两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值之间的关系
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大学物理C 复习参考一、力学选择题1一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处, 其速度大小为 (A) t r d d (B) t r d d (C) t r d d (D) 22d d d d ⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛t y t x [ ] 2 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a 表示加速度,S 表示路程,a 表示切向加速度,下列表达式中,(1) a t = d /d v , (2) v =t r d /d , (3) v =t S d /d , (4) t a t =d /d v .(A) 只有(1)、(4)是对的.(B) 只有(2)、(4)是对的.(C) 只有(2)是对的.(D) 只有(3)是对的. [ ]3某物体的运动规律为t k t 2d /d v v -=,式中的k 为大于零的常量.当0=t 时,初速为v 0,则速度v 与时间t 的函数关系是 (A) 0221v v +=kt , (B) 0221v v +-=kt , (C) 02121v v +=kt , (D) 02121v v +-=kt [ ] 4质点作半径为R 的变速圆周运动时的加速度大小为(v 表示任一时刻质点的速率)(A) td d v . (B) . (C) R t 2d d v v +. (D) 2/1242d d ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛R t v v . [ ] 5水平地面上放一物体A ,它与地面间的滑动摩擦系数为μ.现加一恒力F 如图所示.欲使物体A 有最大加速度,则恒力F 与水平方向夹角θ 应满足(A) sin θ =μ. (B) cos θ =μ.(C) tg θ =μ. (D) ctg θ =μ. [ ] 6 质量为m 的物体自空中落下,它除受重力外,还受到一个与速度平方成正比的阻力的作用,比例系数为k ,k 为正值常量.该下落物体的收尾速度(即最后物体作匀速运动时的速度)将是 (A)k mg . (B) kg 2 . (C) gk . (D) gk . [ ] 7一炮弹由于特殊原因在水平飞行过程中,突然炸裂成两块,其中一块作自由下落,则另一块着地点(飞行过程中阻力不计)(A) 比原来更远. (B) 比原来更近.(C) 仍和原来一样远. (D) 条件不足,不能判定. [ ]8质量分别为m 和4m 的两个质点分别以动能E 和4E 沿一直线相向运动,它们的总动量大小为 (A) 2mE 2 (B) mE 23.(C) mE 25. (D) mE 2)122(- [ ]9 一个作直线运动的物体,其速度v 与时间t 的关系曲线如图所示.设时刻t 1至t 2间外力作功为W 1 ;时刻t 2至t 3间外力作功为W 2 ;时刻t 3至t 4间外力作功为W 3 ,则(A) W 1>0,W 2<0,W 3<0.(B) W 1>0,W 2<0,W 3>0.(C) W 1=0,W 2<0,W 3>0. (D) W 1=0,W 2<0,W 3<0 [ ]10 质量为m =0.5 kg 的质点,在Oxy 坐标平面内运动,其运动方程为x =5t ,y =0.5t 2(SI ),从t =2 s 到t =4 s 这段时间内,外力对质点作的功为(A) 1.5 J . (B) 3 J .(C) 4.5 J .(D) -1.5 J . [ ]11 质量为m 的质点在外力作用下,其运动方程为 j t B i t A r ωωsin cos +=式中A 、B 、ω都是正的常量.由此可知外力在t =0到t =π/(2ω)这段时间内所作的功为(A) )(21222B A m +ω (B) )(222B A m +ω (C) )(21222B A m -ω(D) )(21222A B m -ω [ ] 12 已知两个物体A 和B 的质量以及它们的速率都不相同,若物体A 的动量在数值上比物体B 的大,则A 的动能E KA 与B 的动能E KB 之间(A) E KB 一定大于E KA . (B) E KB 一定小于E KA .(C) E KB =E KA . (D) 不能判定谁大谁小. [ ]13 A 、B 两物体的动量相等,而m A <m B ,则A 、B 两物体的动能(A) E KA <E K B . (B) E KA >E KB .(C) E KA =E K B . (D) 孰大孰小无法确定. [ ]14 一质点在力F = 5m (5 - 2t ) (SI)的作用下,t =0时从静止开始作直线运动,式中m 为质点的质量,t 为时间,则当t = 5 s 时,质点的速率为(A) 50 m ·s -1. . (B) 25 m ·s -1.(C) 0.(D) -50 m ·s -1. [ ]15 一质量为60 kg 的人起初站在一条质量为300 kg ,且正以2 m/s 的速率向湖岸驶近的小木船上,湖水是静止的,其阻力不计.现在人相对于船以一水平速率v 沿船的前进方向向河岸跳去,该人起跳后,船速减为原来的一半,v 应为(A) 2 m/s . (B) 3 m/s .(C) 5 m/s . (D) 6 m/s . [ ]16 在由两个物体组成的系统不受外力作用而发生非弹性碰撞的过程中,系统的(A) 动能和动量都守恒. (B) 动能和动量都不守恒. t(C) 动能不守恒,动量守恒. (D) 动能守恒,动量不守恒. [ ]17 一子弹以水平速度v 0射入一静止于光滑水平面上的木块后,随木块一起运动.对于这一过程正确的分析是(A) 子弹、木块组成的系统机械能守恒.(B) 子弹、木块组成的系统水平方向的动量守恒.(C) 子弹所受的冲量等于木块所受的冲量.(D) 子弹动能的减少等于木块动能的增加. [ ]18 假设卫星环绕地球中心作圆周运动,则在运动过程中,卫星对地球中心的(A) 角动量守恒,动能也守恒.(B) 角动量守恒,动能不守恒.(C) 角动量不守恒,动能守恒.(D) 角动量不守恒,动量也不守恒.(E) 角动量守恒,动量也守恒. [ ]19 均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动,如图所示.今使棒从水平位置由静止开始自由下落,在棒摆动到竖直位置的过程中,下述说法哪一种是正确的?(A) 角速度从小到大,角加速度从大到小.(B) 角速度从小到大,角加速度从小到大. (C) 角速度从大到小,角加速度从大到小.(D) 角速度从大到小,角加速度从小到大. [ ]20一轻绳跨过一具有水平光滑轴、质量为M 的定滑轮,绳的两端分别悬有质量为m 1和m 2的物体(m 1<m 2),如图所示.绳与轮之间无相对滑动.若某时刻滑轮沿逆时针方向转动,则绳中的张力(A) 处处相等. (B) 左边大于右边.(C) 右边大于左边. (D) 哪边大无法判断. [ ] 21 一轻绳绕在有水平轴的定滑轮上,滑轮的转动惯量为J ,绳下端挂一物体.物体所受重力为P ,滑轮的角加速度为β.若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子,滑轮的角加速度β将(A) 不变. (B) 变小.(C) 变大. (D) 如何变化无法判断. [ ]22 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J 0,角速度为ω0.然后她将两臂收回,使转动惯量减少为31J 0.这时她转动的角速度变为 (A) 31ω0. (B) ()3/1 ω0. (C) 3 ω0. (D) 3 ω0. [ ] 23 一水平圆盘可绕通过其中心的固定竖直轴转动,盘上站着一个人.把人和圆盘取作系统,当此人在盘上随意走动时,若忽略轴的摩擦,此系统(A) 动量守恒.(B) 机械能守恒.(C) 对转轴的角动量守恒.(D) 动量、机械能和角动量都守恒.(E) 动量、机械能和角动量都不守恒. [ ]24 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,则此平台相对地面旋转的角速度和旋转方向分别为19 20(A) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω,顺时针. (B) ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R J mR v 2ω,逆时针. (C) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,顺时针. (D) ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=R mR J mR v 22ω,逆时针. [ ] 25 如图所示,一匀质细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴O 旋转,初始状态为静止悬挂.现有一个小球自左方水平打击细杆.设小球与细杆之间为非弹性碰撞,则在碰撞过程中对细杆与小球这一系统(A) 只有机械能守恒.(B) 只有动量守恒.(C) 只有对转轴O 的角动量守恒.(D) 机械能、动量和角动量均守恒. [ ]一.答案:1-5 DDCDC6-10 AABCB11-15 CDBCD16-20 CBAAC21-25 CDCAC二.波1.机械波的表达式为y = 0.03cos6π(t + 0.01x ) (SI) ,则(A) 其振幅为3 m . (B) 其周期为s 31.(C) 其波速为10 m/s . (D) 波沿x 轴正向传播.2.一平面简谐波的表达式为 )3cos(1.0π+π-π=x t y (SI) ,t = 0时的波形曲线如图所示,则(A) O 点的振幅为-0.1 m .(B) 波长为3 m . (C) a 、b 两点间相位差为π21 . (D) 波速为9 m/s .3. 已知一平面简谐波的表达式为 )cos(bx at A y -=(a 、b 为正值常量),则(A) 波的频率为a . (B) 波的传播速度为 b/a .(C) 波长为 π / b . (D) 波的周期为2π / a .4. 横波以波速u 沿x 轴负方向传播.t 时刻波形曲线如图.则该时刻 (A) A 点振动速度大于零. (B) B 点静止不动.(C) C 点向下运动. (D) D 点振动速度小于零.5. 若一平面简谐波的表达式为 )cos(Cx Bt A y -=,式中A 、B 、C 为正值常量,则(A) 波速为C . (B) 周期为1/B .(C) 波长为 2π /C . (D) 角频率为2π /B .6. 在简谐波传播过程中,沿传播方向相距为λ21(λ 为波长)的两点的振动速度必定 (A) 大小相同,而方向相反. (B) 大小和方向均相同.(C) 大小不同,方向相同. (D) 大小不同,而方向相反.7. 一横波沿绳子传播时, 波的表达式为 )104cos(05.0t x y π-π= (SI),则(A) 其波长为0.5 m . (B) 波速为5 m/s .(C) 波速为25 m/s . (D) 频率为2 Hz .8.频率为 100 Hz ,传播速度为300 m/s 的平面简谐波,波线上距离小于波长的两点振动的相位差为π31,则此两点相距(A) 2.86 m . (B) 2.19 m .(C) 0.5 m . (D) 0.25 m .9. 如图所示,一平面简谐波沿x 轴正向传播,已知P 点的振动方程为)cos(0φω+=t A y ,则波的表达式为(A) }]/)([cos{0φω+--=u l x t A y . (B) })]/([cos{0φω+-=u x t A y . (C) )/(cos u x t A y -=ω. (D) }]/)([cos{0φω+-+=u l x t A y .10. 图示一简谐波在t = 0时刻的波形图,波速 u = 200m/s ,则P 处质点的振动速度表达式为 (A) )2cos(2.0π-ππ-=t v (SI).(B) )cos(2.0π-ππ-=t v (SI). (C) )2/2cos(2.0π-ππ=t v (SI). (D) )2/3cos(2.0π-ππ=t v (SI).11. 一平面简谐波的表达式为 )/(2cos λνx t A y -π=.在t = 1 /ν 时刻,x 1 = 3λ /4与x 2= λ /4二点处质元速度之比是(A) -1. (B) 31. (C) 1. (D) 312.一平面简谐波在弹性媒质中传播,在某一瞬时,媒质中某质元正处于平衡位置,此时它的能量是(A) 动能为零,势能最大. (B) 动能为零,势能为零.(C) 动能最大,势能最大. (D) 动能最大,势能为零.13. 一平面简谐波在弹性媒质中传播时,某一时刻媒质中某质元在负的最大位移处,则它的能量是(A) 动能为零,势能最大. (B) 动能为零,势能为零.(C) 动能最大,势能最大. (D) 动能最大,势能为零.14. 