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大学物理习题2

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（C）无论q是正是负金属球都下移。 （D）无论q是正是负金属球都不动

图１ 图２ 图３

2．已知厚度为d的无限大带电导体平板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度如图２所示，则板外两侧的电场强度的大小为：（ ）

（A）02E；

（B）02E； （C）0E； （D）02dE

3．真空中一半径为R的未带电的导体球，在离球心O的距离为a（a>R）处放一点电荷q，设无穷远处电势为0，如图3所示，则导体球的电势为（ ）。

（A）Rq04 （B）aq04 （C）04qaR （D）Raq1140

二、填空题

1．在电量为+q的点电荷电场中放入一不带电的金属球，从球心O到点电荷所在处的矢径为r，则金属球的感应电荷净电量q′= ，这些感应电荷在球心O处建立的电场强度E= 。

2．一带电量为q，半径为rA的金属球A，与一原先不带电、内外半径分别为rB和rC的金属球壳B同心放置，如右图所示，则图中P点的电场强度Ｅp = ；若用导线将A和B连接起来，则A球的电势U= 。（设无穷远处电势为零）

3．在静电场中有一立方形均匀导体，边长为a，如图所示。知立方导体中心O处的电势为0U，则立方体顶点A的电势为 。

4. 有两个大小不相同的金属球，大球直径是小球的两倍，大球带电，小球不带电，两者相距很远．今用细长导线将两者相连，在忽略导线的影响下，大球与小球的带电之比为 。

三、计算题

1．三个平行金属板A、B、C，面积均为S =200平方厘米，A、Ｂ间相距d1 = ４毫米，A、Ｃ间相距d2 = ２毫米，B和C两板都接地。如果使A板带正电q = 73.010库仑，求：（1）B、C板上感应电荷。（2）A板电势。 B o A

P rA rC

rB q o R 2 / 9

2. 有两个同轴圆柱面，内圆柱面半径为R1，电势为U1，外圆柱面半径为R2，电势为U2，求两圆柱面间距轴线垂直距离为r1和r2两点的电势差．

练习14 静电场中的电介质

班级 姓名 学号

一、选择题 3 / 9 1. 在静电场中，作闭合曲面S，若有0dSSD (式中D为电位移矢量)，则S面内必定

(A) 既无自由电荷，也无束缚电荷．

(B) 没有自由电荷．

(C) 自由电荷和束缚电荷的代数和为零．

(D) 自由电荷的代数和为零．

2．在空气平行板电容器中，平行地插上一块各向同性均匀电介质板。如图所示，当电容器充电后, 若忽略边缘效应，则电介质中的场强E与空气中的场强0E相比较，应有：（ ）

（A）0EE，两者方向相同； （B）0EE，两者方向相同；

(C）0EE，两者方向相同； （D）0EE，两者方向相反。

3. 在平行板电容器中充满两种不同的电介质，如图所示，且21rr．若用1D、2D和1E、2E分别表示两种电介质中的电位移和场强的大小，则它们之间的关系为 （ ）

(A) 21DD，21EE (B) 21DD，21EE

(C) 21DD，21EE (D) 21DD，21EE

二、填空题

1. 一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的______倍；电场强度是原来的

_________倍．

2．半径为1R和2R的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常数为r的均匀介质。设两筒上单位长度带电量分别为+λ和-λ，则介质中的电位移矢量的大小D

= ，电场强度的大小E = 。

3. 设有一无限长的同轴电缆，中间有两层相对电容率分别为1r和2r的均匀电介质，电缆尺寸如图所示．单位长度电缆的电容C= 。

三、计算题

1. 在半径为R1的金属球外有一均匀电介质层，其外半径为R2(如图所示)，电介质的相对电容率为r，金属球带的电量为Q，求：

(1) 电介质层内外场强分布；

(2) 电介质层内外电势分布；

(3) 金属球的电势； 4 / 9

2．一空心的介质球，其内半径为1R，外半径为2R，所带的电量为+Q，这些电荷均匀分布于1R与2R间的电介质球壳内，试求r（在1R与2R之间）的电场强度和电位移矢量。

练习15 电容器及电场的能量

班级 姓名 学号

一、选择题

1．一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉5 / 9 大，则两极板间的电势差12U、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化：（ ）

