大学物理学年第一学期期中A卷分解.docx
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大学物理学年第一学期期中A卷分解
A卷
2012—2013学年第一学期
《大学物理(2-2)》期中试卷
专业班级
姓名
学号
开课系室物理与光电工程系
考试日期2012年11月11日10:
00-12:
00
题号
一
二
三
总分
1
2
3
4
得分
阅卷人
注意事项:
1.请在试卷正面答题,反面及附页可作草稿纸;
2.答题时请注意书写清楚,保持卷面整洁;
3.本试卷共三道大题,满分100分;试卷本请勿撕开,否则作废;
4.本试卷正文共10页。
本大题满分30分
本大题得分
一、选择题(共10小题,每小题3分,共30分)
1、(本题3分)
关于电场强度定义式
,下列说法中哪个是正确的?
(A)场强
的大小与试探电荷q0的大小成反比.
(B)对场中某点,试探电荷受力
与q0的比值不因q0而变.
(C)试探电荷受力
的方向就是场强
的方向.
(D)若场中某点不放试探电荷q0,则
=0,从而
=0.
[]
2、(本题3分)
真空中,有一半径为R的均匀带电球面。
若其电荷面密度为
,则在球面外距离球面R处的电场强度大小为:
(A)
.(B)
.(C)
.(D)
.
[]
3、(本题3分)
关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是:
(A)电势值的正负取决于电势零点的选取.
(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷做功的正负.
(C)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负.
(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负.
[]
4、(本题3分)
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
与空气中的场强
相比较,应有
(A)E>E0,两者方向相同.(B)E (C)E=E0,两者方向相同.(D)E [] 5、(本题3分) 如图,在一带有电荷为Q的导体球外,同心地包有一各向同性均匀的电介质球壳,相对介电常量为εr,壳外是真空.则在介质球壳中的P点处(设 )的场强和电位移的大小分别为 (A)E=Q/(4πεrr2),D=Q/(4πr2). (B)E=Q/(4πεrr2),D=Q/(4πε0r2). (C)E=Q/(4πε0εrr2),D=Q/(4πr2). (D)E=Q/(4πε0εrr2),D=Q/(4πε0r2). [] 6、(本题3分) 在磁感强度为 的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S边线所在平面的法线方向单位矢量 与 的夹角为α,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) .(B) .(C) .(D) . [] 7、(本题3分) 在一平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流i的大小相等,其方向如图所示.问哪些区域中有某些点的磁感强度B可能为零? (A)仅在象限Ⅰ.(B)仅在象限Ⅱ. (C)仅在象限Ⅰ,Ⅲ.(D)仅在象限Ⅰ,Ⅳ. (E)仅在象限Ⅱ,Ⅳ. [] 8、(本题3分) 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 (A)Bi、Be均与r成正比. (B)Bi、Be均与r成反比. (C)Bi与r成反比,Be与r成正比. (D)Bi与r成正比,Be与r成反比.[] 9、(本题3分) 一带电量为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,粒子所受的洛伦兹力就相同. (B)在速度不变的前提下,若电荷q变为-q,则粒子所受洛伦兹力反向,数值不变. (C)粒子进入磁场后,其动能和动量都不变. (D)洛伦兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆. [] 10、(本题3分) 图示载流铁芯螺线管,其中哪个图画得正确? (即电源的正负极,铁芯的磁性,磁感应线方向相互不矛盾.) [] 二、问答题与简单计算(共6小题,每小题5分,共30分) 本大题满分30分 本大题得分 1、(本题5分) 静电学中有下面几个常见的场强公式: ① ;② ;③ . 问: (1)式①、②中的q意义是否相同? (2)各式的适用范围如何? 2、(本题5分) 图示闭合面S包围了两个等量异号点电荷±q.下列说法是否正确? 如有错误请改正. (1)高斯定理 成立. (2)因闭合面S内包围的净电荷∑qi=0,得到 ,故闭合面S上的场强大小E处处为零. (3)通过闭合面S上任一面元的电场强度通量等于零. 3、(本题5分) 同一种材料的导体A1、A2紧靠一起,放在外电场中(图a).将A1、A2分开后撤去电场(图b).下列说法是否正确? 如有错误请改正. (1)在图(a)中,A1左端的电势比A2右端的电势低. (2)在图(b)中,A1的电势比A2的电势低. 4、(本题5分) 在所示图中, (1)电流元 产生的磁场是否在空间所有点处的磁感强度均不为零? 为什么? (2)在图中标出电流元 在a、b、c、d四点产生的磁感强度的方向? (设 与a、b、c、d四点均在纸平面内). 5、(本题5分) 设图中两导线中的电流I1和I2相等,在它们产生的磁场中分别选取三条闭合曲线a、b、c,其中a仅包围电流I2,b仅包围电流I1.对曲线a、b、c,分别写出磁感应强度的安培环路定理表达式.并说明 (1)各条闭合曲线上,各点的磁感强度的大小B是否相等? (2)在闭合曲线c上各点的磁感强度的大小B是否为零? 为什么? 6、(本题5分) 在无限长直载流导线的右侧有面积分别为S1和S2的两个矩形回路.两个回路与长直载流导线在同一平面,且矩形回路的一边与长直载流导线平行,求通过面积为S1的矩形回路的磁通量与面积为S2的矩形回路的磁通量之比. 三.计算题(共4小题,每小题10分,共40分) 本小题满分10分 本小题得分 1、(本题10分) 有一带电球壳,内、外半径分别为a和b,电荷体密度 ,在球心处有一点电荷Q,证明当 时,球壳区域内( )的电场强度的大小E与r无关. 本小题满分10分 本小题得分 2、(本题10分) 一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成,内、外圆筒半径分别为R1=2cm,R2=5cm,其间充满相对介电常量为εr的各向同性、均匀电介质.电容器接在电压U=32V的电源上,如图所示.试求距离轴线R=3.5cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差. 3、(本题10分) 本小题满分10分 本小题得分 横截面为矩形的环形螺线管,圆环内、外半径分别为R1和R2,芯子材料的磁导率为μ,导线总匝数为N,绕得很密.若线圈通电流I,求: (1)芯子中磁感应强度的大小B和穿过芯子截面的磁通量. (2)在r 4、(本题10分) 本小题满分10分 本小题得分 如图所示,两根相互绝缘的无限长直导线1和2绞接于O点,两导线间夹角为θ,通有相同的电流I.试求单位长度的导线所受磁力对O点的力矩.
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- 大学物理 学年 第一 学期 期中 分解
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