一平面简谐波在弹性媒质中传播,在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中:(A) 它的动能转换成势能.(B) 它的势能转换成动能.(C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大.(D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元,其能量逐渐减小.15. 图示一平面简谐机械波在t 时刻的波形曲线.若此时A 点处媒质质元的振动动能在增大,则(A) A 点处质元的弹性势能在减小. (B) 波沿x 轴负方向传播.(C) B 点处质元的振动动能在减小.(D) 各点的波的能量密度都不随时间变化.16. 如图所示,两列波长为λ 的相干波在P 点相遇.波在S 1点振动的初相是φ 1,S 1到P点的距离是r 1;波在S 2点的初相是φ 2,S 2到P 点的距离是r 2,以k 代表零或正、负整数,则P 点是干涉极大的条件为:(A) λk r r =-12. (B) π=-k 212φφ. (C) π=-π+-k r r 2/)(21212λφφ.(D) π=-π+-k r r 2/)(22112λφφ.17. 在波长为λ 的驻波中两个相邻波节之间的距离为(A) λ . (B) 3λ /4.(C) λ /2. (D) λ /4.二.答案1B 2C 3D 4D 5C 6A 7A 8C 9A 10A11A 12C 13B 14D 15B 16D 17C三、电场和磁场1. 在边长为a 的正方体中心处放置一电荷为Q 的点电荷,则正方体顶角处的电场强度的大小为:(A) 2012a Q επ. (B) 206a Q επ. (C) 203a Q επ. (D) 20aQ επ.2. 一电场强度为E 的均匀电场,E 的方向与沿x 轴正向,如图所示.则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(A) πR 2E . (B) πR 2E / 2.(C) 2πR 2E .(D) 0.3. 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) 03εq . (B)4επq(C) 03επq . (D) 06εq4. 半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 之间的关系曲线为:5. 静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能.(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能.(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能.(B) 把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功6. 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) a q 04επ. (B) aq 08επ. (C) a q 04επ-. (D) a q 08επ-.7. 如图所示,边长为l 的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O 处的场强值和电势值都等于零,则:(A) 顶点a 、b 、c 、d 处都是正电荷. (B) 顶点a 、b 处是正电荷,c 、d 处是负电荷. (C) 顶点a 、c 处是正电荷,b 、d 处是负电荷. (D) 顶点a 、b 、c 、d 处都是负电荷.8. 如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为:(A) E =0,rQ U 04επ=. (B) E =0,R Q U 04επ=. q E O r (D) E ∝1/r 2b a(C) 204r Q E επ=,rQ U 04επ= . (D) 204r Q E επ=,R Q U 04επ=.9. 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出: (A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C . (B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C .(C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C .(D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C .10. 一带正电荷的物体M ,靠近一原不带电的金属导体N ,N 的左端感生出负电荷,右端感生出正电荷.若将N 的左端接地,如图所示,则(A) N 上有负电荷入地.(B) N 上有正电荷入地.(C ) N 上的电荷不动.(D) N 上所有电荷都入地.11. 图示一均匀带电球体,总电荷为+Q ,其外部同心地罩一内、外半径分别为r 1、r 2的金属球壳.设无穷远处为电势零点,则在球壳内半径为r 的P 点处的场强和电势为:(A) 204r Q E επ=,rQ U 04επ=. (B) 0=E , 104r Q U επ= (C) 0=E ,rQ U 04επ=. (D) 0=E ,204r Q U επ=.12. 两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值加以比较,则(A) 空心球电容值大. (B) 实心球电容值大.(C) 两球电容值相等. (D) 大小关系无法确定.13. 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大,则两极板间的电势差U 12、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:(A) U 12减小,E 减小,W 减小.(B) U 12增大,E 增大,W 增大.(C) U 12增大,E 不变,W 增大.(D) U 12减小,E 不变,W 不变.14. 真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电荷都相等.则它们的静电能之间的关系是(A) 球体的静电能等于球面的静电能.(B) 球体的静电能大于球面的静电能.(C) 球体的静电能小于球面的静电能.(D) 球体内的静电能大于球面内的静电能,球体外的静电能小于球面外的静电能.15. 如图,边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度ω 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ω 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) B1 = B 2. (B) B 1 = 2B 2. (C) B 1 = 21B 2. (D) B 1= B 2 /4.16. 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B 为(A)l I π420μ. (B) l I π220μ. (C) l I π02μ. (D) 以上均不对.17. 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 P .18. 在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线,流过的电流为I ,则圆心处的磁感强度为(A) R 140πμ. (B) R120πμ.(C) 0. (D) R 140μ.19. 如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的? (A) I l H L 2d 1=⎰⋅ . (B)I l H L =⎰⋅2d (C) I l H L -=⎰⋅3d . (D)I l H L -=⎰⋅4d .20. 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ,反比于v 2. (B) 反比于B ,正比于v 2.(C) 正比于B ,反比于v . (D) 反比于B ,反比于v . C q421. 四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I .这四条导线被纸面截得的断面,如图所示,它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向亦如图所示.则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为 (A) I a B π=02μ. (B) I aB 2π=02μ. (C) B = 0. (D) I a B π=0μ.22. 无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于(A) R Iπ20μ. (B) RI 40μ. (C) 0. (D) )11(20π-R I μ. (E) )11(40π+R I μ.23. 一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管,两螺线管单位长度上的匝数相等.设R = 2r ,则两螺线管中的磁感强度大小B R 和B r 应满足:(A) B R = 2 B r . (B) B R = B r .(C) 2B R = B r . (D) B R = 4 B r .三.答案1. C2. D3. D4. B5. C6. D7. C8. B9. D 10. B11. D 12. C 13. C 14. B 15. C 16. A 17. D 18. D 19. D 20. B 21 C 22. D 23. B四、电磁感应I1. 如图所示,一矩形金属线框,以速度v 从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I 以顺时针方向为正)2. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,并各以d I /d t 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:(A) 线圈中无感应电流. (B) 线圈中感应电流为顺时针方向.(C) 线圈中感应电流为逆时针方向.(D) 线圈中感应电流方向不确定.3. 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)将(A) 加速铜板中磁场的增加. (B) 减缓铜板中磁场的增加.(C) 对磁场不起作用. (D) 使铜板中磁场反向.4. 一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是(A) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行.(B) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直.(C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移.(D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移.5. 半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动使其法向与B 的夹角 =60°时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是(A) 与线圈面积成正比,与时间无关.(B) 与线圈面积成正比,与时间成正比.(C) 与线圈面积成反比,与时间成正比.(D) 与线圈面积成反比,与时间无关.6. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时(A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势.(B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小.(C) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大.(D) 两环中感应电动势相等.B I O(D)IO(C)O (B)II7. 在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流 (A) 以情况Ⅰ中为最大. (B) 以情况Ⅱ中为最大.(C) 以情况Ⅲ中为最大. (D) 在情况Ⅰ和Ⅱ中相同. [ ]8. 在两个永久磁极中间放置一圆形线圈,线圈的大小和磁极大小约相等,线圈平面和磁场方向垂直.今欲使线圈中产生逆时针方向(俯视)的瞬时感应电流i (如图),可选择下列哪一个方法?(A) 把线圈在自身平面内绕圆心旋转一个小角度. (B) 把线圈绕通过其直径的OO ′轴转一个小角度. (C) 把线圈向上平移.