大学物理期末考试卷和答案
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大学物理(下)试卷(A 卷)院系: 班级 :________ 姓名 :学号 :一、选择题(共 30 分,每题 3 分)EE1. 设有一 “无穷大” 平均带正电荷的平面.E ∝ x取 x (A) (B)轴垂直带电平面, 坐标原点在带电平面上,则其OOxx四周空间各点的电场强度 E 随距平面的地点坐标 x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正EE ∝ 1/|x|向为正、反之为负 ):E(C)(D)[]OxO x2. 如下图, 边长为 a 的等边三角形的三个极点上, 分别搁置着三个正的点电荷 q 、 2q 、 3q .若将另一正点电荷 Q 从无量远处移到三角形的中心 O 处,外力所作的功为:(A)2 3qQ . (B) 3qQ .0a 0 a3 3qQ(D)2 3qQ .2q(C). []2a0 a3. 一个静止的氢离子 (H + )在电场中被加快而获取的速率为一静止的氧离子中且经过同样的路径被加快所获速率的:(A) 2 倍. (B) 2 2 倍.(C) 4 倍.(D) 42 倍.[qaaOa3q(O +2) 在同一电场]4. 如下图,一带负电荷的金属球,外面齐心地罩一不带电的金属球壳,则在球壳中一点 P 处的场强盛小与电势 (设无量远处为电势零点) 分别为:(A) E=0,U>0. (B) E=0,U<0 . P(C)E=0,U=0.(D)E>0,U< 0 .[]5. C 1 和 C 2 两空气电容器并联此后接电源充电.在电源保持联接C 1C 2的状况下,在 C 1 中插入一电介质板,如下图 , 则(A) C 1 极板上电荷增添, C 2 极板上电荷减少.(B) C 1 极板上电荷减少, C 2 极板上电荷增添.(C) C 1 极板上电荷增添, 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) 位移电流的热效应听从焦耳─楞次定律. (D) 位移电流的磁效应不听从安培环路定理.[ ]7. 有以下几种说法:(1) 全部惯性系对物理基本规律都是等价的.(2) 在真空中,光的速度与光的频次、光源的运动状态没关.(3) 在任何惯性系中,光在真空中沿任何方向的流传速率都同样.若问此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.(D)三种说法都是正确的.[ ]8. 在康普顿散射中,假如设反冲电子的速度为光速的 60%,则因散射使电子获取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 的一维无穷深势阱中运动的波函数为n (x)2 sin n x ,n = 1, 2, 3,a a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,描绘其量子态的四个量子数(n ,l ,m l ,m s )可能取的值为(A) (3, 0,1,1(B)(1,1, 1, 1) .).221).(D)(3, 2, 0,1 [](C) (2, 1,2,).22二、填空题(共30 分)11.(此题 3 分)一个带电荷 q 、半径为 R 的金属球壳,壳内是真空,壳外是介电常量为的无穷大各向同性平均电介质,则此球壳的电势U =________________ .12. (此题 3 分)R 3R 1I I有一实心同轴电缆,其尺寸如下图,它的内外两导体中的电流均为 I ,且在横截面上平均散布,但两者电流的流向正相反, 则在 R 2r < R 1 处磁感强度大小为 ________________ .13. (此题 3 分)磁场中某点处的磁感强度为B 0.40i 0.20 j (SI) ,一电子以速度106 i 1.0 10 6 j (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.(此题 6 分,每空 3 分)四根辐条的金属轮子在平均磁场B 中转动,转轴与 B 平行,轮R子和辐条都是导体,辐条长为OR ,轮子转速为 n ,则轮子中心 O 与轮边沿 b 之间的感觉电动势为______________,电势最高点是在Bb______________处.O15. (此题 3 分)有一根无穷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_________________ .O ′16.(此题 3 分)真空中两只长直螺线管 1 和 2,长度相等, 单层密绕匝数同样, 直径之比 d 1 / d 2 =1/4 .当它们通以同样电流时,两螺线管储存的磁能之比为W 1 / W 2=___________ . 17. (此题 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-1 运动时,在地面上测得它的体积是____________.