大学物理下册试题及答案.
- 格式:pdf
- 大小:260.30 KB
- 文档页数:7
大学物理学答案【下】北京邮电大学出版社习题99.1选择题(1) 正方形的两对角线处各放置电荷Q,另两对角线各放置电荷q,若Q所受到合力为零,则Q与q的关系为:()(A)Q=-23/2q (B) Q=23/2q (C) Q=-2q (D) Q=2q[答案:A](2) 下面说法正确的是:()(A)若高斯面上的电场强度处处为零,则该面内必定没有电荷;(B)若高斯面内没有电荷,则该面上的电场强度必定处处为零;(C)若高斯面上的电场强度处处不为零,则该面内必定有电荷;(D)若高斯面内有电荷,则该面上的电场强度必定处处不为零。
[答案:D](3) 一半径为R的导体球表面的面点荷密度为σ,则在距球面R处的电场强度()(A)σ/ε0 (B)σ/2ε0 (C)σ/4ε0 (D)σ/8ε0[答案:C](4) 在电场中的导体内部的()(A)电场和电势均为零;(B)电场不为零,电势均为零;(C)电势和表面电势相等;(D)电势低于表面电势。
[答案:C]9.2填空题(1) 在静电场中,电势不变的区域,场强必定为[答案:相同](2) 一个点电荷q放在立方体中心,则穿过某一表面的电通量为若将点电荷由中心向外移动至无限远,则总通量将。
[答案:q/6ε0, 将为零](3) 电介质在电容器中作用(a)——(b)——。
[答案:(a)提高电容器的容量;(b) 延长电容器的使用寿命](4) 电量Q均匀分布在半径为R的球体内,则球内球外的静电能之比[答案:5:6]9.3 电量都是q的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系解: 如题9.3图示(1) 以A处点电荷为研究对象,由力平衡知:q'为负电荷1q212cos30︒=4πε0a24πε0qq'(2a)3解得q'=-q 3(2)与三角形边长无关.题9.3图题9.4图9.4 两小球的质量都是m,都用长为l的细绳挂在同一点,它们带有相同电量,静止时两线夹角为2θ ,如题9.4图所示.设小球的半径和线的质量都可以忽略不计,求每个小球所带的电量.解: 如题9.4图示Tcosθ=mg⎧⎪q2 ⎨Tsinθ=F=1e⎪4πε0(2lsinθ)2⎩解得q=2lsinθ40mgtan9.5 根据点电荷场强公式E=q4πε0r2,当被考察的场点距源点电荷很近(r→0)时,则场强→∞,这是没有物理意义的,对此应如何理解ϖ解: E=q4πε0r2ϖr0仅对点电荷成立,当r→0时,带电体不能再视为点电荷,再用上式求场强是错误的,实际带电体有一定形状大小,考虑电荷在带电体上的分布求出的场强不会是无限大.9.6 在真空中有A,B两平行板,相对距离为d,板面积为S,其带电量分别为+q和-q.则这两板之间有相互作用力f,有人说f=q2 4πε0d2,又有人说,因为f=qE,E=q,所ε0Sq2以f=.试问这两种说法对吗?为什么? f到底应等于多少ε0S解: 题中的两种说法均不对.第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对的,第二种说法把合场强E=q看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对的.正确解答应为一个ε0Sqqq2=板的电场为E=,另一板受它的作用力f=q,这是两板间相互作用2ε0S2ε0S2ε0S的电场力.-19.7 长的直导线AB上均匀地分布着线密度λ=5.0x10-的正电荷.试求:(1)在导线的延长线上与导线B端相距a1=5.0cm处P点的场强;(2)在导线的垂直平分线上与导线中点相距d2=5.0cm 处Q点的场强.解:如题9.7图所示(1) 在带电直线上取线元dx,其上电量dq在P点产生场强为dEP=1λdx 24πε0(a-x)λEP=⎰dEP=4πε0⎰l2l-2dx 题9.7图2(a-x)=λ11[-] ll4πε0a-a+22=用l=15cm,λ=5.0⨯10-9λlπε0(4a2-l2) C⋅m-1, a=12.5cm代入得EP=6.74⨯102N⋅C-1 方向水平向右(2)同理=由于对称性dEQxl1λdx 方向如题9.7图所示4πε0x2+d22ϖ=0,即EQ 只有y分量,1λdx=4πε0x2+d22d2x+d222⎰∵dEQyEQy=⎰dEQyldλ=24πε2⎰l2l-2dx(x2+d22)32 =-9λl2πε0l+4d222以λ=5.0⨯10C⋅cm-1, l=15cm,d2=5cm代入得EQ=EQy=14.96⨯102N⋅C-1,方向沿y轴正向9.8 一个半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为λ,求环心处O 点的场强.