大学物理电学

一、选择题 1．1003：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) 场强可由定出，其中q为试验电荷，q可正、可负，为试验电荷所受的电场力 (D) 以上说法都不正确 ［ ］ 2．1405：设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)： ［ ］ 3

．1551

：关于电场强度定义式，下列说法中哪个是正确的？ (A) 场强的大小与试探电荷q0的大小成反比 (B) 对场中某点，试探电荷受力与q0的比值不因q0而变 (C) 试探电荷受力的方向就是场强的方向 (D) 若场中某点不放试探电荷q0，则＝0，从而＝0 ［ ］ 4．1558：下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？ ［ ］ (A)点电荷q的电场：(r为点电荷到场点的距离) (B)“无限长”均匀带电直线(电荷线密度)的电场：(为带电直线到场点的垂直于直线的矢量) (C)“无限大”均匀带电平面(电荷面密度)的电场： (D) 半径为R的均匀带电球面(电荷面密度)外的电场：(为球心到场点的矢量) 5．1035：有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距中心O点a/2处，有一电荷为q的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为 (A) (B) (C) (D) ［ ］ 6．1056：点电荷Q被曲面S所包围，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后： (A) 曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变 (B) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变 (C) 曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化 qFE/F

E

0/qFEEFFEFE

第９卷第１期　

２０１１年２月　实验科学与技术　

Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｏ１．９　Ｎｏ．１　

Ｆｅｂ．２０１１　

大学物理电学实验仿真研究　

吴　肖　，熊建文。　

（１．广东工业大学实验教学部，广州，５１０００６；２．华南师范大学物理与电信工程学院，广州，５１０６３１）　

摘要：利用综合电路仿真软件ＱＵＣＳ实现对大学物理电学实验的仿真，以“ＲＬＣ串联电路的谐振”和“ＲＣ串联电路相频特　

性”实验为例介绍了其实现方法，并对其教学价值进行了挖掘。认为利用ＱＵＣＳ进行电学实验的仿真可以有效地帮助学生进　

行大学物理电学实验的预习和复习，为学生实现电路的自主开发与设计提供一个平台。　

关键词：电学实验；仿真；ＱＵＣＳ　

中图分类号：ＴＰ３９；Ｇ６４２．４２３　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７２—４５５０ｆ２０１１）Ｏ１～００１８—０３　

Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｉｎ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　

ＷＵ　Ｘｉａｏ　，ＸＩＯＮＧ　Ｊｉａｎ～ｗｅｎ　

（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１００９０，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ　Ｃｈｉｎａ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１０００６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｏｗ　ｔｏ　ｕｓｅ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｏｆ　ＱＵＣＳ　ｔｏ　ａｃｈｉｅｖｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｐｈｙｓｉｃｓ　

ｗａｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｔｗｏ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ＲＬＣ　ｓｅｒｉｅｓ　ｒｅｓｏｎａｎｔ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ａｎｄ　ＲＣ　ｓｅｒｉｅｓ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｐｈａｓｅ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｓｈｏｗｅｄ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａ・　

一．真空中的静电场与真空中的稳恒磁场比较：

静电场 稳恒磁场

理论基础

库仑定律：12212210rˆrqq41F 安培定律：212121221012r)rˆld(ldII4Fd

场的产生 静止电荷 稳恒电流

场的描述

电场强度：0qFE 磁感应强度：BmLBvqFBlIdFd

场的性质

有源无旋场（保守场：引入势函数）：••L0S0ldEqSdE 无源有旋场：IldB0SdBL0S••

场的计算（三种方法）

库仑定律；

高斯定理（见场的性质）；

UE 毕-萨定律：20rrˆlId4Bd

安培环路定理（见场的性质）：

三个定义（见场的描述）

元场源的场

点电荷的场：rˆrdq41Ed20 电流元的磁场：20rrˆlId4Bd

力 电场力EqF 安培力：BlIdFd

洛仑兹力：BvqF

二．库仑电场与感生电场的比较：

库仑电场 感生电场

区

别 由电荷产生；

有源场：（见场的性质）

无旋场：（见场的性质） 由变化的磁场产生；

无源场：0SdES•感

有旋场：0SdtBldEL••感

联

系

1. 都具有场这种特殊形态的物质的各种基本属性；

2. 都对电荷有力的作用，场矢量的定义相同；

在导体中感生电场可引起电荷的堆积，从而建立库仑场。

三．磁介质与电介质的比较：

磁介质 电介质

微观

模型 分子环流：sim 电偶极矩：lqp

描述磁（极）化状态的量 磁化强度矢量：vmMi 极化强度矢量：vpPi

介质对场的影响 磁化电流（束缚电流）产生附加场'B：'0BBB 束缚电荷产生附加场'E：

'0EEE

辅助矢量

磁场强度：MBH0 电位移矢量：PED0

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沪粤版初三物理——电学精选及其答案

题号 一 二 三 四 总分

得分

一、单选题（本大题共11小题，共22.0分）

1. 如图，D为电子元件，能起稳压作用，即在一定条件下可保持其两端的电压𝑈𝐷不变，R为定值电阻，E为电压可调的电源，当D起稳压作用时，下列描述电路中的电流I、R消耗的电功率P随电源电压𝑈总变化关系的图线中，可能正确的是(  )

A. B.

C. D.

2. 如图所示，滑动变阻器的滑片P处于中间位置，闭合开关S，两个灯泡均能发光(假设灯丝电阻不变)，此时，将滑动变阻器的滑片P向右移动，则(  )

A. 𝐿1和𝐿2都变亮 B. 𝐿1变暗，𝐿2变亮

C. 𝐿1变亮，𝐿2变暗 D. 𝐿1和𝐿2都变暗

3. 图中电源电压保持6V不变，灯泡L标有“6V6W“字样，开关S闭合后，在滑片P从b端向a端滑动的过程中，下列说法正确的是(  )

A. 灯泡两端的电压不断增大

B. 通过灯泡的电流不断减小 第2页，共17页 C. 灯泡消耗的电动率不断减小

D. 灯泡消耗的电功率恒定不变

4. 对如图所示电路的分析，错误的是(  )

A. 当断开𝑆𝑙、𝑆2，闭合𝑆3时，𝑅1与𝑅2为串联

B. 当断开𝑆3，闭合𝑆1、𝑆2时，𝑅1与𝑅2为并联

C. 当断开𝑆1，闭合𝑆2、𝑆3时，𝑅1与𝑅2为串联

D. 只要同时闭合𝑆𝑙、𝑆3，就会出现短路现象

5. 在如图所示的电路中，发现通过电流表的示数减少0.2安培时，电压表的示数从6伏特变为5伏特，那么该定值电阻所消耗的功率的变化量为(  )

A. 1.2𝑊 B. 1.0𝑊 C. 2.2𝑊 D. 5.0𝑊

6. 如图所示的电路中，电源电压不变，𝑅1为定值电阻，𝑅2为滑动变阻器.闭合开关S后，在滑片P从最左端向右移动到中间位置的过程中，下列说法正确的是(  )

A. 电流表𝐴1和电流表𝐴2的示数都变大