大学物理期末 复习题
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复习题一、填空题1. 图1中所示的静电场的等势面图,已知321ϕϕϕ>>,在图上画出a 、b 两点的电场强度方向,并比较它们的大小∙∙1ϕ2ϕ3ϕa b 图122. 如图2所示,平行板电容器,两板间充满相对介电常数为r ε的各向同性的均匀电介质,图中画出两组带有箭头的线分别表示电场线与电位移线,则其中左为 ;右为 。
3.已知以速度v 运动的电子垂直进入磁场中某点,所受的力为F ,则该点磁感应强度的大小B = ;方向 4.一电子射入B =(0.2i +0.5j )T 的均匀磁场中,当电子速度为v =5×106j m/s 时,电子所受的磁力F= 。
5.磁介质是 的物质;磁介质可分为 、 和 等三种.6. 已知某静电场的电势函数22766y y x x --=ϕ由场强与电势梯度的关系式可得点(2,3,0)处的电场强度E =7. 一电子沿半径为r 的圆形轨道匀速运动,速率为v ,电子电量为e -,则圆心O 处的B = ,方向8. 如图3所示,两根相距为a 平行的无限长载流直导线A 和B ,电流强度均为I ,电流方向垂直纸面向外,则(1)A 、B 连线中点P 的磁感应强度p B= ,(2)磁感应强度B 沿圆环L 的线积分⎰⋅Ll d B =9. 电子在磁感应强度为B 的均匀磁场中沿半径为R 的圆周运动,电子运动所形成的等效圆电流I= ,等效圆电流的磁矩大小m P =3图410. 一个平面简谐波沿x 轴的正方向传播,波速为u =100m/s ,t=0时的波形曲线如图4所示,则简谐波的波长λ= ,振幅A = ,频率v = .11. 静止电子经100V 电压加速所能达到的速度为 (e =1.6×10-19C,m e =9.1×10-31kg )12. 如图5所示,有一带电量- q 的粒子,以速度v 垂直射入均匀磁场B 中,磁场方向垂直纸面向里。
欲使带电粒子作匀速直线运动,须在_____方向上加一场强大小E= 的匀强电场.q ,图513. 试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式,将确定的方程式填在相应结论后的空白处。
变化的磁场一定伴随有电场 ;磁感应线是无头无尾的闭合线 ;电荷总伴随有电场 .14. 一质点按如下规律沿x 轴做简谐振动:)328cos(1.0ππ+=t x (SI )。
质点振动的振幅为 ;周期为 ;初相位为 ;角频率为 ;15. 一平行板电容器,两板间充满相对介电常数为r ε的各向同性的均匀电介质。
若极板上的自由电荷面密度为σ,则介质中电位移的大小 ;电场强度的大小16. 如图3所示,一半径为r 的很小的金属环,在初始时刻与一半径为a (a>>r )的大金属圆环共面且同心,在大圆环中通以恒定的电流I ,方向如图。
如果小圆环以匀角速度w 绕其任一方向的直径转动,并设小圆环的电阻为R ,则任一时刻t 通过小圆环的磁通量φ= ;小圆环中的感应电流I=17. 感生电场是由 产生的;它的电场线是 曲线18. 有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为1r 和2r ,管内充满均匀介质,其磁导率分别为1μ和2μ,设1r :2r =1:2,1μ:2μ=2:1,其自感之比1L :2L = ;将两只螺线管串联在电路中,通电流稳定后,磁能之比1m W :2m W =19. 一弹簧振子作简谐振动,周期T 、振幅A ,t=0时,若(1)20A x -=,弹簧振子沿x 轴负方向运动,则初相位为 ,(2)A x 220=,弹簧振子沿x 轴正方向运动,其振动表达式 20.一电矩为e P 的电偶极子在场强为E 的匀强电场中,e P 与E 的夹角为α,则它所受到的电场力 ,力矩的大小21. 电流强度与电流密度的关系是 ;导体内形成恒定电流的条件是⎰⎰=⋅S S d 0δ。
它表明,通过S 面一侧流入的电量等于从另一侧流出的电量。
由此可见,恒定电流必须是22. 如图5所示,均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环,其电荷线密度为λ,圆环可绕与环面垂直的转轴旋转。
当圆环以角速度w 转动时,圆环受到的磁力矩大小为 ,方向23. 如图6所示,边长为a 的正方形导体线圈可绕OO ’轴自由旋转,转轴与均匀磁场B 的方向垂直。
