2 I1<I2 J1<J2.(D)I1<I2 J1<J2 I1<I2 J1<J2.3.室温下,铜导线内自由电子数密度为n= × 1028个/米3,电流密度的大小J= 2×106安/米2,则电子定向漂移速率为:(A)×10-4米/秒.(B) ×10-2米/秒.(C) ×102米/秒.(D) ×105米/秒.4.在一个长直圆柱形导体外面套一个与它共轴的导体长圆筒,两导体的电导率可以认为是无限大,在圆柱与圆筒之间充满电导率为的均匀导电物质,当在圆柱与圆筒上加上一定电压时,在长度为l的一段导体上总的径向电流为I,如图所示,则在柱与筒之间与轴线的距离为r 的点的电场强度为:(A) 2rI/ (l2).(B) I/(2rl).(C) Il/(2r2).(D) I/(2rl).5.在如图所示的电路中,两电源的电动势分别为1、2、,内阻分别为r1、r2,三个负载电阻阻值分别为R1、R2、R,电流分别为I1、I2、I3 ,方向如图,则由A到B的电势增量U B-U A为:(A) 2-1-I1 R1+I2 R2-I3 R .(B) 2+1-I1(R1 + r1)+I2(R2 + r2)-I3 R.(C) 2-1-I1(R1-r1)+I2(R2-r2) .(D) 2-1-I1(R1 + r1)+I2(R2 + r2) .二.填空题1.用一根铝线代替一根铜线接在电路中,若铝线和铜线的长度、电阻都相等,那么当电路与电源接通时铜线和铝线中电流密度之比J1:J2 = .(铜电阻率×106·cm , 铝电阻率×106 · cm , )2.金属中传导电流是由于自由电子沿着与电场E相反方向的定向漂移而形成, 设电子的电量为e , 其平均漂移率为v , 导体中单位体积内的自由电子数为n , 则电流密度的大小J = , J的方向与电场E的方向.3.有一根电阻率为、截面直径为d、长度为L的导线,若将电压U加在该导线的两端,则单位时间内流过导线横截面的自由电子数为;若导线中自由电子数密度为n,则电子平均漂移速率为.(导体中单位体积内的自由电子数为n)三.计算题1.两同心导体球壳,内球、外球半径分别为r a , r b,其间充满电阻率为的绝缘材料,求两球壳之间的电阻.2.在如图所示的电路中,两电源的电动势分别为1=9V和2 =7V,内阻分别为r1 = 3和r2= 1,电阻R=8,求电阻R两端的电位差.练习九磁感应强度洛伦兹力一.选择题1.一个动量为p电子,沿图所示的方向入射并能穿过一个宽度为D、磁感应强度为B(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区域,则该电子出射方向和入射方向间的夹角为(A) =arccos(eBD/p).(B) =arcsin(eBD/p).(C) =arcsin[BD /(ep)].(D) =arccos[BD/(e p)].2.一均匀磁场,其磁感应强度方向垂直于纸面,两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则(A)两粒子的电荷必然同号.(B) 粒子的电荷可以同号也可以异号.(C) 两粒子的动量大小必然不同.(D) 两粒子的运动周期必然不同.3.一运动电荷q,质量为m,以初速v0进入均匀磁场,若v0与磁场方向的夹角为,则(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.4.两个电子a和b同时由电子枪射出,垂直进入均匀磁场,速率分别为v和2v,经磁场偏转后,它们是(A)a、b同时回到出发点.(B) a、b都不会回到出发点.(C) a先回到出发点.(D) b先回到出发点.5. 如图所示两个比荷(q/m)相同的带导号电荷的粒子,以不同的初速度v1和v2(v1v2)射入匀强磁场B中,设T1、T2分别为两粒子作圆周运动的周期,则以下结论正确的是:(A) T1 = T2,q1和q2都向顺时针方向旋转;(B) T1 = T 2,q1和q2都向逆时针方向旋转(C) T1T2,q1向顺时针方向旋转,q2向逆时针方向旋转;(D) T1 = T2,q1向顺时针方向旋转,q2向逆时针方向旋转;二.填空题1. 一电子在B=2×10-3T的磁场中沿半径为R=2×10-2m、螺距为h=×10-2m的螺旋运动,如图所示,则磁场的方向, 电子速度大小为.2. 磁场中某点处的磁感应强度B=-(T), 一电子以速度v=×106i+×106j (m/s)通过该点,则作用于该电子上的磁场力F= .3.在匀强磁场中,电子以速率v=×105m/s作半径R=的圆周运动.则磁场的磁感应强度的大小B= .三.计算题1.如图所示,一平面塑料圆盘,半径为R ,表面均匀带电,电荷面密度为,假定盘绕其轴线OO以角速度转动,磁场B垂直于轴线OO,求圆盘所受磁力矩的大小。