（A）12U减小，E减小，W减小。 （B）12U增大，E增大，W增大。

（C）12U增大，E不变，W增大。 （D）12U减小，E不变，W不变。

2．平行板电容器两极板间的相互作用力的数值F与两极板间的电压U的关系是（ ）。

（A）22 (D) 1 (C) 1 (B) UFU/FU/FUF

3．用力F把电容器中的电介质板拉出，如图１所示，在（a）和（b）两种情况下，电容器中储存的静电能量将（ ）

（A）都增加；（B）都减小；（C）（a）增加，（b）减小；（D）（a）减少，（b）增大。

图１ 图２

二、填空题

1． 电容为0C的平板电容器，接在电路中，如图２所示，若将相对介电常数为r的各向同性均匀电介质插入电容器中（填满空间），则此时电容器的电容为原来的

倍，电场能量是原来的 倍。

2．一空气平行板电容器，其电容值0C，充电后将电源断开，其储存的电场能量为0W，今在两极板间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质，则此时电容值C= ，储存的电场能量W= 。

3．两个电容器的电容之比2:1:21CC，把它们串联起来接电源充电，它们的电场能量之比21:WW= ；如果是并联起来接电源充电，则它们的电场能量之比21:WW= 。

三、计算题

1．如图所示，一平行板电容器两极板相距为d，面积为S，电势差为U，其中放有一层厚度为t的介质，相对介电常数为r，介质两边都是空气。略去边缘效应。试求：

（1）介质中的电场强度E和电位移 D；（2）极板上的电量q；（3）极板和介质间隙中的场强0E；（4）电容。

2．圆柱形电容器由半径为1R的导线和与它同轴的导体圆筒构成。圆筒内半径为2R，其间充满相对介电常数为r的均匀电介质，长为l，如图所示。设沿轴线单位长度上导线电荷线密度为+λ，圆筒电荷线密度为-λ，忽略边缘效应，试求：

（1）电容器储存的能量。（2）电容器的电容。

练习16 磁场 磁感应强度

班级 姓名 学号

S

t

d

一、选择题

1．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，则线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的（ ）

（A）4倍和1/8。 （B）4倍和21

（C）2倍和1/4。 （D）2倍和1/2。

2．边长为L的一个导体方框上通有电流I，则此框中心的磁感应强度（ ）

（A）与L无关。 （B）正比于2L （C）与L成正比。

（D）与L成反比。 （E）与2I有关。

3．电流I由长直导线1沿平行bc边方向经a点流入一电阻均匀分布的正三角形线框，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和三角形框在框中心O点产生的磁感应强度分别用1B、2B和3B表示，则O点的磁感强度大小：（ ）

（A）B=0，因为0321BBB

（B）B=0，因为0021B,B，但00321B,BB

（C）0B，因为虽然0032B,B，但01B

（D）0B，因为虽然021BB，但03B

二、填空题

1．由于磁力线是 曲线，所以对于任意闭合曲面，磁感应强度的通量dsB= ，它表明磁场是 场。

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磁通量= 。若通过S面上某面元ds的磁通为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= 。

3．一质点带有电荷C.q191008，以速度151003sm.v在半径为m.R810006圆周上作匀速圆周运动。该带电质点在轨道中心所产生的磁感应强度的大小B= ，该带电质点轨道运动的磁矩的大小mP= 。 三、计算题

1．如图，一根无限长直导线，中间一段弯成半径为a的圆弧，若导线中电流为I，求圆心O点处的磁感应强度。

2．如图所示，宽度为a的薄金属板中通有电流I，电流沿薄板宽度方向均匀分布。求在薄板所在平面内距板的边缘为x的P点处的磁感应强度。

练习17 安培环路定理

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大学物理(下)习题(学生用)2

大学物理(下)习题(学生用)2

大学物理（第10章上）习题

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．

解：

2． 用绝缘细线弯成的半圆环，半径为R，其上均匀地带有正电荷Q，试求圆心O点的电场强度．

解：

3． 若匀强电场的场强为E，其方向平行于半径为R的半球面的轴，如图所示．则通过此半球面的电场强度通量e为

(A) ER2 (B) ER22

(C) ER221 (D) ER22

(E) 2/2ER ［ ］

4． 有两个电荷都是＋q的点电荷，相距为2a．今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面 ． 在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图所示． 设通过S1和S2的电场强度通量分别为1和2，通

过整个球面的电场强度通量为S，则

L d q P

ROE

S1S2O q q2ax

(A)1＞2，S＝q /0．

(B) 1＜2，S＝2q /0．

(C) 1＝2，S＝q /0．

(D) 1＜2，S＝q /0． ［ ］

5．如图所示，一个电荷为q的点电荷位于立方体的A角上，则通过侧面abcd的电场强度通量等于：

大学物理(二)答案

大学物理(二)答案

1 大学物理（二）练习册 参考解答

第12章 真空中的静电场

一、选择题

1(A)，2(C)，3(C)，4(A)，5(C)，6(B)，7(C)，8(D)，9(D)，10(B)，

二、填空题

(1). 电场强度和电势，0/qFE，lEqWUaa00d/(U0=0).

