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大学地球物理学专业《大学物理（二）》期末考试试卷B卷含答案姓名：______ 班级：______ 学号：______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。
一、填空题（共10小题，每题2分，共20分）1、图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表__________________________的B~H关系曲线b代表__________________________的B~H关系曲线c代表__________________________的B~H关系曲线2、一弹簧振子系统具有1.OJ的振动能量，0.10m的振幅和1.0m／s的最大速率，则弹簧的倔强系数为_______，振子的振动频率为_______。
3、某人站在匀速旋转的圆台中央，两手各握一个哑铃，双臂向两侧平伸与平台一起旋转。
当他把哑铃收到胸前时，人、哑铃和平台组成的系统转动角速度应变_____；转动惯量变_____。
4、简谐振动的振动曲线如图所示，相应的以余弦函数表示的振动方程为__________。
5、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 _______________。
6、一质点在OXY平面内运动,其运动方程为,则质点在任意时刻的速度表达式为________；加速度表达式为________。
7、气体分子的最可几速率的物理意义是__________________。
8、图示曲线为处于同一温度T时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。
其中曲线（a）是________气分子的速率分布曲线；曲线（c）是________气分子的速率分布曲线。
9、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＝_________。
**学院202*-202*学年第*学期级 专业《大学物理及实验B2》期末试卷（B 卷）（电磁学加强类）（闭卷）院（系）____________班级___________姓名_____________学号________题号 一 二 三 总分 分值202060100一、选择题（每小题只有一个正确答案，选对得2分，不选或选错得0分，共20分） 1．一导体球壳半径为 R ，带电量q ，设“无限远”处为电势零点,则在离球心O 为r （R r <）处一点的电势为（ ） （A ） 0； （B ）Rq 04πε； （C ）rq 04πε ； （D ）rq 04πε-。
2．库仑定律的适用范围是（ ）（A ）真空中两个带电球体间的相互作用； （B ）真空中任意带电体间的相互作用； （C ）真空中两个正点电荷间的相互作用；（D ）真空中两个带电体的大小远远小于它们之间的距离。
3．磁场的高斯定理⎰⎰=⋅0S d B说明了下面的哪些叙述是正确的（ ）a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。
（A ）a d ； （B ）a c ； （C ）c d ； （D ）a b 。
4．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。
5．在均匀磁场中有一电子枪，它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子，这两个电子的速度方向相同，且均与B 垂直，则这两个电子绕行一周所需的时间之比为（ ） （A ）1:1； （B ）1:2； （C ）2:1； （D ）4:1。
6．假设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 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应强度的叠加原理求出。
XXXX 大学2011-2012-1学期《大学物理B2》本科期末考试试卷（B 卷）参考答案及评分细则一、选择题（每题3分,共30分） 1--10、ACADABEDCA 。
二、填空题（每题2分，共14分）1、02、0-I μ3、高4、]3π2π2cos[010/)t (.y P +-= 或 0.01cos t+ππ（2）35、arctan3-π或1arctan 23+π 6、2112/2+n e n λ或 2112/2-n e n λ 7、300三、计算题（共56分）1、（12分）解：长直导线在周围空间产生的磁场分布为B =μ0 I 1/(2πr )，取xoy 坐标如图所示，则在半圆线圈所在处产生的磁感应强度的大小为θR πI μB sin 210=（3分） 方向垂直纸面向里。
式中θ为场点至圆心的连线与y 轴的夹角。
半圆线圈上d l 段线电流所受的力为θr θR πI I μl B I I F d sin 2d d d 21022==⨯=B l （3分）根据对称性知 0=⎰y dF （2分）θF F x sin d d = 222102100II μππI I μdF F πx x =⋅==⎰方向垂直I 1向右。
（4分） 2、（12分）解 由于B 随时间变化，同时ab 导线切割磁场线，故回路中既存在感生电动势，又存在动生电动势。
t BS t S B t BS t Φd d d d d )(d d d +===ε )21(d d 21)21(d d 2t t lx lx t B += 势动εε+=. （6分）动ε的方向从b 指向a ，感ε的方向为逆时针方向。
oo xI将θθtan tan ,vt x l vt x ===代入上式，则 )21(d d tan 21)tan 21(d d 21222222t t t v t v t t i θθε+=θtan 32t v = （4分） i ε的方向为逆时针方向。