解: 如9.8图在圆上取dl=Rdϕ题9.8图dq=λdl=Rλdϕ,它在O点产生场强大小为dE=λRdϕ方向沿半径向外4πε0R2则dEx=dEsinϕ=λsinϕdϕ4πε0R-λcosϕdϕ4πε0Rπ-ϕ)= dEy=dEcos(积分Ex=⎰π0λλsinϕdϕ=4πε0R2πε0REy=⎰π0-λcosϕdϕ=0 4πε0R∴E=Ex=λ,方向沿x轴正向.2πε0R9.9 均匀带电的细线弯成正方形,边长为l,总电量为q.(1)求这正方形轴线上离中心为r处的场强E;(2)证明:在r>>l处,它相当于点电荷q产生的场强E.解: 如9.9图示,正方形一条边上电荷ϖq在P点产生物强dEP方向如图,大小为4dEP=λ(cosθ1-cosθ2)4πε0r2+l42∵cosθ1=lr2+l22cosθ2=-cosθ1∴dEP=λ4πε0r2+l42lr2+l22ϖdEP在垂直于平面上的分量dE⊥=dEPcosβ∴dE⊥=λl4πε0r2+l42rr2+l22r2+l42题9.9图由于对称性,P点场强沿OP方向,大小为EP=4⨯dE⊥=4λlr4πε0(r2+ll)r2+4222∵λ=∴EP=q 4l2qr4πε0(r2+ll)r2+422 方向沿9.10 (1)点电荷q位于一边长为a的立方体中心,试求在该点电荷电场中穿过立方体的一个面的电通量;(2)如果该场源点电荷移动到该立方体的一个顶点上,这时穿过立方体各面的电通量是多少?ϖϖq 解: (1)由高斯定理E⋅dS= sε0立方体六个面,当q在立方体中心时,每个面上电通量相等∴各面电通量Φe=q.6ε0(2)电荷在顶点时,将立方体延伸为边长2a的立方体,使q处于边长2a的立方体中心,则边长2a的正方形上电通量Φe=q 6ε0 对于边长a的正方形,如果它不包含q所在的顶点,则Φe=如果它包含q所在顶点则Φe=0.q,24ε0如题9.10图所示.题9.10 图9.11 均匀带电球壳内半径6cm,外半径10cm,电荷体密度为2×108cm ,12cm 各点的场强.解: 高斯定理E⋅dS=s-5C·m求距球心5cm,-3ϖϖ∑q,E4πrε02=∑q ε0 ϖ当r=5cm时,∑q=0,E=0r=8cm时,∑q=p4π33) (r -r内3ρ∴E=4π32r-r内≈3.48⨯104N⋅C-1,方向沿半径向外.24πε0r()r=12cm时,∑q=ρ4π33)(r外-r内3ρ∴E=4π33r外-r内3≈4.10⨯104 N⋅C-1 沿半径向外. 24πε0r()9.12 半径为R1和R2(R2 >R1)的两无限长同轴圆柱面,单位长度上分别带有电量λ和-λ,试求:(1)r<R1;(2) R1<r<R2;(3) r>R2处各点的场强.ϖϖ解: 高斯定理E⋅dS=sq ε0取同轴圆柱形高斯面,侧面积S=2πrlϖϖ则E⋅dS=E2πrl S对(1) r<R1 ∑q=0,E=0∑q=lλ (2) R1<r<R2∴E=λ沿径向向外2πε0r(3) r>R2 ∑q=0∴E=0题9.13图9.13 两个无限大的平行平面都均匀带电,电荷的面密度分别为σ1和σ2,试求空间各处场强.解: 如题9.13图示,两带电平面均匀带电,电荷面密度分别为σ1与σ2,两面间,E=ϖ1ϖ(σ1-σ2)n 2ε0ϖ1ϖ(σ1+σ2)n σ1面外,E=-2ε0σ2面外,E=ϖ1ϖ(σ1+σ2)n 2ε0ϖn:垂直于两平面由σ1面指为σ2面.9.14 半径为R的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r<R的小球体,如题9.14图所示.试求:两球心O与O'点的场强,并证明小球空腔内的电场是均匀的.解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电-ρ的均匀小球的组合,见题9.14图(a).ϖ(1) +ρ球在O点产生电场E10=0,ϖ-ρ球在O点产生电场E2043πrρ=OO' 4πε0d3ϖr3ρ;∴O点电场E0=3ε0d343πdρϖ(2) +ρ在O'产生电场E10'=34πε0dϖ-ρ球在O'产生电场E20'=0ϖρOO∴O'点电场E0'=3ε0题9.14图(a) 题9.14图(b) ϖϖ(3)设空腔任一点P相对O'的位矢为r',相对O点位矢为r (如题8-13(b)图)ϖϖρr则EPO=,3ε0ϖϖρr'EPO'=-, 3ε0ϖϖϖϖρϖϖρρd(r-r')=OO'=∴EP=EPO+EPO'= 3ε03ε03ε0∴腔内场强是均匀的.