× 108 m · s 18. (此题 3 分)以波长为 = 0.207 m 的紫外光照耀金属钯表面产生光电效应,已知钯的红限频次×1015 赫兹,则其制止电压 |U a | =_______________________V .(普朗克常量× 10- 34 J ·s ,基本电荷 × 10- 19 C)19. (此题 3 分)x 与 x + x 之间, x =0.5 ? ,则电子动量 x 重量的不确立量近似假如电子被限制在界限地为 ________________kg ·m / s . (取 x · p ≥h ,普朗克常量 × 10-34 J · s)三、计算题(共 40 分)20. (此题 10 分)散布在半径为 r 1= 10 cm 和 r2= 20 cm 的两个齐心球面上.设无电荷以同样的面密度限远处电势为零,球心处的电势为U0=300 V .(1)求电荷面密度.(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,与本来的电荷相差多少?[电容率 0× 10-1222=C/(N · m ) ]21. (此题 10 分)已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B0,此圆线圈的磁矩与一边长为 a 经过电流为 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.(此题 10 分)如下图,一磁感觉强度为 B 的平均磁场充满在半径为R 的圆柱形R体内,有一长为 l 的金属棒放在磁场中,假如 B 正在以速率 dB/dt 增添,ob 试求棒两头的电动势的大小,并确立其方向。
高校大学物理期末考试试题及参考答案大学物理期末考试试题及参考答案1.选择题(每题5分,共50分)1) 在自由落体运动中,下列哪个量是一个恒量?A. 初速度B. 加速度C. 位移D. 质量答案:B2) 某物体从静止开始做匀速直线运动,经过5秒,它的速度达到10m/s。
此后,物体继续匀速运动15秒,求此过程中物体的位移。
A. 25mB. 50mC. 75mD. 100m答案:C3) 一初速度为20m/s的物体,匀加速度为4m/s²,经过多长时间后速度将达到40m/s?A. 5sB. 6sC. 7sD. 8s答案:B4) 质点做抛物线运动,在竖直方向上的运动遵循自由落体规律,则当质点从最高点下降1m时,它的速度为:A. 0m/sB. 1m/sC. 2m/sD. 3m/s答案:C5) 两个质点以相同的初速度做自由落体运动,但一个是竖直向下,另一个是竖直向上,下列说法正确的是:A. 两个质点同时达到最大高度B. 两个质点同时通过最低点C. 两个质点同时通过最高点D. 两个质点同时达到最大速度答案:B6) 一质点质量为10kg,受到一个5N的恒定合外力作用,它的加速度大小为:A. 0.5m/s²B. 1m/s²C. 2m/s²D. 5m/s²答案:C7) 一个弹簧的劲度系数为1000N/m,质量为0.2kg的物体(A)靠近左端把它拉到左侧10cm处,然后释放。
已知物体A的动能最大值为1J,则物体A恢复到弹簧自然长度时的速度大小为:A. 1m/sB. 2m/sC. 3m/sD. 4m/s答案:C8) 一质量为m的物体以v速度做圆周运动,半径为r。
若运动的向心力恒定为F,则v的大小和r的关系为:A. v∝rB. v∝r²C. v∝√rD. v与r无关答案:C9) 二楼的物块从毫不滑动的静止开始沿光滑的斜面下滑,滑下斜坡后继续运动,经过时间t,落地点离坡底点的水平距离为d,则二楼物块运动过程中位移的大小为:A. dB. d+tanαC. d/cosαD. d/sinα答案:C10) 在两点A和B之间有一个直线充满了水,空气介质的折射率为n1,水介质的折射率为n2,垂直入射射线从A射入水中时,射线的入射角为θ1。
大学物理期末考试试卷一、选择题(每小题2分,共20分)1、图(a)表示t =0时的简谐波的波形图,波沿x 轴正方向传播,图(b)为一质点的振动曲线。
图(a)中所表示的x=0处质点振动的初相位与图(b)所表示的振动的初相位分别为( )A 、均为零B 、均为π21C 、π21与π21-D 、π23与π212、机械波的表达式为)06.06cos(1.0x t y ππ+=,式中y 和x 的单位为m ,t 的单位为s ,则( )A 、波长为5mB 、波速为15m/sC 、波沿x 轴正方向传播D 、周期为313、在杨氏双缝干涉实验中,用波长589.3nm 的纳灯作光源,屏幕距双 缝的距离800mm 。
当双缝间距1mm 时,两相邻明条纹中心间距是( ) A 、0.47mm B 、4.7mm C 、0.074mm D 、0.65mm4、工业中常用光学平面(标准的平板玻璃)来检验金属平面的平整度, 如图下图甲所示。