(D) 把线圈向右平移.9. 一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B 中,另一半位于磁场之外,如图所示.磁场B 的方向垂直指向纸内.欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流,应使 (A) 线环向右平移. (B) 线环向上平移.(C) 线环向左平移. (D) 磁场强度减弱.10. 如图所示,一载流螺线管的旁边有一圆形线圈,欲使线圈产生图示方向的感应电流i ,下列哪一种情况可以做到?(A) 载流螺线管向线圈靠近.(B) 载流螺线管离开线圈.(C) 载流螺线管中电流增大. (D) 载流螺线管中插入铁芯.11. 一矩形线框长为a 宽为b ,置于均匀磁场中,线框绕OO ′轴,以匀角速度ω旋转(如图所示).设t =0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为(A) 2abB | cos ω t |. (B) ω abB(C)t abB ωωcos 21. (D) ω abB | cos ω t |. (E) ω abB | sin ω t |.12. 如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动(角速度ω 与B 同方向),BC 的长度为棒长的31,则 (A) A 点比B 点电势高. (B) A 点与B 点电势相等.(B) A 点比B 点电势低. (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点.b c d b c d bc d v v v ⅠⅢⅡ I O ′S N O iBi I O B a b ωO O ′ B B A C13. 如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v移动,直导线ab 中的电动势为(A) Bl v . (B) Bl v sin α. (C) Bl v cos α. (D) 0. 14. 如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B 平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势E 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为 (A) E =0,U a – U c =221l B ω. (B) E =0,U a – U c =221l B ω-. (C) E =2l B ω,U a – U c =221l B ω. (D) E =2l B ω,U a – U c =221l B ω-. 15.圆铜盘水平放置在均匀磁场中,B 的方向垂直盘面向上.当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时,(A) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的相反方向流动.(B) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的方向流动.(C) 铜盘上产生涡流.(D) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘边缘处电势最高.(E) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘中心处电势最高.16. 一根长度为L 的铜棒,在均匀磁场 B 中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着,B 的方向垂直铜棒转动的平面,如图所示.设t =0时,铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点),则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是: (A) )cos(2θωω+t B L . (B) t B L ωωcos 212. (C) )cos(22θωω+t B L . (D) B L 2ω.(F) B L 221ω.17. 两个通有电流的平面圆线圈相距不远,如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈的取向使(A) 两线圈平面都平行于两圆心连线.(B) 两线圈平面都垂直于两圆心连线.(C) 一个线圈平面平行于两圆心连线,另一个线圈平面垂直于两圆心连线.(C) 两线圈中电流方向相反.18. 两个通有电流的平面圆线圈相距不远,如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈的取向使(A) 两线圈平面都平行于两圆心连线.l b a v α B a bc l ω BOB ω L O θ b(B) 两线圈平面都垂直于两圆心连线.(C) 一个线圈平面平行于两圆心连线,另一个线圈平面垂直于两圆心连线.(D) 两线圈中电流方向相反.19. 用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m = (A) 只适用于无限长密绕螺线管.(B) 只适用于单匝圆线圈.(C) 只适用于一个匝数很多,且密绕的螺绕环.(E) 适用于自感系数L一定的任意线圈.20. 两根很长的平行直导线,其间距离d 、与电源组成回路如图.已知导线上的电流为I ,两根导线的横截面的半径均为r 0.设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数,则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为(A)221LI . (B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμ (C) ∞.(D) 221LI 020ln 2r d I π+μ21. 真空中一根无限长直细导线上通电流I ,则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 200)2(21aI πμμ (B) 200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21Ia μπ (D) 200)2(21a I μμ四.答案1C 2B 3B4B5A 6D7B8C9C10B11D12 A13D14 B15 D16 E17C 18C19D 20A21B五、波动光学1. 在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ,若A 、B 两点相位差为3π,则此路径AB 的光程为(A) 1.5 λ. (B) 1.5 λ/ n .(C) 1.5 n λ. (D) 3 λ.2. 单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如图所示,若薄膜的厚度为e ,且n 1<n 2>n 3,λ1为入射光在n 1中的波长,则两束反射光的光程差为 (A) 2n 2e . (B) 2n 2 e - λ1 / (2n 1). (C) 2n 2 e - n 1 λ1 / 2. (D) 2n 2 e - n 2 λ1 / 2.n 1n 23入射光反射光1反射光2eI I d 2r 03. 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(A) 传播的路程相等,走过的光程相等.(B) 传播的路程相等,走过的光程不相等.(C) 传播的路程不相等,走过的光程相等.(D) 传播的路程不相等,走过的光程不相等.4. 在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ,则屏上原来的明纹处(A) 仍为明条纹; (B) 变为暗条纹;(C) 既非明纹也非暗纹; (D) 无法确定是明纹,还是暗纹.5. 在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是(A) 使屏靠近双缝.(B) 使两缝的间距变小.(C) 把两个缝的宽度稍微调窄.(D) 改用波长较小的单色光源.6. 在双缝干涉实验中,屏幕E 上的P 点处是明条纹.若将缝S 2盖住,并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M ,如图所示,则此时 (A) P 点处仍为明条纹. (B) P 点处为暗条纹.(C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹.(D) 无干涉条纹.7. 在双缝干涉实验中,光的波长为600 nm (1 nm =10-9 m ),双缝间距为2 mm ,双缝与屏的间距为300 cm .在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为(A) 0.45 mm . (B) 0.9 mm .(C) 1.2 mm (D) 3.1 mm .8. 在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝,若玻璃纸中光程比相同厚度的空气的光程大2.5 λ,则屏上原来的明纹处(A) 仍为明条纹; (B) 变为暗条纹;(C) 既非明纹也非暗纹; (D) 无法确定是明纹,还是暗纹.9. 在图示三种透明材料构成的牛顿环装置中,用单色光垂直照射,在反射光中看到干涉条纹,则在接触点P 处形成的圆斑为 (A) 全明. (B) 全暗. (C) 右半部明,左半部暗. (D) 右半部暗,左半部明.10. 一束波长为λ的单色光由空气垂直入射到折射率为n 的透明薄膜上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为(A) λ / 4 . (B) λ / (4n ).(C) λ / 2 . (D) λ / (2n ).图中数字为各处的折射11. 若把牛顿环装置(都是用折射率为1.52的玻璃制成的)由空气搬入折射率为1.33的水中,则干涉条纹(A) 中心暗斑变成亮斑. (B) 变疏.(C) 变密. (D) 间距不变.12. 用劈尖干涉法可检测工件表面缺陷,当波长为λ的单色平行光垂直入射时,若观察到的干涉条纹如图所示,每一条纹弯曲部分的顶点恰好与其左边条纹的直线部分的连线相切,则工件表面与条纹弯曲处对应的部分(A) 凸起,且高度为λ / 4.(B) 凸起,且高度为λ / 2. (C) 凹陷,且深度为λ / 2. (D) 凹陷,且深度为λ / 4.13. 如图,用单色光垂直照射在观察牛顿环的装置上.当平凸透镜垂直向上缓慢平移而远离平面玻璃时,可以观察到这些环状干涉条纹(A) 向右平移. (B) 向中心收缩.(C) 向外扩张. (D) 静止不动. (E) 向左平移.14. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n ,厚度为d 的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了(A) 2 ( n -1 ) d . (B) 2nd .(C) 2 ( n -1 ) d +λ / 2. (D) nd .(F) ( n -1 ) d .15. 在单缝夫琅禾费衍射实验中,波长为λ的单色光垂直入射在宽度为a =4 λ的单缝上,对应于衍射角为30°的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A) 2 个. (B) 4 个.(C) 6 个. (D) 8 个.16. 一束波长为λ的平行单色光垂直入射到一单缝AB 上,装置如图.在屏幕D 上形成衍射图样,如果P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置,则BC 的长度为 (A) λ / 2.(B) λ.(C) 3λ / 2 . (D) 2λ .17. 根据惠更斯-菲涅耳原理,若已知光在某时刻的波阵面为S ,则S 的前方某点P 的光强度决定于波阵面S 上所有面积元发出的子波各自传到P 点的(A) 振动振幅之和. (B) 光强之和.(C) 振动振幅之和的平方. (D) 振动的相干叠加.18. 波长为λ的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为θ=±π / 6,则缝宽的大小为(A) λ / 2. (B) λ.。
静电学填空题71、两个大小完全相同的带电金属小球,电量分别为5q 和-4q ,它们相距为r 时作用力为F ,那么将它们放在相距3r 位置同时其电量均减半,相互作用力大小为__________F 。
72、高斯定理说明磁场是 场,而静电场是有源场。
任意高斯面上的静电场强度通量积分结果仅仅取决于该高斯面内全部电荷的代数和。
现有图1-1所示的三个闭合曲面S 1、S 2、S 3,通过这些高斯面的电场强度通量计算结果分别为:⎰⎰⋅=Φ11S S E d , ⎰⎰⋅=Φ22S S E d ,⎰⎰⋅=Φ33S S E d ,那么Φ1=__________;Φ2+Φ3=__________。