-69.15 一电偶极子由的两个异号点电荷组成,两电荷距离d=0.2cm,把这电偶极子放在的外电场中,求外电场作用于电偶极子上的最大力矩.-1解: ∵电偶极子p在外场E中受力矩ϖϖϖ M=p⨯E∴Mmax=pE=qlE代入数字Mmax=1.0⨯10-6⨯2⨯10-3⨯1.0⨯105=2.0⨯10-4N⋅m9.16 两点电荷q1=1.5×10C,q2=3.0×10C,相距r1=42cm,要把它们之间的距离变为-8-8r2=25cm,需作多少功解: A=⎰r2r1ϖϖr2qqdrqq11F⋅dr=⎰122=12(-) r24πεr4πε0r1r20=-6.55⨯10-6J外力需作的功A'=-A=-6.55⨯10 J-6题9.17图9.17 如题9.17图所示,在A,B两点处放有电量分别为+q,-q的点电荷,AB间距离为2R,现将另一正试验点电荷q0从O点经过半圆弧移到C点,求移动过程中电场力作的功.解: 如题9.17图示UO=1qq(-)=0 4πε0RRUO=1qqq (-)=-4πε03RR6πε0Rqoq 6πε0R∴A=q0(UO-UC)=9.18 如题9.18图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R.试求环中心O点处的场强和电势.。
大学物理考卷(下学期)一、选择题(每题4分,共40分)A. 速度B. 力C. 位移D. 加速度2. 在国际单位制中,下列哪个单位属于电学基本单位?A. 安培B. 伏特C. 欧姆D. 瓦特A. 物体不受力时,运动状态不会改变B. 物体受平衡力时,运动状态会改变C. 物体受非平衡力时,运动状态不变D. 物体运动时,必定受到力的作用A. 功B. 动能C. 势能D. 路程A. 速度大小B. 速度方向C. 动能D. 动量6. 下列哪个现象属于光的衍射?A. 彩虹B. 海市蜃楼C. 水中倒影D. 光照射在单缝上产生的条纹A. 恢复力与位移成正比B. 恢复力与位移成反比C. 恢复力与位移的平方成正比D. 恢复力与位移的平方成反比8. 一个电路元件的电压u与电流i的关系为u=2i+3,该元件是:A. 电阻B. 电容C. 电感D. 非线性元件A. 电磁波在真空中传播速度小于光速B. 电磁波在介质中传播速度大于光速C. 电磁波在真空中传播速度等于光速D. 电磁波在介质中传播速度等于光速10. 一个理想变压器的初级线圈匝数为1000匝,次级线圈匝数为200匝,若初级线圈电压为220V,则次级线圈电压为:A. 110VB. 220VC. 440VD. 880V二、填空题(每题4分,共40分)1. 在自由落体运动中,物体的加速度为______。
2. 一个物体做匀速圆周运动,其线速度的大小不变,但方向______。
3. 惠更斯原理是研究______现象的重要原理。
4. 一个电阻的电压为10V,电流为2A,则该电阻的功率为______。
5. 根据电磁感应定律,当磁通量发生变化时,会在导体中产生______。
6. 在交流电路中,电阻、电感和电容元件的阻抗分别为______、______和______。
7. 一个单摆在位移为0时速度最大,此时摆球所受回复力为______。
8. 光的折射率与光的传播速度成______比。
9. 一个电子在电场中受到的电势能变化量为______。
大学物理学专业《大学物理(下册)》期末考试试卷B卷附答案姓名:______ 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、一小球沿斜面向上作直线运动,其运动方程为:,则小球运动到最高点的时刻是=_______S。
2、质量分别为m和2m的两物体(都可视为质点),用一长为l的轻质刚性细杆相连,系统绕通过杆且与杆垂直的竖直固定轴O转动,已知O轴离质量为2m的质点的距离为l,质量为m的质点的线速度为v且与杆垂直,则该系统对转轴的角动量(动量矩)大小为________。
3、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____________。
4、两个相同的刚性容器,一个盛有氧气,一个盛氦气(均视为刚性分子理想气体)。
开始他们的压强和温度都相同,现将3J的热量传给氦气,使之升高一定的温度。
若使氧气也升高同样的温度,则应向氧气传递的热量为_________J。
5、设描述微观粒子运动的波函数为,则表示_______________________;须满足的条件是_______________________;其归一化条件是_______________________。