用单色光照射时,如果待检验平面有不平之处,干涉条纹将发生弯曲,如图乙和丙;则待检验平面的情况( )A 、如果是乙图则待检验平面有隆起,如果是丙图则待检验平面有凹陷B 、如果是乙图则待检验平面有凹陷,如果是丙图则待检验平面有隆起C 、乙和丙两图都说明待检验平面有隆起D 、仅根据乙和丙两图无法确定待检验平面的具体情况5、关于光反射与折射时的偏振(0i 为起偏角),下图错误的是( )A B C D6、三个容器A 、B 、C 中装有同种理想气体,其分子数密度n 相同,而方均根速率之比为4:2:1::222=C B A v v v ,则其压强之比PA :PB :PC 为( ) A 、1:2:4 B 、1:4:8 C 、1:4:16 D 、4: 2:17、一台理想热机工作于温度分别为327℃和27℃的高温热源与低温热源之间,每经历一个循环,热机对外做功为1000J ,则经历一个循环吸收的热量为( )A 、1000JB 、2000JC 、3000JD 、500J8、有一细棒固定在S ′系中,它与Ox ′轴的夹角为60o ,如果S ′系以速度u 沿Ox 方向相对于S 系运动,S 系中观察者测得细棒与Ox 轴的夹角( ) A 、等于60o B 、小于60o C 、大于60o D 、当S ′系沿Ox 正方向运动时,大于60o ;反之小于60o 。
《大学物理》(下)期末统考试题(A 卷)说明 1考试答案必须写在答题纸上,否则无效。
请把答题纸撕下。
一、 选择题(30分,每题3分)1.一质点作简谐振动,振动方程x=Acos(ωt+φ),当时间t=T/4(T 为周期)时,质点的速度为:(A) -Aωsinφ; (B) Aωsinφ; (C) -Aωcosφ; (D) Aωcosφ参考解:v =dx/dt = -Aωsin (ωt+φ),cos )sin(424/ϕωϕωπA A v T T T t -=+⋅-== ∴选(C)2.一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时,其动能为振动总能量的(A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 (D )13/16 (E) 15/16 参考解:,1615)(2212421221221221=-=kA k kA kA mv A ∴选(E )3.一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.参考解:这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。
由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大,所以势能动能最大,这时动能也最大;由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小,所以势能也最小,这时动能也最小。
质元的机械能由最大变到最小的过程中,同时也把该机械能传给相邻的一段质元。
∴选(D )4.如图所示,折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3,已知n 1<n 2<n 3.若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜上,则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是(A) 2n 2 e . (B) 2n 2 e -λ / 2 .(C) 2n 2 e -λ. (D) 2n 2 e -λ / (2n 2). 参考解:半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。
姓名班级学号………密……….…………封…………………线…………………内……..………………不…………………….准…………………答….…………题…大学课程《大学物理(二)》期末考试试卷附答案考试须知: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。
3、请仔细阅读各种题目的回答要求,在密封线内答题,否则不予评分。
一、填空题(共10小题,每题2分,共20分)1、两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后振幅仍为A,则两简谐振动的相位差为_______ 。
2、真空中有一半径为R均匀带正电的细圆环,其电荷线密度为λ,则电荷在圆心处产生的电场强度的大小为____。
3、如图,在双缝干涉实验中,若把一厚度为e、折射率为n的薄云母片覆盖在缝上,中央明条纹将向__________移动;覆盖云母片后,两束相干光至原中央明纹O处的光程差为_________________。
4、三个容器中装有同种理想气体,分子数密度相同,方均根速率之比为,则压强之比_____________。
5、如图所示,一束自然光入射到折射率分别为n1和n2的两种介质的交界面上,发生反射和折射.已知反射光是完全偏振光,那么折射角r的值为_______________________。
6、两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2,相距为d,其电荷线密度分别为和如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a为_____________ 。
7、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