73、两个平行的无限大均匀带电平面,其电荷面密度分别如下图,那么A 、B 、C 三个区域的电场强度大小分别为:E A =_________;E B =_________;E C =_________。
74、初速度为零的正电荷在电场力的作用下,总是从______电势处向_____电势处运动。
75、静电场中场强环流为零,这说明静电力是___________。
76、电场会受到导体或电介质的影响,通常情况下,导体内部的电场强度_________;电介质内部电场强度将会减弱,其减弱的程度与电介质的种类相关,_____________越大,其电场场强越小。
77、电容器的电容与其是否带电_______,通常情况下,其极板面积越小、极间距离越大,电容也越______。
78、导体在_________作用下产生电荷重新分布的现象叫做_____________;而电介质在外电场作用下产生极化面电荷的现象叫做___________。
79、电场强度可以表达为电场中某一点上单位正电荷所受的________________;电场中某一点的电势可以表达为:单位正电荷在该点所具有的___________。
80、真空环境中正电荷q 均匀地分布在半径为R 的细圆环上,在环环心O 处电场强度为__________,环心的电势为__________。
奥鹏15春北航《大学物理(下)》在线作业1一、单选题(共25 道试题,共100 分。
)1. 把一个静止质量为m0的粒子,由静止加速到υ=0.6c(c为真空中的光速)需作的功等于()A. 0.18m0c*cB. 0.25m0c*cC. 0.36m0c*cD. 1.25m0c*c正确答案:B2. 对于有恒定电流通过的导体,下列说法正确的是[ ]A. 导体内部的电场强度为零B. 导体是个等势体C. 导体两端有恒定的电压存在D. 通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都不相等正确答案:C3. 无限长直圆柱体,半径为R,沿轴向均匀流有电流. 设圆柱体内(r < R)的磁感强度为B1,圆柱体外(r >R)的磁感强度为B2,则有:A. B1、B2均与r成正比.B. B1、B2均与r成反比C. B1与r成正比, B2与r成反比D. B1与r成反比, B2与r成正比正确答案:C4. 关于电流,下列说法中正确的是[ ]A. 通过导线截面的电量越多,电流越大B. 电子运动的速率越大,电流越大C. 单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大D. 因为电流有方向,所以电流是矢量正确答案:C5. 下列关于电阻率的叙述,错误的是[ ]A. 当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零B. 常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的C. 材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度D. 材料的电阻率随温度变化而变化正确答案:C6. 两块平行平板,间距为d,平板面积均为S,分别均匀带电+q和-q,若两板的线度远大于d,则它们之间相互作用力的大小为[ ]A. q*q/4πεd*dB. q*q/εSC. q*q/2εSD. ∞正确答案:C7. 关于稳恒磁场的磁场强度H的下列几种说法哪个是正确的?[ ]A. H仅与传导电流有关B. 若闭合曲线内没有包围传导电流,则该曲线上各点的H必为零C. 若闭合曲线上各点的H均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零D. 以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H通量相等正确答案:C8. 如果(1)锗用锑(5价元素),(2)硅用铝(3价元素)掺杂,则分别获得的半导体属于下述类型:A. (1)、(2)均为n 型半导体B. (1)为n 型半导体,(2)为p型半导体。
电容和电容器一.选择题一个平行板电容器,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大,则两极板间的电势差、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。
答案: ()C将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,断开电源.再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间,则由于金属板的插入及其所放位置的不同,对电容器储能的影响为:()A 储能减少,但与金属板位置无关; ()B 储能减少,且与金属板位置有关;()C 储能增加,但与金属板位置无关; ()D 储能增加,且与金属板位置有关。
答案:()A一平行板电容器始终与电压一定的电源相联。
当电容器两极板间为真空时,电场强度为0E,电位移为0D ,而当两极板间充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电介质时,电场强度为E ,电位移为D ,则()A r E E /0,0D D ; ()B 0E E ,0D D r; ()C r E E /0 ,r D D /0 ; ()D 0E E ,0D D。
答案:()B将1C 和2C 两空气电容器串联起来接上电源充电。
然后将电源断开,再把一电介质板插入1C 中,则()A 1C 上电势差减小,2C 上电势差增大; ()B 1C 上电势差减小,2C 上电势差不变; ()C 1C 上电势差增大,2C 上电势差减小; ()D 1C 上电势差增大,2C 上电势差不变。
答案:()B两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值加以比较,则 ()A 空心球电容值大; ()B 实心球电容值大; ()C 两球电容值相等; ()D 大小关系无法确定。
答案:()C1C 和2C 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1C 中插入一电介质板,则()A 1C 极板上电量增加,2C 极板上电量减少;()B 1C 极板上电量减少,2C 极板上电量增加;()C 1C 极板上电量增加,2C 极板上电量不变;()D 1C 极板上电量减少,2C 极板上电量不变。
四 计算题1、空气中有一半径为R 的孤立导体球,令无穷远处电势为0,试计算:(1)该导体球的电容;(2)球上所带电荷为Q 时储存的静电能;(3)若空气的击穿场强为Eg ,导体球上能储存的最大电荷值。
答案:4πε0R , Q 2/(8πε0R ), 4πε0R 2E g解:(1)设导体球上带电荷Q ,则导体球的电势为:RQ U 04πε=孤立导体电容:R CQC 04πε==(2)R Q C Q W 02282πε== (3)Eg R Q E ≤=204πε Eg R Q M 204πε=2、一电容器由两个同轴圆筒组成,内筒半径为a ,外筒半径为b ,筒长都是L ,中间充满相对介电常数为r ε的各向同性均匀电介质。
内、外筒分别带有等量异号电荷+Q 和—Q 。
设b-a<<a, L>>b, 可以忽略边缘效应,求:(1) 圆柱形电容器的电容 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取); (2) 电容器储存的能量 (填写A 、B 、C 或D ,从下面的选项中选取)。
A 、[]02ln(/)r Lb a πεε B 、[]0ln(/)rLb a πεε C 、()20ln 4r Q b a LπεεD 、()20ln 2r Q b a Lπεε答案:A ,C解:由题给条件(b-a )<<a 和L>>b,忽略边缘效应应用高斯定理可求出两筒之间的场强为:E=Q/(20πεr εLr) 两筒间的电势差ab L Q r dr L qU r bar ln 2200επεεπε==⎰电容器的电容[])/ln()2(/0a b L U Q C r επε==电容器储存的能量()a b L Q CU W r ln 421022επε==3、一球形电容器,内球壳半径为R 1 外球壳半径为R 2 两球壳间充满了相对介电常数为r ε的各向同性均匀电介质,设两球壳间电势差为U 12, 求:(1)电容器的电容 ;(2)电容器储存的能量 。
电容和电容器一.选择题一个平行板电容器,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大,则两极板间的电势差、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。
答案: ()C将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,断开电源.再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间,则由于金属板的插入及其所放位置的不同,对电容器储能的影响为:()A 储能减少,但与金属板位置无关; ()B 储能减少,且与金属板位置有关;()C 储能增加,但与金属板位置无关; ()D 储能增加,且与金属板位置有关。
答案:()A一平行板电容器始终与电压一定的电源相联。
当电容器两极板间为真空时,电场强度为0E,电位移为0D ,而当两极板间充满相对介电常量为r ε的各向同性均匀电介质时,电场强度为E ,电位移为D ,则()A r E E ε/0 =,0D D =; ()B 0E E =,0D D rε=; ()C r E E ε/0 =,r D D ε/0 =; ()D 0E E =,0D D=。
答案:()B将1C 和2C 两空气电容器串联起来接上电源充电。
然后将电源断开,再把一电介质板插入1C 中,则()A 1C 上电势差减小,2C 上电势差增大; ()B 1C 上电势差减小,2C 上电势差不变; ()C 1C 上电势差增大,2C 上电势差减小; ()D 1C 上电势差增大,2C 上电势差不变。
答案:()B两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值加以比较,则 ()A 空心球电容值大; ()B 实心球电容值大; ()C 两球电容值相等; ()D 大小关系无法确定。
答案:()C1C 和2C 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1C 中插入一电介质板,则()A 1C 极板上电量增加,2C 极板上电量减少;()B 1C 极板上电量减少,2C 极板上电量增加;()C 1C 极板上电量增加,2C 极板上电量不变;()D 1C 极板上电量减少,2C 极板上电量不变。
真空中的静电场1、一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS的一个带电量为ds σ的电荷元,在球面内各点产生的电场强度(A)处处为零. (B)不一定都为零.(C)处处不为零. (D)无法判定 .2、在边长为a的正方体中心处放置一电量为Q的点电荷,则正方体顶角处的电场强度的大小为:(A)2012a Qπε. (B)206a Q πε. (C)203a Qπε. (D)20a Qπε.3、如图示,直线MN长为2l ,弧OCD是以N点为中心,l 为半径的半圆弧,N点有正电荷+q,M点有负电荷-q.今将一试验电荷+q 0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(A)A<0 且为有限常量.(B)A>0 且为有限常量 .(C)A=∞.(D)A=0.第3题图 第4题图 4、图中实线为某电场中的电力线,虚线表示等势(位)面,由图可看出:(A)EA >EB >EC ,UA >UB >UC .(B)EA <EB <ECA <UB <UC . (C)EA >EB >ECA <UB <UC . (D)EA <EB <ECA >UB >UC . 5、真空中有两个点电荷M、N,相互间作用力为F,当另一点电荷Q移近这两个点电荷时,M、N两点电荷之间的作用力F(A)大小不变,方向改变. (B)大小改变,方向不变.(C)大小和方向都不变. (D)大小和方向都改变.6、电量之比为1∶3∶5的三个带同号电荷的小球A、B、C,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径大得多.若固定A、C不动,改变B的位置使B所受电场力为零时,AB 与BC 的比值为(A)5. (B)1/5.(C)5. (D)51.7、关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的?(A)在电场中,场强为零的点,电势必为零 .(B)在电场中,电势为零的点,电场强度必为零 .(C)在电势不变的空间,场强处处为零 .(D)在场强不变的空间,电势处处相等8、在空间有一非均匀电场,其电力线分布如图所示.