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、一质点同时参与了两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为(SI),(SI).其合振运动的振动方程为x=____________。
8、一条无限长直导线载有10A的电流.在离它 0.5m远的地方它产生的磁感强度B为____________。
一条长直载流导线,在离它1cm处产生的磁感强度是T,它所载的电流为____________。
9、花样滑冰运动员绕通过自身的竖直轴转动,开始时两臂伸开,转动惯量为,角速度为;然后将两手臂合拢,使其转动惯量变为,则转动角速度变为_______。
大学物理下册习题及答案(总16页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-大学物理练习册物理教研室遍热力学(一)一、选择题:1、如图所示,当汽缸中的活塞迅速向外移动从而使汽缸膨胀时,气体所经历的过程(A)是平衡过程,它能用P—V图上的一条曲线表示。
(B)不是平衡过程,但它能用P—V图上的一条曲线表示。
(C)不是平衡过程,它不能用P—V图上的一条曲线表示。
(D)是平衡过程,但它不能用P—V图上的一条曲线表示。
[ ]2、在下列各种说法中,哪些是正确的? [ ](1)热平衡就是无摩擦的、平衡力作用的过程。
(2)热平衡过程一定是可逆过程。
(3)热平衡过程是无限多个连续变化的平衡态的连接。
(4)热平衡过程在P—V图上可用一连续曲线表示。
(A)(1)、(2)(B)(3)、(4)(C)(2)、(3)、(4)(D)(1)、(2)、(3)、(4)3、设有下列过程: [ ](1)用活塞缓慢的压缩绝热容器中的理想气体。
(设活塞与器壁无摩擦)(2)用缓慢地旋转的叶片使绝热容器中的水温上升。
(3)冰溶解为水。
(4)一个不受空气阻力及其它摩擦力作用的单摆的摆动。
其中是逆过程的为(A)(1)、(2)、(4)(B)(1)、(2)、(3)(C)(1)、(3)、(4)(D)(1)、(4)4、关于可逆过程和不可逆过程的判断: [ ](1)可逆热力学过程一定是准静态过程。
(2)准静态过程一定是可逆过程。
(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程。
(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程。
以上四种判断,其中正确的是(A)(1)、(2)、(3)(B)(1)、(2)、(4)(C)(2)、(4)(D)(1)、(4)5、在下列说法中,哪些是正确的? [ ](1)可逆过程一定是平衡过程。
(2)平衡过程一定是可逆的。
(3)不可逆过程一定是非平衡过程。
(4)非平衡过程一定是不可逆的。
(A)(1)、(4)(B)(2)、(3)(C)(1)、(2)、(3)、(4)(D)(1)、(3)6、置于容器内的气体,如果气体内各处压强相等,或气体内各处温度相同,则这两种情况下气体的状态 [ ](A)一定都是平衡态。
热运动的统计描述1 在一密闭容器中储有A、B、C三种理想气体,气体处于平衡状态,气体A的分子数密度为n1,压强为p1,气体B的分子数密度为2n1,气体C的分子数密度为3n1,混合气体的压强p为( )(A) 3p1(B) 4p1(C) 5p1(D) 6p12 某一容器中的理想气体温度为T,气体分子的质量为m,根据理想气体分子模型和统计假设,分子速度在x方向分量的平均值为( )(A)8xkTvmπ=(B)183xkTvmπ=(C)83xkTvmπ=(D) 03 速率分布函数f(v)的物理意义为( )(A) 具有速率v的分子占总分子数的百分比(B) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比(C) 具有速率v的分子数(D) 速率分布在v附近的单位速率间隔中的分子数4 设速率分布函数为f(v),在N个理想气体分子的容器中,气体分子速率在v1~v2间的分子数为( )(A) 21()v v f v dv⎰(B) 12()()f v v v-(C) 21()v v Nf v dv⎰ (D) 12()()Nf v v v-5 如图所示的速率分布曲线,那一图中的两条曲线表示同一温度下氮气和氧气的分子速率分布曲线。