AI I一、选择题1．在磁感强度为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与的夹角为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 2．边长为l 的正方形线圈中通有电流I ，此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度(A)(B) (C) (D) 以上均不对3．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) 为零4．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 P5．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、和表示，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，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，但≠ 06．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)。
衡水学院 理工科专业 《大学物理B 》 稳恒磁场 习题解答一、填空题（每空1分）1、电流密度矢量的定义式为：dIj n dS ⊥=，单位是：安培每平方米（A/m 2） 。
2、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈，则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量? = 0 ．若通过S 面上某面元d S 的元磁通为d ?，而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d ?＇，则d ?∶d ?＇= 1:2 。
3、一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图1(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心，电流自无穷远来到无穷远去)，则O 点磁感强度的大小是2020100444R IR IR IB πμμμ-+=。
4小为πR 2c Wb。
5、如图2所示通有电流I 的两根长直导线旁绕有三种环路；在每种情况下，等于：对环路a ：dB l ⋅⎰=____μ0I __； 对环路b ：d B l ⋅⎰=___0____； 对环路c ：d B l ⋅⎰ =__2μ0I __。
6、两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场，它们的质量之比是1∶4，电荷之比是1∶2，它们所受的磁场力之比是___1∶2__，运动轨迹半径之比是_____1∶2_____。
二、单项选择题（每小题2分）（ B ）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. 2?r 2BB.??r 2BC. 0D. 无法确定的量（ C ）2、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. 0.90B. 1.00C. 1.11D. 1.22（ D ）3、如图3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内，且指向aD ．为零（ D ）（ C ）??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??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 2B. B 1 = 2B 2 C ．B 1 =21B 2 D ．B 1 = B 2 /4 （ B ）6、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． 三、判断题（每小题1分，请在括号里打上√或×）（ × ）1、电源的电动势是将负电荷从电源的负极通过电源内部移到电源正极时，非静电力作的功。
大学物理B2习题 （一、电磁学部分1、如图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q ，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度和电势．2、一半径为R 的均匀带电半圆环，电荷线密度为λ，求换新处O 点的电场强度和电势。
3、实验证明，地球表面上方电场不为0，晴天大气电场的平均场强约为120V/m ，方向向下，这意味着地球表面上有多少过剩电荷？试以每平方厘米的额外电子数表示。
（526.6410/cm ⨯个）解 设想地球表面为一均匀带电球面，总面积为S ，则它所总电量为 单位面积带电量为 E Sq0εσ==单位面积上的额外电子数为4、地球表面上方电场方向向下，大小可能随高度变化，设在地面上方100m 高处场强为150N/C ，300m 高处场强为100N/C ，试由高斯定理求在这两个高度之间的平均体电荷密度，以多余的或缺少的电子数密度表示。
（缺少，721.3810/m ⨯个）5、如图所示，电量1q 均匀分布在半径为1R 的球面上，电量2q 均匀分布在同心的半径为2R 的球面上，2R ＞1R 。
（1）利用高斯定理求出r ＜1R ，1R ＜r ＜2R ，r ＞2R 区域的电场强度（2）若r ＞2R 区域的电场强度为零，则?1=qq ，1q 与2q 同号还是异号？ 6、二个无限长同轴圆筒半径分别为1R 和2R ，单位长度带电量分别为λ+和λ-。
求内筒的内部、两筒间及外筒外部的电场分布。
解 由对称性分析可知，E分布具有轴对称性，即与圆柱轴线距离相等的同轴圆柱面上各点场强大小相等，方向均沿径向。
如解用图，作半径为r ，高度为h 、与两圆柱面同轴的圆柱形高斯面，则穿过圆柱面上下底的电通量为零，穿过整个高斯面的电通量等于穿过圆柱形侧面的电通量。
若10R r<<，0i iq =∑，得若21R r R <<，i iq h λ=∑ 得若2R r>，0i iq =∑得 0=E112020(0)(2π0()r R E R r R r r R λε⎧<<⎪⎪=<<⎨⎪⎪>⎩)(垂直中心轴线向外)7、一厚度为d 的无限大平板，平板体积内均匀带电，体电荷密度0ρ>.设板内、外的介电常数均为0ε.求平板内、外电场分布.8、两半径分别为R 1和R 2(R 2＞R 1)带等值异号电荷的无限长同轴圆柱面，线电荷密度为λ和-λ，求： 两圆柱面间的电势差V. 9、（27页例9.14）如图所示，在一个接地的导体球附近有一电量为q 的点电荷，已知球的半径为R ，点电荷到球心的距离为l ,求导体球表面感应电荷的总电量q '. 10、（10分）一根很长的圆柱形铜导线，半径为R ，载有电流I ，设电流均匀分布于横截面。