(2). 042/qq， q1、q2、q3、q4 ；

(3). 0， / (20) ； (4). R / (20) ；

(5). 0 ； (6). 00114rrq ；

(7). －2³103 V； (8). barrqq11400

(9). 0，pE sin ； (10). jyxixy40122482 (SI) ；

三、计算题

1. 将一“无限长”带电细线弯成图示形状，设电荷均匀分布，电荷线密度为，四分之一圆弧AB的半径为R，试求圆心O点的场强．

解：在O点建立坐标系如图所示．

半无限长直线A∞在O点产生的场强：

 jiRE014

半无限长直线B∞在O点产生的场强：

jiRE024

四分之一圆弧段在O点产生的场强：

jiRE034

由场强叠加原理，O点合场强为：

jiREEEE03214

OBA∞∞yx3E2E1E O

B A

∞ ∞

2 2. 实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度E垂直于地面向下，大小约为100

大学物理综合测试(二)

大学物理综合测试(二)

大学物理综合测试（十五）

一、选择题：（共24分）

1.（本题3分）

在高台上分别沿45°仰角方向和水平方向，以同样速率投出两颗小石子，忽略空气阻力，则它们落地时速度

（A） 大小不同，方向不同。

（B） 大小相同，方向不同。

（C） 大小相同，方向相同。

（D） 大小不同，方向相同。 （ ）

2.（本题3分）

A、B两木块质量分别为mA和mB，且mB=2mA，两者用一轻弹簧连接后静止于光滑水平桌面上，如图所示。若用外力将两木块压近使弹簧被压缩，然后将外力撤去，则此后两木块运动动能之比EKA/EKB为

（A）21。

（B）2。

（C）2。

（D）2/2。 （ ）

3.（本题3分）

质量为m的小孩站在半径为R的水平平台边缘上。平台可以绕通过其中心的竖直光滑固定轴自由转动，转动惯量为J。平台和小孩子开始时均静止。当小孩突然以相对于地面为v的速率在台边缘沿逆时针转向走动时，则此平台相对地面放置的角速率和旋转方向分别为

（A）)Rv(JmR2，顺时针。

（B）)Rv(JmR2，逆时针。

（C）)Rv(mRJmR22，顺时针。

（D）)Rv(mRJmR22，逆时针。 （ ） 4.（本题3分）

1mol刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为

（A）RT23。

（B）kT23。

（C）RT25。

（D）kT25。 （ ）

5.（本题3分）

如图示，直线MN长为2l，弧OCD是以N点为中心，l为半径的半圆孤，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

大学物理第二章练习题

大学物理第二章练习题

1一个质点同时在几个力作用下的位移为 (SI),其中一个力为恒力 (SI),则此力在该位移过程中所作的功为

• A、-67 J.

• B、17 J

• C、67 J.

• D、91 J.

正确答案： C

答案解析：

根据恒力作功的定义,

2动能为EK的A物体与静止的B物体碰撞,设A物体的质量为B物体的二倍,mA=2 mB.若碰撞为完全非弹性的,则碰撞后两物体总动能为:

A、EK .

B、.

C、.

D、.

• 正确答案： B

3关于质点系动量守恒定律,下列说法中正确的是: • A、质点系不受外力作用,且无非保守内力时,动量守恒;

• B、质点系所受合外力的冲量的矢量和为零时动量守恒;

• C、质点系所受合外力恒等于零,动量守恒;

• D、动量守恒定律与所选参照系无关。

正确答案： C

答案解析：

4一质点在如图所示的坐标平面内作圆周运动,有一力作用在质点上,在该质点从坐标原点运动到位置的过程中,力对它所做的功为

}

• A、

• B、

• C、

• D、

正确答案： B

答案解析： {质点位置 ,

由

得

}

5质量为的质点,由静止开始沿曲线(SI)运动,则在到的时间内,作用在该质点上的合外力所做的功为

• A、

• B、

• C、

• D、

• 正确答案： B

答案解析：

{ , ,

}

6一质量为2kg的物体,以初速为10m/s，倾角 （与水平方向的夹角）斜向上抛出。求从抛出到运动至最高点过程中，物体所受合力的冲量的绝对值为:

• A、10kgm/s • B、36kgm/s

• C、30kgm/s

• D、20kgm/s

• 正确答案： A

7用在质量为1 kg的物体上的力F=6t+3(SI).如果物体在这一力的作用下,由静止开始沿直线运动,在0到2.0 s的时间间隔内,这个力作用在物体上的冲量大小I=____ N·s。

正确答案：18

8如图所示,质量为m的子弹以水平速度v射入静止的木块并陷入木块内,设子弹入射过程中木块M不反弹,则墙壁对木块的冲量=____.