6 1mol 刚性双原子理想气体分子在温度为T 时,其内能为 ( ) (A) 23RT (B) 32kT (C) 52RT (D) 52kT 7 压强为p 、体积为V 的氢气的内能为 ( ) (A) 52pV (B)32pV (C) 12pV (D) 72pV 8 质量为m 的氢气,分子的摩尔质量为M ,温度为T 的气体平均平动动能为 ( ) (A)32m RT M (B) 32m kT M (C) 52m RT M (D) 52m kT M9 在一个容积一定的密闭容器中,某种分子的平均自由程取决于容器内气体的 ( )(A) 压强p (B) 分子数N(C) 温度T (D) 平均碰撞频率Z10 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同,分子平均平动动能相同,而且他们都处于平衡态,则他们 ( )(A) 温度相同、压强相同 (B) 温度、压强都不相同(C) 温度相同,但氦气的压强大于氮气的压强 (A)()f v o v ()f v o v()f v ov (C)()f v o v (D)(D) 温度相同,但氦气的压强小于氮气的压强11 在0︒C 和标准大气压下的氧气,分子的方均根速率约为 ( )(A) -1333m s ⋅ (B) -1185m s ⋅(C) -1461m s ⋅ (D) -1590m s ⋅12 如果上题中氧分子被分离成为原子氧,原子氧的方均根速率为原题中分子方均根速率的( )(A) 1/2 倍; (B) 2 倍; (C) 2倍; (D) 4倍。
大学物理下考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 根据麦克斯韦方程组,电磁波在真空中的传播速度是多少?A. 100m/sB. 300m/sC. 1000m/sD. 3×10^8 m/s答案:D2. 一个物体的动能是其势能的两倍,如果物体的总能量是E,那么它的势能U是多少?A. E/2B. E/3C. 2E/3D. E答案:B3. 在理想气体状态方程PV=nRT中,P代表的是:A. 温度B. 体积C. 压力D. 气体常数答案:C4. 下列哪个现象不是由量子力学效应引起的?A. 光电效应B. 原子光谱C. 超导现象D. 布朗运动答案:D5. 一个电子在电场中受到的电场力大小是1.6×10^-19 N,如果电子的电荷量是1.6×10^-19 C,那么电场强度E是多少?A. 1 N/CB. 10 N/CC. 100 N/CD. 1000 N/C答案:A6. 根据狭义相对论,一个物体的质量m与其静止质量m0之间的关系是:A. m = m0B. m = m0 / sqrt(1 - v^2/c^2)C. m = m0 * sqrt(1 - v^2/c^2)D. m = m0 * (1 - v^2/c^2)答案:C7. 一个物体从静止开始自由下落,其下落的高度h与时间t之间的关系是:A. h = 1/2 gt^2B. h = gt^2C. h = 2gtD. h = gt答案:A8. 在双缝干涉实验中,相邻的明亮条纹之间的距离是相等的,这种现象称为:A. 单缝衍射B. 多缝衍射C. 双缝干涉D. 薄膜干涉答案:C9. 一个电路中的电阻R1和R2并联,总电阻Rt可以用以下哪个公式计算?A. Rt = R1 + R2B. Rt = R1 * R2 / (R1 + R2)C. Rt = 1 / (1/R1 + 1/R2)D. Rt = (R1 * R2) / (R1 + R2)答案:C10. 根据热力学第一定律,一个系统吸收了100 J的热量,同时对外做了50 J的功,那么系统的内能增加了多少?A. 50 JB. 100 JC. 150 JD. 200 J答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 光的粒子性质在________现象中得到了体现。
xyoa•••a-(0,)P y qq-大学物理(下)练习题第三编 电场和磁场 第八章 真空中的静电场1.如图所示,在点((,0)a 处放置一个点电荷q +,在点(,0)a -处放置另一点电荷q -。
P 点在y 轴上,其坐标为(0,)y ,当y a ?时,该点场强的大小为(A) 204q y πε; (B) 202q y πε;(C)302qa y πε; (D)304qa y πε.[ ]2.将一细玻璃棒弯成半径为R 的半圆形,其上半部均匀分布有电量Q +, 下半部均匀分布有电量Q -,如图所示。
求圆心o 处的电场强度。
3.带电圆环的半径为R ,电荷线密度0cos λλφ=,式中00λ>,且为常数。