在电场中作一半径为R的闭合球面S,已知通过球面上某一面元ΔS 的电场强度通量为ΔΦe ,则通过该球面其余部分的电场强度通量为(A)e ∆Φ-. (B)e S R ∆Φ∆24π. (C)e S S R ∆Φ∆∆-24π. (D)0第8题图 第9题图 9、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C,电场力作功最大.(C)从A到D,电场力作功最大.(D)从A到各点,电场力作功相等.10、在边长为a的正方体中心处放置一电量为Q的点电荷,设无穷远处为电势零点,则在一个侧面的中心处的电势为:(A)a Q04πε. (B)a Q 02πε.(C)a Q 0πε. (D)a Q022πε.11、在边长为a的正方体中心处放置一点电荷Q,设无穷远处为电势零点,则在正方体顶角处的电势为:(A)a Q 034πε. (B)a Q032πε. (C)a Q 06πε. (D)aQ012πε 12. 如图所示,O点是两个相同的点电荷所在处连线的中点,P点为中垂线上的一点,则O、P两点的电势和场强大小有如下关系: (A)p P E E U U >>00,. (B)p P E E U U <<00,. (C)p P E E U U <>00,.(D)p P E E U U ><00,.第12题图 第14题图 13、根据高斯定理的数学表达式 0q s d E S ∑=⋅⎰ 可知下述各种说法中,正确的是: (A)闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零.(B)闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零. (C)闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零.(D)闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷.14、 一带电量为-q的质点垂直射入开有小孔的两带电平行板之间,如图所示.两平行板之间的电势差为U,距离为d,则此带电质点通过电场后它的动能增量等于(A)-qU/d . (B)+qU.(C)-qU. (D)qU/d15、真空中有一电量为Q的点电荷,在与它相距为r的a点处有一试验电荷q.现使试验电荷q从a点沿半圆弧轨道运动到b点,如图所示.则电场力作功为 (A)24220r r Qq ππε⋅. (B)r r Qq 2420πε.(C)r r Qq ππε204. (D) 0.第15题图 第16题图 16、一电场强度为E 的均匀电场,E 的方向与X轴正向平行,如图所示.则通过图中一半径为R的半球面的电场强度通量为 (A)E R 2π. (B)E R 221π.(C)E R 22π. (D)0.17、关于电场强度定义式0q F E=,下列说法中哪个是正确的? (A)场强E 的大小与试探电荷q 0的大小成反比. (B)对场中某点,试探电荷受力F 与q0的比值不因q0而变. (C)试探电荷受力F 的方向就是场强E 的方向.(D)若场中某点不放试探电荷q 0,则F =0,从而E =0.18、一带电体可作为点电荷处理的条件是(A)电荷必须呈球形分布.(B)带电体的线度很小.(C)带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计.(D)电量很小.19、高斯定理 0ερdV s d E s V ⎰⎰=⋅(A)适用于任何静电场.(B)只适用于真空中的静电场.(C)只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场.(D)只适用于虽然不具有(C)中所述的对称性、但可以找到合适的高斯面的静电场.20、两个同心均匀带电球面,半径分别为Ra 和Rb (Ra <Rb )所带电量分别为Qa 和Qb .设某点与球心相距r,当Ra <r<Rb 时,该点的电场强度的大小为:(A)2041r Q Q b a +⋅πε. (B)2041r Q Q b a -⋅πε.(C))(41220b b a R Q r Q +⋅πε. (D)2041r Q a ⋅πε. 21、半径为r的均匀带电球面1,带电量为q;其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,带电量为Q,则此两球面之间的电势差U1-U2为:(A))11(40R r q-πε. (B))11(40r R q -πε. (C))(410R Q r q -πε. (D)r q 04πε. 22、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和∑qi =0,则可肯定:(A)高斯面上各点场强均为零.(B)穿过高斯面上每一面元的电通量均为零.(C)穿过整个高斯面的电通量为零.(D)以上说法都不对.23、 有四个等量点电荷在OXY平面上的四种不同组态,所有点电荷均与原点等距.设无穷远处电势为零 , 则原点O处电场强度和电势均为零的组态是 D24. 在静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系,下列说法中正确的是: (A)场强大的地方电势一定高.(B)场强相等的各点电势一定相等.(C)场强为零的点电势不一定为零.(D)场强为零的点电势必定是零.25、 正方形的两对角上,各置电荷Q,在其余两对角上各置电荷q,若Q所受合力为零,则Q与q的大小关系为(A)q Q 22-=. (B)q Q 2-=.(C)q Q 4-=. (D)q Q 2-=.有导体和介质的静电场1. 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的? (A)高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零. (B)高斯面上处处D 为零,则面内必不存在自由电荷. (C)高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关.(D)以上说法都不正确.2. 关于静电场中的电位移线,下列说法中,哪一种是正确的?(A)起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断.(B)任何两条电位移线互相平行.(C)起自正自由电荷,止于负自由电荷,任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交.(D)电位移线只出现在有电介质的空间.3. 两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值加以比较,则(A)空心球电容值大. (B)实心球电容值大.(C)两球电容值相等. (D)大小关系无法确定.4. C1和C2两空气电容器串联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在C2中插入一电介质板,则(A)C1极板上电量增加,C2极板上电量增加.(B)C1极板上电量减少,C2极板上电量增加.(C)C1极板上电量增加,C2极板上电量减少.(D)C1极板上电量减少,C2极板上电量减少.第4题图 第5题图 5. C1和C2两空气电容器串联起来接上电源充电.然后将电源断开,再把一电介质板插入C1中,则(A)C1上电势差减小,C2上电势差增大.(B)C1上电势差减小,C2上电势差不变.(C)C1上电势差增大,C2上电势差减小.(D)C1上电势差增大,C2上电势差不变.6. C1和C2两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C1中插入一电介质板,则(A)C1极板上电量增加,C2极板上电量减少.(B)C1极板上电量减少,C2极板上电量增加.(C)C1极板上电量增加,C2极板上电量不变.(D)C1极板上电量减少,C2极板上电量不变.第6题图 第7题图 7. C1和C2两空气电容器,把它们串联成一电容器组.若在C1中插入一电介质板,则(A)C1的电容增大,电容器组总电容减小.(B)C1的电容增大,电容器组总电容增大.(C)C1的电容减小,电容器组总电容减小.(D)C1的电容减小,电容器组总电容增大.8. 有两个带电不等的金属球,直径相等,但一个是空心,一个是实心的.现使它们互相接触,则这两个金属球上的电荷(A)不变化. (B)平均分配.(C)空心球电量多. (D)实心球电量多.9. 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)0E E >,两者方向相同.(B)0E E =,两者方向相同.(C)0E E <,两者方向相同.(D)0E E <,两者方向相反.第9题图10. 两个半径不同带电量相同的导体球,相距很远.今用一细长导线将它们连接起来,则: (A)各球所带电量不变.(B)半径大的球带电量多.(C)半径大的球带电量少.(D)无法确定哪一个导体球带电量多.真空中的稳定磁场1.一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会发生?(A)在铜条上a、b两点产生一小电势差,且Ua >Ub .(B)在铜条上a、b两点产生一小电势差,且Ua <Ub .(C)在铜条上产生涡流.(D)电子受到洛仑兹力而减速.第1题图 第2题图 2. 边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I(其中ab、cd与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为 (A)0021==B B ,.(B)l I B B πμ/220021==,.(C)0/22201==B l I B ,πμ.(D)l I B l I B πμπμ/22/220201==,.3. 一电荷量为q的粒子在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的?(A)只要速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同.(B)在速度不变的前提下,若电荷q变为-q,则粒子受力反向,数值不变. (C)粒子进入磁场后,其动能和动量都不变.(D)洛仑兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆.4. 两个同心圆线圈,大圆半径为R,通有电流I1;小圆半径为r,通有电流I2,方向如图.若r<<R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A)R r I I 22210πμ. (B)R r I I 22210μ.(C)r R I I 22210πμ. (D)0第4题图 第5题图 5. 如图所示,在磁感应强度为B的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a、b、c是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为(A)Fa >Fb >Fc . (B)Fa <Fb <Fc .(C)Fb >Fc >Fa . (D)Fa >Fc >Fb .6. 电流由长直导线1沿切向经a点流入一个电阻均匀分布的圆环,再由b点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I,圆环的半径为R,且a、b和圆心O在同一直线上.设长直载流导线1、2和圆环分别在O点产生的磁感应强度为1B ,2B ,3B ,则圆心处磁感应强度的大小(A)B=0,因为B1=B2=B3=0. (B)B=0,因为虽然B1≠0,B2≠0,但021=+B B , B3=0. (C)B≠0,因为B1≠0,B2≠0,B3≠0.(D)B≠0,因为虽然B3=0,但021=+B B .第6题图 第7题图 7. 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2,圆周内有电流I1、I2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2回路外有电流I3,P1、P2为两圆形回路上的对应点,则: (A)2121,P L L P B B l d B l d B =⋅=⋅⎰⎰ (B)2121,P L L P B B l d B l d B =⋅≠⋅⎰⎰ . (C)2121,P L L P B B l d B l d B ≠⋅=⋅⎰⎰ . (D)2121,P L L P B B l d B l d B ≠⋅=⋅⎰⎰ . 8. 一电子以速度v 垂直地进入磁感应强度为B 的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A)正比于B,反比于v 2. (B)反比于B,正比于v2.(C)正比于B,反比于v . (D)反比于B,反比于v .第8题图 第9题图 9.把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB的附近,两者在同一平面内,直导线AB固定,线圈可以活动.当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将 (A)不动.