起初B 的方向与线圈平面共面,当线圈通以稳恒电流I 后,线圈平面转动到与B 的方向垂直时,磁力做功为图6图724. 一个余弦横波以速度u 沿x 轴正向传播,t 时刻的波形曲线如图7所示。
试分别指出图中A 、B 、C 各质点在该时刻的运动方向:A ,B ,C二、选择题1. 在静电场中电力线为均匀分布的平行直线的区域内,在电场线方向上任意两点的电场强度E 和电势ϕ相比较A.E 相同,ϕ不同B.E 不同,ϕ相同C.E 不同,ϕ不同D.E 相同,ϕ相同2. 如图1所示,有一接地的金属球,用一弹簧吊起,金属球原来不带电。
若在它的下方放置一电量为q 的点电荷,则A.只有当q 为正时,金属球才下移B.只有当q 为负时,金属球才下移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∙q 图12 ∙q +Q-Q +m图33. 如图2所示,两同心金属球壳,它们离地球很远。
内球壳用细导线穿过外球壳上的绝缘小孔与地连接,外球壳上带有正电荷,则内球壳A. 不带电B.带正电荷C.带负电荷D.外表面带负电荷,内表面带等量正电荷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项同性均匀电介质,另一半为空气,如图3所示,当两极板带上恒定的等量异号电荷时,有一质量为m ,带电为q 的质点平衡在极板间的空气域中。
此后,若把电介质抽去,则该质点将A.保持不动B.向上运动C.向下运动D.是否运动不能确定5. 关于高斯定理,下列说法正确的是A.高斯面内不包围自由电荷,则面上各点的电位移矢量D 为零B.高斯面上D 处处为零,则面内比无自由电荷C.通过高斯面的D 通量,仅与面内的自由电荷有关D.通过高斯面的D 通量,与高斯面内、外的自由电荷都有关6. 图4所示的四个图中,哪个图正确地描述了无限长均匀载流圆柱体(半径为R )沿径向的磁场分布A B C D 图47. 有两个半径相同的圆环形载流线圈A 、B ,它们可以自由转动和移动,把它们放在相互垂直的位置上,如图5所示,将发生A . A 、B均发生转动和平动,最后两线圈电流同向并紧靠在一起B. A 不动,B 在磁力作用下发生转动和平动C. A 、B 都不动,但运动的趋势不能确定D. A 、B 都在转动,但不平动,最后两线圈磁矩同方向5图6图78. 磁介质有三种,用相对磁导率r μ表征它们各自的特征时A. 顺磁质r μ>0,抗磁质r μ<0,铁磁质r μ>>1B. 顺磁质r μ>1,抗磁质r μ=10,铁磁质r μ>>1C. 顺磁质r μ>1,抗磁质r μ<1,铁磁质r μ>>1D. 顺磁质r μ>0,抗磁质r μ<0,铁磁质r μ>1 9. 如图6所示。
长为L 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 平动,直导线ab中的电动势为A. BlvB. αsin BlvC. αcos BlvD. 010. 如图7所示为t=0时刻,沿x 轴负方向传播的平面简谐波的波形,若波动表达式以余弦函数表示,则O 点处质点振动的初相位为A. 0B. πC. 2πD. 23π 11.当一个带电导体达到静电平衡时A. 表明上电荷密度较大处电势较高B. 表面曲率较大处电势较高C. 导体内部的电势比导体表面的电势高D. 导体内任一点与其表面上任一点的电势差为零12.同心导体球与导体球壳周围电场的电力线分布如图1所示,由电力线分布情况可知球壳上所带总电量为A. 正B. 零C. 负D. 无法确定图1∙q电介质图23图4 13.无外电场作用的情况下 A. 无极分子和有极分子的等效电偶极矩均为零B. 无极分子的等效电偶极矩为零,有极分子存在等效的电偶极矩C. 无极分子存在等效的电偶极矩,有极分子的等效电偶极矩为零D. 无极分子和有极分子均存在等效的电偶极矩14.在一点电荷产生的静电场中,一块电介质如图2所示放置,以点电荷所在处为球心作一球形闭合面S ,则对此球形闭合面A. 高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点的场强B. 高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强C. 由于电介质不对称分布,高斯定理不成立D. 即使电介质对称分布,高斯定理也不成立15.如图3所示,在一圆形电流I 所在的平面内选取一个同心圆形闭合环路L ,则由安培环路定理可知 A.