求圆心O 处的电场强度。
4.一均匀带电圆环的半径为R ,带电量为Q ,其轴线上任一点P 到圆心的距离为a 。
求P 点的场强。
5.关于高斯定理有下面几种说法,正确的是(A) 如果高斯面上E r处处为零,那么则该面内必无电荷;(B) 如果高斯面内无电荷,那么高斯面上E r处处为零;(C) 如果高斯面上E r处处不为零,那么高斯面内必有电荷;(D) 如果高斯面内有净电荷,那么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性的电场。
[ ]6.点电荷Q 被闭合曲面S 所包围,从无穷远处引入另一点电荷q 至曲面S 外一点,如图所示,则引入前后(A) 通过曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强不变;(B) 通过曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强不变;(C) 通过曲面S 的电通量变化,曲面上各点场强变化;(D) 通过曲面S 的电通量不变,曲面上各点场强变化。
[ ]7.如果将带电量为q 的点电荷置于立方体的一个顶角上,则通过与它不相邻的每个侧面的电场强度通量为xq g S Q g(A)06q ε; (B) 012q ε; (C) 024q ε; (D) 048q ε. [ ]8.如图所示,A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,A 面上的电荷面密度721.7718A C m σ--=-⨯⋅,B 面上的电荷面密度723.5418B C m σ--=⨯⋅。
一、选择题(共30分,每题3分)1. 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E随距平面的位置坐标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):[ ]2. 如图所示,边长为a 的等边三角形的三个顶点上,分别放置着三个正的点电荷q 、2q 、3q .若将另一正点电荷Q 从无穷远处移到三角形的中心O 处,外力所作的功为:(A) 0. (B) 0.(C)0. (D) 0 [ ]3. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的:(A) 2倍. (B) 22倍.(C) 4倍. (D) 42倍. [ ] 4. 球壳,则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(点)分别为:(A) E = 0,U > 0. (B) E = 0,U < 0.(C) E = 0,U = 0. (D) E > 0,U < 0. 5. C 1和C 2两空气电容器并联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在C 1中插入一电介质板,如图所示, 则 (A) C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷减少. (B) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷增加. (C) C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷不变. (D) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷不变. 6. 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.(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. [ ] 7. 有下列几种说法: (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的. (2) 在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.(3) 在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的传播速率都相同.若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (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.x(D) 三种说法都是正确的. [ ]8. 