8、一根长为l,质量为m的均匀细棒在地上竖立着。
如果让竖立着的棒以下端与地面接触处为轴倒下,则上端到达地面时细棒的角加速度应为_____。
9、质量为M的物体A静止于水平面上,它与平面之间的滑动摩擦系数为μ,另一质量为的小球B以沿水平方向向右的速度与物体A发生完全非弹性碰撞.则碰后它们在水平方向滑过的距离L=__________。
大学物理b2期末试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 光的波长为λ,频率为f,光速为c,则以下关系式正确的是:A. λ = c / fB. λ = f / cC. c = λ * fD. c = f / λ答案:A2. 一个物体在水平面上受到一个恒定的力F作用,其加速度a与力F 的关系为:A. a = F / mB. a = F * mC. a = m / FD. a = F + m答案:A3. 根据热力学第一定律,下列说法正确的是:A. 能量守恒B. 能量可以创造C. 能量可以消失D. 能量可以无中生有答案:A4. 电磁波的频率越高,其波长:A. 越长B. 越短C. 不变D. 无法确定答案:B5. 根据牛顿第三定律,以下说法正确的是:A. 作用力和反作用力大小相等,方向相反B. 作用力和反作用力大小相等,方向相同C. 作用力和反作用力大小不等,方向相反D. 作用力和反作用力大小不等,方向相同答案:A6. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动,其位移s与时间t的关系为:A. s = 1/2 * a * t^2B. s = a * tC. s = 2 * a * t^2D. s = a^2 * t^2答案:A7. 根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
以下说法正确的是:A. 质量越大,引力越大B. 距离越远,引力越小C. 质量越大,引力越小D. 距离越远,引力越大答案:A8. 以下哪种情况不属于简谐振动:A. 弹簧振子B. 单摆C. 圆周运动D. 阻尼振动答案:C9. 根据麦克斯韦方程组,下列说法正确的是:A. 变化的磁场产生电场B. 变化的电场产生磁场C. 恒定的磁场产生电场D. 恒定的电场产生磁场答案:A10. 光的干涉现象中,以下说法正确的是:A. 光波的叠加B. 光波的抵消C. 光波的反射D. 光波的折射答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 根据欧姆定律,电阻R、电流I和电压V之间的关系是:R =________。
大学物理学专业《大学物理(二)》期末考试试卷附答案姓名:______ 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、一质点作半径为0.1m的圆周运动,其运动方程为:(SI),则其切向加速度为=_____________。
2、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为dE/dt.若略去边缘效应,则两板间的位移电流为__________________。
3、长为、质量为的均质杆可绕通过杆一端的水平光滑固定轴转动,转动惯量为,开始时杆竖直下垂,如图所示。
现有一质量为的子弹以水平速度射入杆上点,并嵌在杆中. ,则子弹射入后瞬间杆的角速度___________。
4、两列简谐波发生干涉的条件是_______________,_______________,_______________。
5、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_______。
6、动方程当t=常数时的物理意义是_____________________。
7、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_______。
8、在主量子数n=2,自旋磁量子数的量子态中,能够填充的最大电子数是______________。
9、一长直导线旁有一长为,宽为的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流,则距长直导线为处的点的磁感应强度为___________;线圈与导线的互感系数为___________。
10、一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线,当通以电流I=3A时,环中磁场能量密度w =_____________ .()二、名词解释(共6小题,每题2分,共12分)1、能量子:2、受激辐射:3、黑体辐射:4、布郎运动:5、熵增加原理:6、瞬时加速度:三、选择题(共10小题,每题2分,共20分)1、气体在状态变化过程中,可以保持体积不变或保持压强不变,这两种过程()。
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。