(B)发生转动,同时靠近导线AB.(C)发生转动,同时离开导线AB.(D)靠近导线AB.(E)离开导线AB.10. 两根载流直导线相互正交放置,如图所示.I1沿Y轴的正方向流动,I2沿Z轴负方向流动.若载流I1的导线不能动,载流I2的导线可以自由运动,则载流I2的导线开始运动的趋势是(A)沿X方向平动. (B)以X为轴转动.(C)以Y为轴转动. (D)无法判断.第10题图 第12题图 11. 在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积A1=2A2,通有电流I1=2I2,它们所受的最大磁力矩之比M1/M2等于(A)1. (B)2.(C)4. (D)1/4.12. 如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将(A)向着长直导线平移. (B)离开长直导线平移.(C)转动. (D)不动.13. 取一闭合积分回路L,使三根载流导线穿过它所围成的面.现改变三根导线之间的相互间隔,但不越出积分回路,则 (A)回路L内的∑I不变,L上各点的B 不变. (B)回路L内的∑I不变,L上各点的B改变. (C)回路L内的∑I改变,L上各点的B 不变.(D)回路L内的∑I改变,L上各点的B 改变.14. 四条平行的无限长直导线,垂直通过边长为a=20cm的正方形顶点,每条导线中的电流都是I=20A,这四条导线在正方形中心O点产生的磁感应强度为 -(A)0=B . (B)T B 4104.0-⨯=.(C)T B 4108.0-⨯=. (D)T B 4106.1-⨯=.第14题图第15题图15.如图,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是(A)ab边转入纸内,cd边转出纸外.(B)ab边转出纸外,cd边转入纸内.(C)ad边转入纸内,bc边转出纸外.(D)ad边转出纸外,bc边转入纸内.16.一个电流元l id位于直角坐标系原点,电流沿Z轴方向,空间点P(x,y,z)的磁感应强度沿x轴的分量是:(A)0;(B)-23222)()4(zyxdliy++πμ;(C)-23222)()4(zyxdlix++πμ;(D)-)()4(222zyxdliy++πμ.17. 图为四个带电粒子在O点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片.磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的四个粒子的质量相等,电量大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(A)Oa.(B)Ob.(C)Oc.(D)Od.第17题图第18题图18.把轻的导线圈用线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈中心,且与线圈在同一平面内,如图所示.当线圈内通以如图所示方向的电流时,线圈将(A)不动.(B)发生转动,同时靠近磁铁.(C)发生转动,同时离开磁铁.(D)不发生转动,只靠近磁铁.(E)不发生转动,只离开磁铁.19. 磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生,圆筒半径为R,x坐标轴垂直圆筒轴线,原点在中心轴线上,图(A)~(E)哪一条曲线表示B-x的关系? B20. 有一由N匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a,通有电流I,置于均匀外磁场B 中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩Mm 值为:(A)232IB Na . (B)432IB Na . (C)0260sin 3IB Na . (D)0.21. 如图,两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I从a端流入而从d端流出,则磁感应强度B 沿图中闭合路径L的积分⎰⋅L l d B 等于(A)μ0I . (B)μ0I/3.(C)μ0I/4. (D)2μ0I /3.第21题图 第23题图22. 若要使半径为4⨯10-3m 的裸铜线表面的磁感应强度为7.5⨯10-5T ,则铜线中需要通过的电流为(A)0.14A. (B) 1.4A.(C)14A. (D) 2.8A.23. 如图所示带负电的粒子束垂直地射入两磁铁之间的水平磁场,则:(A)粒子以原有速度在原来的方向上继续运动.(B)粒子向N极移动.(C)粒子向S极移动.(D)粒子向上偏转.(E)粒子向下偏转.24. 若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-拉普拉斯定律求出.(D)可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出. 25. 图示一测定水平方向匀强磁场的磁感应强度B (方向见图)的实验装置.位于竖直面内且横边水平的矩形线框是一个多匝的线圈.线框挂在天平的右盘下,框的下端横边位于待测磁场中.线框没有通电时,将天平调节平衡;通电后,由于磁场对线框的作用力而破坏了天平的平衡,须在天平左盘中加砝码m才能使天平重新平衡.若待测磁场的磁感应强度增为原来的3倍,而通过线圈的电流减为原来的1/2,磁场和电流方向保持不变,则要使天平重新平衡,其左盘中加的砝码质量应为(A)6m. (B)3m/2.(C)2m/3. (D)m/6.(E)9m/2.第25题图有介质时的稳恒磁场1. 关于稳恒磁场的磁场强度H 的下列几种说法中哪个是正确的? (A)H 仅与传导电流有关. (B)若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H 必为零. (C)若闭合曲线上各点H均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零.(D)以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H 通量均相等.2. 图示为载流铁芯螺线管,其中哪个图画得正确?(即电源的正负极,铁芯的磁性,磁力线方向相互不矛盾.) C第3题图 3. 附图中,M、P、O由软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K闭合后, (A)M的左端出现N极. (B)P的左端出现N极.(C)O的右端出现N极. (D)P的右端出现N极.4. 磁介质有三种,用相对磁导率μr 表征它们各自的特性时,(A)顺磁质μr >0,抗磁质μr <0,铁磁质μr >>1.(B)顺磁质μr >1,抗磁质μr =1,铁磁质μr >>1.(C)顺磁质μr>1,抗磁质μr<1,铁磁质μr>>1.(D)顺磁质μr >0,抗磁质μr <0,铁磁质μr >1.5. 用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l>>a )、总匝数为N的螺线管,管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I,则管中任意一点的(A)磁感应强度大小为B=μ0μr NI .(B)磁感应强度大小为B=μr NI /l(C)磁场强度大小为H=μ0NI /l .(D)磁场强度大小为H=NI /l .电磁感应1. 在一中空圆柱面上绕有两个完全相同的线圈aa'和bb', 当线圈aa'和bb'如图(1)绕制及联结时,ab间自感系数为L1; 如图(2)彼此重叠绕制及联结时,ab间自感系数为L2.则(A)L1=L2=0. (B)L1=L2≠0.(C)L1=0,L2≠0. (D)L1≠0,L2=0.第1题图 第2题图 2. 面积为S和2S的两圆线圈1、2如图放置,通有相同的电流I.线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示,则Φ21和Φ12的大小关系为:(A)Φ21=2Φ12. (B)Φ21=Φ12/2.(C)Φ21=Φ12. (D)Φ21>Φ12.3. 一根长度为L的铜棒,在均匀磁场B 中以匀角速度ω旋转着,B的方向垂直铜棒转动的平面,如图.设t=0时,铜棒与Ob成θ角,则在任一时刻t这根铜棒两端之间的感应电动势是:(A)ωL2Bcos(ωt+θ).(B)[ωL2Bcosωt]/2.(C)2ωL2Bcos(ωt+θ).(D)ωL2B.(E)ωL2B/2.第3题图第5题图4.用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式W m=LI2/2(A)只适用于无限长密绕螺线管.(B)只适用于单匝圆线圈.(C)只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线环.(D)适用于自感系数L一定的任意线圈.5. 有甲乙两个带铁芯的线圈如图所示.欲使乙线圈中产生图示方向的感生电流i,可以采用下列哪一种办法?(A)接通甲线圈电源.(B)接通甲线圈电源后,减少变阻器的阻值.(C)接通甲线圈电源后,甲乙相互靠近.(D)接通甲线圈电源后,抽出甲中铁芯.6.一矩形线框长为a宽为b,置于均匀磁场中,线框绕OO'轴,以匀角速度ω旋转(如图所示).设t=0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为(A)t abBωcos 2(B)abBω.(C)tabBωωcos21.(D)t abBωωcos(E)tabBωωsin第6题图第7题图7.如图所示的电路中,A、B是两个完全相同的小灯泡,其内阻r>>R,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R相等.当开关K接通和断开时,关于灯泡A和B的情况下面哪一种说法正确?(A)K接通时,IA>IB.(B)K接通时,IA=IB.(C)K断开时,两灯同时熄灭.(D)K断开时,IA=IB.8.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I,I以dI/dt的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:(A)线圈中无感应电流.(B)线圈中感应电流为顺时针方向.(C)线圈中感应电流为逆时针方向.(D)线圈中感应电流方向不确定.第8题图第9题图9.如图,两个线圈P和Q并联地接到一电动势恒定的电源上.线圈P的自感和电阻分别是线圈Q的两倍,线圈P和Q之间的互感可忽略不计.当达到稳定状态后,线圈P的磁场能量与Q的磁场能量的比值是(A)4.(B)2.(C)1.(D)1/2.10.如图,M、N为水平面内两根平行金属导轨,ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使ab向右平移时,cd(A)不动.(B)转动.(C)向左移动.(D)向右移动.第10题图第11题图11.如图,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O作逆时针方向匀角速转动,O点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时.图(A)─(D)的 -t函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势?A12.在如图所示的装置中,把静止的条形磁铁从螺线管中按图示情况抽出时(A)螺线管线圈中感生电流方向如A点处箭头所示.(B)螺线管右端感应呈S极.(C)线框EFGH从图下方粗箭头方向看去将逆时针旋转.(D)线框EFGH从图下方粗箭头方向看去将顺时针旋转.第12题图 第13题图 13. 如图,导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO'转动(角速度ω与B 同方向),BC的长度为棒长的1/3.则 (A)A点比B点电势高. (B)A点与B点电势相等.(C)A点比B点电势低. (D)有稳恒电流从A点流向B点.14. 一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B中,另一半位于磁场之外,如图所示.磁场B 的方向垂直指向纸内.欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流,应使(A)线环向右平移. (B)线环向上平移.(C)线环向左平移. (D)磁场强度减弱.第14题图 第17题图 15. 在真空中一个通有电流的线圈a 所产生的磁场内有另一个线圈b,a 和b相对位置固定.若线圈b中没有电流通过,则线圈b与a 间的互感系数:(A)一定为零. (B)一定不为零.(C)可以不为零. (D)是不可能确定的.16. 一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时,铜板中出现涡流(感应电流),则涡流将(A)加速铜板中磁场的增加. (B)减缓铜板中磁场的增加.(C)对磁场不起作用. (D)使铜板中磁场反向.17. 