⎰⋅Ll d B =0,且环路上任一点B =0B.⎰⋅Ll d B =0,但环路上任一点B ≠0 C.⎰⋅Ll d B ≠0,且环路上任一点B ≠0D.⎰⋅Ll d B ≠0,且环路上任一点B =常量16.如图4所示,两个长直导线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⎰⋅Ll d B等于A. I 0μB. I 031μC. I 041μD. I 032μ 17.下列说法中正确的是A. 对于各向同性的顺磁质B 总是和H 同向,抗磁质B 总是与H 反向B. 对于各向同性的非铁磁质,不论顺磁质与抗磁质,B 总是和H 同向C. 对于所有磁介质H Bμ=,且μ为常数D. 对于非铁磁质H B μ=,而铁磁质B ≠μH18.如图5所示,一闭合线圈放在均匀磁场中,线圈的轴线与磁场方向成30o 角,磁感应强度随时间均匀变化,用下面哪一种方法可使线圈中的感应电流增加一倍A. 把线圈面积增加一倍B. 把线圈匝数增加一倍C. 把线圈半径增加一倍D. 把线圈匝数减少到原来的一半B 图5图6719.两个质点作简谐振动,曲线如图6所示,则有A. A 的相位超前B π21B. A 的相位落后B π21 C. A 的相位超前B π D. A 的相位与B 同相20.某时刻驻波波形曲线如图7所示,则a 、b 两点的相位差是A. πB. 2π C. 45π D. 0 21.一电荷量为-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1所示,现将一试验电荷从A 点分别移到B 、C 、D 各点,则A. 从A 到B ,电场力做功最大B. 从A 到C ,电场力做功最大C. 从A 到D ,电场力做功最大D. 从A 到各点,电场力做功相等A B D 图10v 图2 I 2I 图322. 两个同心薄金属球壳,半径分布为R 1和R 2(R 2>R 1),分别带有电荷q 1和q 2,两者的电势分布为1ϕ和2ϕ(设无穷远处为电势零点),现用导线将两球壳连起来,则它们的电势为A. 1ϕB. 2ϕC. 1ϕ-2ϕD.)(2121ϕϕ+ 23. 一导体球外充满相对介电常数为r ε的均匀电介质,若测得导体球表面附近场强大小为E ,则导体球面上的自由电荷面密度为A.E 0εB.E r εε0C.E r εD.E r )(00εεε-24. 边长为L 的一个导体方框上通有电流I ,则此方框中心点的磁场强度A.与L 无关B.正比于LC.正比于L 2D.与L 成反比25. 将空心螺线管通以正弦交流电,由其空心螺线管一端沿中心轴线射入一束电子流,如图2所示,则电子在空心螺线管内的运动情况是A.沿轴线来回运动B.匀速直线运动C.匀加速直线运动D.螺旋线运动26. 如图3,无限长载流直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,则载流正三角形线圈将A.向着长直导线平移B.离开长直导线平移C.转动D.不动27. 关于稳恒磁场的磁场强度的下列几种说法中正确的是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. 由于闭合曲线上各点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 为边界的任意曲面的H 通量均相等28. 若用条形磁铁竖直插入木质圆环,则环中A.产生感应电动势,也产生感应电流B.产生感应电动势,不产生感应电流C.不产生感应电动势,也不产生感应电流D.不产生感应电动势,产生感应电流29. 一交变磁场被限制在一半经为R 的圆柱体中,在柱体内外分别有两个静止点电荷A q 和B q 则A. A q 受力,B q 不受力B. A q 、B q 都受力C. A q 、B q 都不受力D. A q 不受力,B q 受力30. 一质点作简谐振动周期为T ,质点由平衡位置向x 轴正向运动时,由平衡位置到二分之一最大位移这段路程所需时间为 A. 4T B. 12T C. 6T D. 8T 31. 真空中,平行放置的两块均匀带电平板,相距为d ,板面积均为S (S >>d ),分别带电+q 和-q ,则两板间的作用力为 A. 2024d q πε B. S q 02ε C. S q 0ε D. S q 022ε 32. 如图1所示两个同心球壳,内球壳半径为R 1,均匀带电量Q ,外球壳半径R 2,壳的厚度忽略,与地相连接。