在康普顿散射中,如果设反冲电子的速度为光速的60%,则因散射使电子获得的能量是其静止能量的(A) 2倍. (B) 1.5倍.(C) 0.5倍. (D) 0.25倍. [ ] 9. 已知粒子处于宽度为a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 ax n a x n π=sin 2)(ψ , n = 1, 2, 3, … 则当n = 1时,在 x 1 = a /4 →x 2 = 3a /4 区间找到粒子的概率为(A) 0.091. (B) 0.182. (C) 1. . (D) 0.818. [ ]10. 氢原子中处于3d 量子态的电子,描述其量子态的四个量子数(n ,l ,m l ,m s )可能取的值为(A) (3,0,1,21-). (B) (1,1,1,21-). (C) (2,1,2,21). (D) (3,2,0,21). [ ]二、填空题(共30分)11.(本题3分)一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳,壳内是真空,壳外是介电常量为ε 的无限大各向同性均匀电介质,则此球壳的电势U =________________. 12. (本题3分)有一实心同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相反,则在r < R 1处磁感强度大小为________________.13.(本题3分)磁场中某点处的磁感强度为)SI (20.040.0j i B-=,一电子以速度j i66100.11050.0⨯+⨯=v (SI)通过该点,则作用于该电子上的磁场力F 为__________________.(基本电荷e =1.6×10-19C) 14.(本题6分,每空3分)四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动,转轴与B 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. 15. (本题3分) 有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上,则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________.16.(本题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d 1 / d 2 =1/4.当它们通以相同电流时,两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________.17. (本题3分)静止时边长为 50 cm 的立方体,当它沿着与它的一个棱边平行的方向相对于地面以匀速度 2.4×108 m ·s -1运动时,在地面上测得它的体积是____________.18. (本题3分)以波长为λ= 0.207 μm 的紫外光照射金属钯表面产生光电效应,已知钯的红限频率 ν 0=1.21×1015赫兹,则其遏止电压|U a | =_______________________V .(普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s ,基本电荷e =1.60×10-19 C) 19. (本题3分)如果电子被限制在边界x 与x +∆x 之间,∆x =0.5 Å,则电子动量x 分量的不确定量近似地为________________kg ·m /s . (取∆x ·∆p ≥h ,普朗克常量h =6.63×10-34 J ·s) 三、计算题(共40分) 20. (本题10分)电荷以相同的面密度σ 分布在半径为r 1=10 cm 和r 2=20 cm 的两个同心球面上.设无限远处电势为零,球心处的电势为U 0=300 V . (1) 求电荷面密度σ.(2) 若要使球心处的电势也为零,外球面上电荷面密度应为多少,与原来的电荷相差多少?[电容率ε0=8.85×10-12 C 2 /(N ·m 2)] 21. (本题10分)已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B 0,此圆线圈的磁矩与一边长为a 通过电流为I 的正方形线圈的磁矩之比为2∶1,求载流圆线圈的半径. 22.(本题10分) 如图所示,一磁感应强度为B 的均匀磁场充满在半径为R 的圆柱形体内,有一长为l 的金属棒放在磁场中,如果B 正在以速率dB/dt 增加,试求棒两端的电动势的大小,并确定其方向。