如图,长度为l 的直导线ab在均匀磁场B 中以速度v 移动,直导线ab中的电动势为(A)Blv . (B)αsin Blv .(C)αcos Blv . (D)0.18. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,环中: (A) 感应电动势不同.(B) 感应电动势相同,感应电流相同.(C) 感应电动势不同,感应电流相同.(D) 感应电动势相同,感应电流不同.19. 在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流(A)以情况Ⅰ中为最大.(B)以情况Ⅱ中为最大.(C)以情况Ⅲ中为最大.(D)在情况Ⅰ和Ⅱ中相同.第19题图第22题图20.一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是(A)线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行.(B)线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直.(C)线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移.(D)线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移.21. 自感为0.25H的线圈中,当电流在(1/16)s内由2A均匀减小到零时,线圈中自感电动势的大小为:(A)7.8 ×10-3V.(B)2.0 V.(C)8.0 V.(D)3.1 ×10-2V.22. 如图所示,一载流螺线管的旁边有一圆形线圈,欲使线圈产生图示方向的感应电流i,下列哪一种情况可以做到?(A)载流螺线管向线圈靠近.(B)载流螺线管离开线圈.(C)载流螺线管中电流增大.(D)载流螺线管中插入铁芯.23. 真空中一根无限长直细导线上通有电流强度为I的电流,则距导线垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为(A)2)2(21aIπμμ(B)2)2(21aIπμμ(C)2)2(21Iaμπ(D)2)2(21aIμμ24. 如图所示,闭合电路由带铁芯的螺线管,电源,滑线变阻器组成.问在下列哪一种情况下可使线圈中产生的感应电动势与原电流I的方向相反.(A)滑线变阻器的触点A向左滑动.(B)滑线变阻器的触点A向右滑动.(C)螺线管上接点B向左移动(忽略长螺线管的电阻).(D)把铁芯从螺线管中抽出.25. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则(A)铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势.(B)铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小.(C)铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大.(D)两环中感应电动势相等.光的干涉1. 在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n的透明介质中从A沿某路径传播到B,若A、B两点位相差为3 ,则此路径AB的光程为(A)1.5λ.(B)1.5nλ.(C)3λ.(D)1.5λ/n2. 在相同的时间内,一束波长为λ的单色光在空气中和在玻璃中(A)传播的路程相等,走过的光程相等.(B)传播的路程相等,走过的光程不相等.(C)传播的路程不相等,走过的光程相等.(D)传播的路程不相等,走过的光程不相等.3. 用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则(A)干涉条纹的宽度将发生改变.(B)产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.(C)干涉条纹的亮度将发生改变.(D)不产生干涉条纹.4. 在双缝干涉实验中,为使屏上的干涉条纹间距变大,可以采取的办法是(A)使屏靠近双缝.(B)使两缝的间距变小.(C)把两个缝的宽度稍微调窄.(D)改用波长较小的单色光源5. 在迈克耳孙干涉仪的一条光路中,放入一折射率为n,厚度为d的透明薄片,放入后,这条光路的光程改变了(A)2(n-1)d.(B)2nd.(C)2(n-1)d+λ/2.(D)nd.(E)(n-1)d.6. 在双缝干涉实验中,光的波长为600nm(1nm=10-9m),双缝间距为2mm,双缝与屏的间距为300cm.在屏上形成的干涉图样的明条纹间距为(A)4.5 mm.(B)0.9 mm.(C)3.1 mm(D)1.2 mm.7. 在迈克尔逊干涉仪的一支光路中,放入一片折射率为n的透明介质薄膜后,测出两束光的光程差的改变量为一个波长λ,则薄膜的厚度是(A)λ/2.(B)λ/(2n).(C)λ/n.(D)λ/2(n-1)8. 如图,S1、S2是两个相干光源,它们到P点的距离分别为r1和r2.路径S1P垂直穿过一块厚度为t1,折射率为n1的介质板,路径S2P垂直穿过厚度为t2,折射率为n2的另一介质板,其余部分可看作真空,这两条路径的光程差等于(A)(r2+n2t2)-(r1+n1t1)(B)[r2+(n2-1)t2]-[r1+(n1-1)]t1 ](C)(r2-n2t2)-(r1-n1t1)(D)n2t2-n1t1。
第六章 静电场中的导体与电介质§6-1 导体和电介质【基本内容】一、导体周围的电场导体的电结构:导体内部存在可以自由移动的电荷,即自由电子。
静电平衡状态:导体表面和内部没有电荷定向移动的状态。
1、导体的静电平衡条件(1)导体内部场强处处为零0E =内; (2)导体表面的场强和导体表面垂直。
2、静电平衡推论(1) 静电平衡时,导体内部(宏观体积元内)无净电荷存在; (2) 静电平衡时,导体是一个等势体,其表面是一个等势面。
3、静电平衡时导体表面外侧附近的场强E σε=4、静电平衡时导体上的电荷分布(1) 实心导体:电荷只分布在导体表面。
(2 (3)空腔导体(腔内电荷代数和为q ):内表面带电q -,导体外表面的电荷由电荷的守恒定律决定。
5、静电屏蔽 封闭金属壳可屏蔽外电场对内部影响,接地的金属壳可屏蔽内电场对外部的影响。
二、电介质与电场 1、电介质的极化(1)电介质的极化:在外电场作用下,电介质表面和内部出现束缚电荷的现象。
(2)极化的微观机制电介质的分类:(1)无极分子电介质——分子的正、负电荷中心重合的电介质;(2)有极分子电介质——分子的正、负电荷中心不重合的电介质。
极化的微观机制:在外电场作用下,(1)无极分子正、负电荷中心发生相对位移,形成电偶极子,产生位移极化;(2)有极分子因有电偶矩沿外电场取向,形成取向极化。
2、电介质中的电场 (1)电位移矢量 D E ε=其中ε——电介质的介电常数,0r εεε=,r ε——电介质的相对介电常数。
(2)有电介质时的高斯定理0SD dS q ⋅=∑⎰,式中0q ∑指高斯面内自由电荷代数和。
【典型例题】【例6-1】 三个平行金属板A 、B 和C ,面积都是200cm 2,A 、B 相距4.0mm ,A 、C 相距2.0mm ,B 、C 两板都接地,如图所示。
如果使A 板带正电3.0×10-7C ,略去边缘效应。
(1)求B 板和C 板上的感应电荷各为多少? (2)取地的电位为零,求A 板的电位。
第十章静电场中的导体和电介质一. 选择题1. 有一带负电荷的大导体,欲测其附近P点处的场强,将一电荷量不是足够小的正点电荷放在该点,如图,测得它所受电场力大小为F,则(A) 比P点处场强的数值大(B) 比P点处场强的数值小(C) 与P点处场强的数值相等(D) 与P点处场强的数值哪个大无法确定注意:此类型题如果1. q0的电荷与带电体的电荷相异,则选A(比P点处场强的数值大)2. q0的电荷与带电体的电荷相同,则选B(比P点处场强的数值小)[ ]2. 对于带电的孤立导体球(A) 导体内的场强与电势均为零(B) 导体内的场强为零,电势为恒量(C) 导体内的电势比导体表面高(D) 导体内和导体表面的电势高低无法确定[ ]3. 同心导体球与导体球壳周围电场的电场线分布如图,由电场线分布可知球壳上所带总电荷(A)(B)(C)(D) 无法确定[ ]4. 一无限大均匀带电平面A,其附近放一与它平行的有一定厚度的无限大导体板B,如图示,已知A上的电荷面密度为+σ,则在导体板B的两个表面1和2上的感生电荷面密度为:(A)(B)(C)(D)[ ]5. 一不带电导体球半径为R,将一电量为 +q的点电荷放在距球心O为d(d >R)的一点,这时导体球中心的电势为(无限远处电势为零)(A) 0(B)(C)(D)注意:考虑球心的位置,距球面各点的距离相等;再考虑到,导体球达致静电平衡时感应电荷的代数和必为零,所以球面上的感应电荷对球心总的电势应为零,只剩下点电荷对球心的电势。
[ ]6. 在静电场中做一闭合曲面S,若有(式中为电位移矢量),则S面内(A) 既无自由电荷,也无极化电荷(B) 无自由电荷(C) 自由电荷和极化电荷的代数和为零(D) 自由电荷的代数和为零[ ]7. 一空气平板电容器,充电后两极板上带有等量异号电荷,现在两极板间平行插入一块电介质板,如图示,则电介质中的场强与空气部分中的场强相比较有:(A) ,两者方向相同(B) ,两者方向相同(C) ,两者方向相同(D) ,两者方向相反注意:根据高斯定理,电位移矢量无论在空气中还是介质中都是相等的。
20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:导体与电介质的静电场(一)20XXXX-1-1. 有一带正电荷的大导体,欲测其附近P 点处的场强,将一电荷量为q 0 (q 0 >0 )的点电荷放在P 点,如图所示,测得它所受的电场力为F .若电荷量q 0不是足够小,则(A) F / q 0比P 点处场强的数值大. (B) F / q 0比P 点处场强的数值小.(C) F / q 0与P 点处场强的数值相等.(D) F / q 0与P 点处场强的数值哪个大无法确定. [ ] 20XXXX-1-2. 一带正电荷的物体M ,靠近一原不带电的金属导体N ,N 的左端感生出负电荷,右端感生出正电荷.若将N 的左端接地,如图所示,则(A)N 上有负电荷入地.(B) N 上有正电荷入地.(C ) N 上的电荷不动.(D) N 上所有电荷都入地. [ ]20XXXX-1-3. 一“无限大”均匀带电平面A ,其附近放一与它平行的有一定厚度的“无限大”平面导体板B ,如图所示.已知A 上的电荷面密度为+ ,则在导体板B 的两个表面1和2上的感生电荷面密度为:(A) 1 = -, 2 = +.(B) 1 =σ21-, 2 =σ21+. (C) 1 =σ21-, 1 =σ21-. (D) 1 = -, 2 = 0. [ ]20XXXX-1-4. 选无穷远处为电势零点,半径为R 的导体球带电后,其电势为U 0,则球外离球心距离为r 处的电场强度的大小为(A) 302rU R . (B) R U 0. (C) 20rRU . (D) r U 0. [ ] 20XXXX-1-5. 一长直导线横截面半径为a ,导线外同轴地套一半径为b 的薄圆筒,两者互相绝缘,并且外筒接地,如图所示.设导线单位长度的电荷为+,并设地的电势为零,则两导体之间的P 点( OP = r )的场强大小和电势分别为:q 0PM N A B +σ12(A) 204r E ελπ=,a b U ln 20ελπ=. (B) 204r E ελπ=,r b U ln 20ελπ=. (C) r E 02ελπ=,ra U ln 20ελπ=. (D) r E 02ελπ=,rb U ln 20ελπ=. [ ] 20XXXX-1-6. 如图所示,一厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板,电荷面密度为,则板的两侧离板面距离均为h 的两点a 、b 之间的电势差为: (A) 0. (B) 02εσ. (C) 0εσh . (D) 02εσh . [ ] 20XXXX-1-7. 一带电大导体平板,平板二个表面的电荷面密度的代数和为 ,置于电场强度为0E 的均匀外电场中,且使板面垂直于0E 的方向.设外电场分布不因带电平板的引入而改变,则板的附近左、右两侧的合场强为:(A) 002εσ-E ,002εσ+E . (B) 002εσ+E ,002εσ+E . (C) 002εσ+E ,002εσ-E . (D) 002εσ-E ,002εσ-E . [ ] 20XXXX-1-8. A 、B 为两导体大平板,面积均为S ,平行放置,如图所示.A 板带电荷+Q 1,B 板带电荷+Q 2,如果使B板接地,则AB 间电场强度的大小E 为 (A) S Q 012ε . (B) SQ Q 0212ε-. (C) S Q 01ε. (D) SQ Q 0212ε+. [ ] 20XXXX-1-9. 一空心导体球壳,其内、外半径分别为R 1和R 2,带电荷q ,如图所示.当球壳中心处再放一电荷为q 的点电荷时,则导体球壳的电势(设无穷远处为电势零点)为 (A) 104R q επ . (B) 204R q επ . O P r a b d b a hh σ 0E +Q 1 +Q 2 A B q q R 1 R 2(C) 102R q επ . (D) 20R qε2π . [ ] 20XXXX-1-20XXXX. 