大学物理期末考试试题与答案一、选择题(共10题,每题2分,共20分)1. 下列哪一个是正确的光的传播速度?A. 300 m/sB. 3×10^8 m/sC. 3×10^3 m/sD. 3×10^5 m/s2. 牛顿第二定律以F=ma的形式表示,其中F表示什么?A. 力B. 质量C. 加速度D. 面积3. 以下哪个是正确的功率单位?A. 焦耳B. 麦克斯韦C. 瓦特D. 库仑4. 一个物体从高处自由下落,那么下列哪个不会改变?A. 重力加速度B. 物体的质量C. 物体的速度D. 物体的位移5. 下列哪个单位用于测量电阻?A. 安培B. 瓦特C. 欧姆D. 度6. 以下哪个是牛顿第三定律的陈述?A. 力总是成对出现的B. 加速度与力成比例C. 任何物体的质量都不可改变D. 物体只有在受到外力作用时才会加速7. 下列哪个情况不会导致机械能守恒?A. 重物从高处自由落下B. 弹簧被压缩C. 空气摩擦力作用于运动物体D. 两个物体完全弹性碰撞8. 下列哪一个是正确的速度单位?A. 千克B. 焦耳C. 瓦特D. 米/秒9. 下列哪个定律用于计算电路中的电流?A. 奥姆定律B. 阿伏伽德罗定律C. 法拉第定律D. 约翰逊噪声公式10. 光的屈光现象是由于什么引起的?A. 光的全反射B. 光的衍射C. 光的传播速度变化D. 光的折射二、填空题(共5题,每题4分,共20分)1. 牛顿第一定律也被称为______定律。
2. 阻碍物体运动的力又称为________。
3. 阅读电表时,我们读取的是________。
4. 电流的方向是由________极指向_______极。
5. 灯泡的亮度与电源电压的_______成正比。
三、简答题(共5题,每题10分,共50分)1. 解释什么是功率,并且列举一个功率的应用场景。
2. 什么是摩擦力?列举两个常见的摩擦力的例子。
3. 什么是电阻?解释电阻与电流、电压之间的关系。
大学物理【06】
密度1σ=__
2
B A
σσ-__________,2σ=___
2
A B
σσ-_________。
3. 长为L 的均匀带电直线AB ,单位长度带电量λ+。
取无穷远为零电势,则其延长线上距B 端为d 的P 点的电势为____
0ln 4L d
d
λπε+____________。
4.平行板电容器两极板间距为d,将它充电至电势差U ,然后断开电源,插入厚d/2的相对介电常数为r ε的介质板,则介质中的场强E= __
r U
d
ε_____________;两极板间的电势差U′=_
22
r U U
ε+______________。
5. 一无限长电流直导线通电流0I ,完成如图示形状,ABC 为半径为R 的半圆形,则圆心O 处磁感应强度大小为=0B
0044I
I
R
R
μμπ-
,方向 垂直纸面向里 。
6. 图示1/4圆线圈AOB 通电流为5A ,半径为0.1m ,置于均匀的磁感应强度B 0=0.001T 的外磁场中,B 0方向平行OA ,则圆弧AB 所受的磁力大小为___4510N -⨯__。
7. 半圆型线圈通电流为I ,半径为R ,置于磁感应强度为0B ρ的均匀外磁场中,0B ρ
的方向垂直于AB ,如图所示。
则线圈所受
磁力矩大小为 201
2
R IB π ,方向为___竖直向下______。
8. AB 直导体长为L 以图示的速度运动,则导体中非静电性场强
k E ρ
大小___VB_________,方向为__竖直向上______________,感应电动势的大小为___VBLsin α__________________。
Q
ω
R
3.一个塑料圆盘,半径为R ,表面均匀分布电量+Q 。
当它绕通过盘心而垂直于盘面的轴以角速度? 转动时,(1)求盘心处的磁感应强度B 的大小,(2)将此旋转薄圆盘放在平行盘面的均匀磁场B 0中,求:圆盘所受力矩的大小。
解:(1) 22
22Q Qrdr
dq rdr R R ππ=
=
(2)若圆盘放在平行盘面的均匀磁场B 中,磁矩
为:32
2
Q r dr
dm r dI R
ωπ== 4.一无限长直导线旁有长为a 、宽为b 的N 匝矩形线圈,线圈与导线共面,长度为a 的边与导线平行,相距为d ,如图示。
若长直导线中通有电流I = I o sin(ωt)求(1)通过一匝矩形线圈的磁通量,(2)线圈中的感应电动势,(3)两回路的互感。
解:(1)00ln 22d b
m d
I Ia d b
adx x d
μμππ++Φ==⎰
(2)00ln cos 2m Nd Na d b I t dt d
μεωωπΦ+=-
=- (3) 0ln 2m N N a d b
M I d
μπΦ+== 5.如图所示,圆柱形均匀分布的磁场半径为 R ,磁场随时间均匀增加
0dB
dt
>,将一直导线弯成等腰梯形的闭合回路ABCDA ,上底为R ,下底为2R ,试求:(1)感生电场的分布;(2)AD 段和BC 段的感应电动势。
解:(1)S B E dl dS t ∂⋅=-⋅∂⎰⎰r
r r r Ñ感,,S
dB E dl dS dt =⎰⎰Ñ感 (2)利用法拉第电磁感应定律求解,构造逆时针方向闭合回路 234AD
d dB R dt dt εΦ=-=, 26BC d R dB dt dt
πεΦ=-=
A R ××××××××
×
×
××
B
D C
O
R 2R。