大学物理下复习题(附答案)第一章填空题自然界中只存在正负两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
()对自然界中只存在正负两种电荷,同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥。
()错电荷电量是量子化的。
()对物体所带电量可以连续地取任意值。
()错物体所带电量只能是电子电量的整数倍。
()对库仑定律只适用于真空中的点电荷。
()对电场线稀疏处的电场强度小。
()对电场线稀疏处的电场强度大。
()错静电场是有源场。
()对静电场是无源场。
()错静电场力是保守力。
()对静电场力是非保守力。
()错静电场是保守力场。
()对静电场是非保守力场。
()错电势是矢量。
()错电势是标量。
()对等势面上的电势一定相等。
()对沿着电场线的方向电势降落。
()对沿着电场线的方向电势升高。
()错电场中某点场强方向就是将点电荷放在该点处所受电场力的方向。
()错电场中某点场强方向就是将正点电荷放在该点处所受电场力的方向。
()对电场中某点场强方向就是将负点电荷放在该点处所受电场力的方向。
()错电荷在电场中某点受到电场力很大,该点场强E一定很大。
()错电荷在电场中某点受到电场力很大,该点场强E不一定很大。
()对在以点电荷为中心,r为半径的球面上,场强E处处相等。
()错在以点电荷为中心,r为半径的球面上,场强E大小处处相等。
()对如果在高斯面上的E处处为零,肯定此高斯面内一定没有净电荷。
()对根据场强与电势梯度的关系可知,在电势不变的空间电场强度为零。
()对如果高斯面内没有净电荷,肯定高斯面上的E处处为零。
()错正电荷由A移到B时,外力克服电场力做正功,则B点电势高。
对导体达到静电平衡时,导体内部的场强处处为零。
()对第一章填空题已一个电子所带的电量的绝对值e= C。
1.602*10-19或1.6*10-19真空中介电常数值为=0ε C 2.N -1.m -2。
8.85*10-12 真空中有一无限长带电直棒,电荷线密度为λ,其附近一点P 与棒的距离为a ,则P 点电场强度E 的大小为 。
大学物理下考试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 光在真空中的传播速度是:A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 根据牛顿第二定律,力和加速度的关系是:A. F=maB. F=mvC. F=m/aD. F=a/m答案:A3. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其位移与时间的关系为:A. s = 1/2at^2B. s = 1/2vtC. s = 1/2atD. s = vt答案:A4. 在理想气体状态方程中,压强、体积、温度的关系是:A. PV = nRTB. PV = nTC. PV = nRD. PV = n答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据能量守恒定律,一个物体的动能和势能之和在任何情况下都______。
答案:保持不变2. 电场强度的定义式为______。
答案:E = F/q3. 根据库仑定律,两点电荷之间的力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比,其公式为______。
答案:F = kQq/r^24. 光的折射定律表明,入射角和折射角之间的关系为______。
答案:n1sinθ1 = n2sinθ2三、简答题(每题10分,共40分)1. 简述波粒二象性的概念。
答案:波粒二象性是指微观粒子如电子、光子等,既表现出波动性,也表现出粒子性。
在某些实验条件下,它们表现出波动性,如干涉和衍射现象;而在另一些实验条件下,它们表现出粒子性,如光电效应和康普顿散射。
2. 什么是电磁感应定律?请给出其数学表达式。
答案:电磁感应定律描述了变化的磁场在导体中产生电动势的现象。
其数学表达式为ε = -dΦ/dt,其中ε是感应电动势,Φ是磁通量,t是时间。
3. 简述热力学第一定律的内容。
答案:热力学第一定律,也称为能量守恒定律,指出在一个封闭系统中,能量既不能被创造也不能被消灭,只能从一种形式转换为另一种形式。