两个同心薄金属球壳,半径分别为R 1和R 2 (R 2 > R 1 ),若分别带上电荷q 1和q 2,则两者的电势分别为U 1和U 2 (选无穷远处为电势零点).现用导线将两球壳相连接,则它们的电势为(A) U 1. (B) U 2.(C) U 1 + U 2. (D) )(2121U U +. [ ]20XXXX-1-20XXXX. 一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R .在腔内离球心的距离为d 处( d < R ),固定一点电荷+q ,如图所示. 用导线把球壳接地后,再把地线撤去.选无穷远处为电势零点,则球心O 处的电势为(A) 0 . (B) dq 04επ. (C)R q 04επ-. (D) )11(40R d q -πε. [ ]20XXXX-1-20XXXX. 三块互相平行的导体板,相互之间的距离d 1和d 2比板面积线度小得多,外面二板用导线连接.中间板上带电,设左右两面上电荷面密度分别为1和2,如图所示.则比值1 / 2为(A) d 1 / d 2. (B) d 2 / d 1.(C) 1. (D) 2122/d d . [ ]20XXXX-1-20XXXX. 如图所示,一带负电荷的金属球,外面同心地罩一不带电的金属球壳,则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为:(A) E = 0,U > 0. (B) E = 0,U < 0. (C) E = 0,U = 0. (D) E > 0,U < 0.[ ]20XXXX-1-20XXXX. 一半径为R 的薄金属球壳,带电荷-Q .设无穷远处电势为零,则球壳内各点的电势U 可表示为: (041επ=K ) (A) R Q K U -<. (B) RQ K U -=. R O d +q d 1 d 2 σ2 σ1P(C) R Q K U ->. (D) 0<<-U RQ K . [ ] 20XXXX-1-20XXXX. 在一不带电荷的导体球壳的球心处放一点电荷,并测量球壳内外的场强分布.如果将此点电荷从球心移到球壳内其它位置,重新测量球壳内外的场强分布,则将发现:(A) 球壳内、外场强分布均无变化.(B) 球壳内场强分布改变,球壳外不变. (C) 球壳外场强分布改变,球壳内不变.(D) 球壳内、外场强分布均改变. [ ] 20XXXX-1-20XXXX. 在带有电荷+Q 的金属球产生的电场中,为测量某点场强E ,在该点引入一电荷为+Q/3的点电荷,测得其受力为F .则该点场强E 的大小(A) Q F E 3=. (B) QF E 3>. (C) QF E 3<. (D) 无法判断. [ ] 20XXXX-1-20XXXX. 在一个孤立的导体球壳内,若在偏离球中心处放一个点电荷,则在球壳内、外表面上将出现感应电荷,其分布将是:(A) 内表面均匀,外表面也均匀.(B) 内表面不均匀,外表面均匀.(C) 内表面均匀,外表面不均匀.(D) 内表面不均匀,外表面也不均匀. [ ]20XXXX-1-20XXXX. 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的?(A) 高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零. (B) 高斯面上处处D 为零,则面内必不存在自由电荷.(C) 高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关.(D) 以上说法都不正确. [ ]20XXXX-1-20XXXX. 关于静电场中的电位移线,下列说法中,哪一个是正确的?(A) 起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断.(B) 任何两条电位移线互相平行.(C) 起自正自由电荷,止于负自由电荷,任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交.(D) 电位移线只出现在有电介质的空间. [ ]20XXXX-1-20XX. 一导体球外充满相对介电常量为r 的均匀电介质,若测得导体表面附近场强为E ,则导体球面上的自由电荷面密度为(A) 0 E . (B) 0 r E .(C) r E . (D) (0 r -0)E . [ ]导体与电介质的静电场(二)20XXXX-2-1. 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) E > E 0,两者方向相同. (B) E = E 0,两者方向相同.(C) E < E 0,两者方向相同. (D) E < E 0,两者方向相反. [ ]20XXXX-2-2. 设有一个带正电的导体球壳.当球壳内充满电介质、球壳外是真空时,球壳外一点的场强大小和电势用E 1,U 1表示;而球壳内、外均为真空时,壳外一点的场强大小和电势用E 2,U 2表示,则两种情况下壳外同一点处的场强大小和电势大小的关系为(A) E 1 = E 2,U 1 = U 2. (B) E 1 = E 2,U 1 > U 2.(C) E 1 > E 2,U 1 > U 2. (D) E 1 < E 2,U 1 < U 2. [ ]20XXXX-2-3. 两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值加以比较,则(A) 空心球电容值大. (B) 实心球电容值大.(C) 两球电容值相等. (D) 大小关系无法确定. [ ]20XXXX-2-4. 一个大平行板电容器水平放置,两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质,另一半为空气,如图.当两极板带上恒定的等量异号电荷时,有一个质量为m 、带电荷为+q 的质点,在极板间的空气区域中处于平衡.此后,若把电介质抽去 ,则该质点(A) 保持不动. (B) 向上运动.(C) 向下运动. (D) 是否运动不能确定. [ ]20XXXX-2-5. 两只电容器,C 1 = 8 F ,C 2 = 2 F ,分别把它们充电到 20XXXX00 V ,然后将它们反接(如图所示),此时两极板间的电势差为:(A) 0 V . (B) 20XX0 V .(C) 600 V . (D) 20XXXX00V . [ ]20XXXX-2-6. 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大,则两极板间的电势差U 20XXXX 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:(A)U 20XXXX 减小,E 减小,W 减小.(B) U 20XXXX 增大,E 增大,W 增大.(C) U 20XXXX 增大,E 不变,W 增大.(D) U 20XXXX 减小,E 不变,W 不变. [ ] E E 0+q mC 1 C 220XXXX-2-7. C 1和C 2两空气电容器串联以后接电源充电.在电源保持联接的情况下,在C 2中插入一电介质板,则 (A) C 1极板上电荷增加,C 2极板上电荷增加.(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极板上电荷减少.(D) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷减少. [ ]20XXXX-2-8. C 1和C 2两空气电容器串联起来接上电源充电.然后将电源断开,再把一电介质板插入C 1中,如图所示. 则 (A) C 1上电势差减小,C 2上电势差增大.(B) C 1上电势差减小,C 2上电势差不变.(C) C 1上电势差增大,C 2上电势差减小.(D) C 1上电势差增大,C 2上电势差不变. [ ]20XXXX-2-9. 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. [ ]20XXXX-2-10. C 1和C 2两空气电容器,把它们串联成一电容器组.若在C 1中插入一电介质板,则(A) C 1的电容增大,电容器组总电容减小.(B) C 1的电容增大,电容器组总电容增大. (C) C 1的电容减小,电容器组总电容减小. (D) C 1的电容减小,电容器组总电容增大. [ ]20XXXX-2-11. C 1和C 2两空气电容器并联起来接上电源充电.然后将电源断开,再把一电介质板插入C 1中,如图所示, 则 (A) C 1和C 2极板上电荷都不变.(B) C 1极板上电荷增大,C 2极板上电荷不变.(C) C 1极板上电荷增大,C 2极板上电荷减少.(D) C 1极板上电荷减少,C 2极板上电荷增大. [ ]20XXXX-2-12. 如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的各向同性均匀电介质板,由于该电介质板的插入和它在两极板间的位置不同,对电容器电容的影响为:(A) 使电容减小,但与介质板相对极板的位置无关.(B) 使电容减小,且与介质板相对极板的位置有关.(C) 使电容增大,但与介质板相对极板的位置无关.(D) 使电容增大,且与介质板相对极板的位置有关. [ ]C 1 C 2C 1 C 2C 1 C 212C 1 C 220XXXX-2-13. 如果在空气平行板电容器的两极板间平行地插入一块与极板面积相同的金属板,则由于金属板的插入及其相对极板所放位置的不同,对电容器电容的影响为:(A) 使电容减小,但与金属板相对极板的位置无关.(B) 使电容减小,且与金属板相对极板的位置有关.(C) 使电容增大,但与金属板相对极板的位置无关.(D) 使电容增大,且与金属板相对极板的位置有关. [ ]20XXXX-2-14. 如果某带电体其电荷分布的体密度增大为原来的2倍,则其电场的能量变为原来的(A) 2倍. (B) 1/2倍.(C) 4倍. (D) 1/4倍. [ ]20XXXX-2-15. 如图所示, 一球形导体,带有电荷q ,置于一任意形状的空腔导体中.当用导线将两者连接后,则与未连接前相比系统静电场能量将(A) 增大. (B) 减小.(C) 不变. (D) 如何变化无法确定.[ ]20XXXX-2-16. 用力F 把电容器中的电介质板拉出,在图(a)和图(b)的两种情况下,电容器中储存的静电能量将(A) 都增加.(B) 都减少.(C) (a)增加,(b)减少.(D) (a)减少,(b)增加. [ ]20XXXX-2-17. 一空气平行板电容器充电后与电源断开,然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质,则电场强度的大小E 、电容C 、电压U 、电场能量W 四个量各自与充入介质前相比较,增大(↑)或减小(↓)的情形为(A) E ↑,C ↑,U ↑,W ↑.(B) E ↓,C ↑,U ↓,W ↓.(C) E ↓,C ↑,U ↑,W ↓.(D) E ↑,C ↓,U ↓,W ↑. [ ]20XXXX-2-18. 两个完全相同的电容器C 1和C 2,串联后与电源连接.现将一各向同性均匀电介质板插入C 1中,如图所示,则(A) 电容器组总电容减小.(B) C 1上的电荷大于C 2上的电荷.(C) C 1上的电压高于C 2上的电压 .(D) 电容器组贮存的总能量增大. [ ]20XXXX-2-19. 一平行板电容器充电后仍与电源连接,若用绝缘手柄将电容器两qF F 充电后仍与电源连接 充电后与电源断开C 1C 2极板间距离拉大,则极板上的电荷Q、电场强度的大小E和电场能量W将发生如下变化(A) Q增大,E增大,W增大.(B) Q减小,E减小,W减小.(C) Q增大,E减小,W增大.(D) Q增大,E增大,W减小.[]20XXXX-2-20. 真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电荷都相等.则它们的静电能之间的关系是(A) 球体的静电能等于球面的静电能.(B) 球体的静电能大于球面的静电能.(C) 球体的静电能小于球面的静电能.(D) 球体内的静电能大于球面内的静电能,球体外的静电能小于球面外的静电能.[]。
两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值之间的关系
两个半径相同的金属球,一个为空心,一个为实心。
当将它们各自孤立时,它们的电容值之间存在以下关系:
1.对于一个球形金属空心导体:空心金属球的电容值与其半
径和球壳的电荷分布无关。
在静电平衡条件下,空心导体的电场只存在于球壳的外表面。
所以,无论球的内部是否有电荷,空心金属球的电容值仅由球壳的半径决定。
2.对于一个球形金属实心导体:实心金属球的电容值与其半
径、金属球的电荷和球壳的电荷分布有关。
在静电平衡条件下,实心导体的电荷会平均分布在整个球壳的内表面。
在相同半径的情况下,实心金属球的电容值总是大于空心金属球。
这是因为实心球具有更多的金属材料来“存储”电荷,并且其内外表面之间的分离更有效,而空心球内部没有导电材料,无法存储电荷。
因此,空心金属球的电容值通常为零,而实心金属球的电容值为正数,并且实心球的电容值大于空心球。