大学物理期末套题编辑(北邮)

1、03一 选择题（共30分）1.（本题3分） 如图所示，在坐标(a，0)处放置一点电荷q，在坐标(a，0)处放置另一点电荷qP点是y轴上的一点，坐标为(0，y)当ya时，该点场强的大小为： (A) (B) (C) (D) 2.（本题3分）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： 3.（本题3分） 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) (B) (C) (D) 4.（本题3分） 图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可

2、看出： (A) EAEBEC，UAUBUC (B) EAEBEC，UAUBUC (C) EAEBEC，UAUBUC (D) EAEBEC，UAUBUC 5.（本题3分） 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，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于 (A) (B) (C) (D) 6.（本题3分） 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

3、边转入纸内 7.（本题3分） 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) (B) (C) 0 (D) (E) 8.（本题3分） 如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度的环流与沿环路L2的磁场强度的环流两者，必有： (A) . (B) . (C) . (D) . 二 填空题（共38分）11.（本题3分）电荷分别为q1，q2，q3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示设无穷远处为电势零点，圆半径为R，则b点处的电势U_ 12.（本题4分） A、B为两块无限大均匀带电平行薄平板，两板间和左右两侧充满相对介电常量为er的各

4、向同性均匀电介质已知两板间的场强大小为E0，两板外的场强均为，方向如图则A、B两板所带电荷面密度分别为 sA =_， sB =_ 13.（本题4分）一空气平行板电容器，电容为C，两极板间距离为d充电后，两极板间相互作用力为F则两极板间的电势差为_，极板上的电荷为_ 14.（本题3分）在一根通有电流I的长直导线旁，与之共面地放着一个长、宽各为a和b的矩形线框，线框的长边与载流长直导线平行，且二者相距为b，如图所示在此情形中，线框内的磁通量F =_ 15.（本题3分） 若电子在垂直于磁场的平面内运动，均匀磁场作用于电子上的力为F，轨道的曲率半径为R，则磁感强度的大小应为_ 16.（本题3分）用导线

5、制成一半径为r =10 cm的闭合圆形线圈，其电阻R =10 W，均匀磁场垂直于线圈平面欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A，B的变化率应为dB /dt =_ 17.（本题3分） 一自感线圈中，电流强度在 0.002 s内均匀地由10 A增加到12 A，此过程中线圈内自感电动势为 400 V，则线圈的自感系数为L =_18.（本题3分） 自感系数L =0.3 H的螺线管中通以I =8 A的电流时，螺线管存储的磁场能量W =_ 19.（本题4分） 圆形平行板电容器，从q = 0开始充电，试画出充电过程中，极板间某点P处电场强度的方向和磁场强度的方向 三 计算题（共32分） 22.（本

6、题5分） 厚度为d的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为s 试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b的一点之间的电势差 23.（本题5分） 一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为er的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？ 24.（本题12分） 长为L，质量为m的均匀金属细棒，以棒端O为中心在水平面内旋转，棒的另一端在半径为L的金属环上滑动棒端O和金属环之间接一电阻R，整个环面处于均匀磁场中，的方向垂直纸面向里，如图设t =0时，初角速度为w0忽略摩擦力及金属棒、导线和

7、圆环的电阻求 (1) 当角速度为w 时金属棒内的动生电动势的大小 (2) 棒的角速度随时间变化的表达式 2003级大学物理（II）试卷解答 一 选择题（共30分）1.(C)；2.(B)；3.(C)；4.(D)；5.(D)；6.(A)；7.(D)；8.(C)；9.(A)；10.(C).二 填空题（共38分）11.(本题3分) 12.(本题4分)；13. (本题4分)；14.(本题3分)15.(本题3分) 16.(本题3分)3.18 T/s17.(本题3分)0.400 H18. (本题3分) 9.6 J19.(本题4分)见图 20.(本题3分)1.0610-24 （或 6.6310-24或0.53

8、10-24 或 3.3210-24）参考解： 根据 ，或 ，或，或，可得以上答案 21.(本题5分) 0，1，2，3 0，1，2，3 三 计算题（共32分）22. (本题5分)解：选坐标如图由高斯定理，平板内、外的场强分布为： E = 0 (板内) (板外) 1、2两点间电势差 23. (本题5分)解：因为所带电荷保持不变，故电场中各点的电位移矢量保持不变，又 因为介质均匀，电场总能量 24. (本题12分)解(1) (2) 其中 exp(x) =ex 04一 选择题（共30分）1.（本题3分）半径为R的“无限长”均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为： 2

9、.（本题3分）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) (B) (C) (D) 3.（本题3分） 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，U E1 (C) E2 E1 (D) E2E10 二 填空题（共30分）11.（本题3分） 磁场中某点处的磁感强度为，一电子以速度 (SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力为_(基本电荷e=1.61

10、0-19C) 12.（本题3分）图中所示以O为心的各圆弧为静电场的等势（位）线图，已知U1U2U3，在图上画出a、b两点的电场强度的方向，并比较它们的大小Ea_ Eb(填、) 13.（本题3分）自感系数L =0.3 H的螺线管中通以I =8 A的电流时，螺线管存储的磁场能量W =_14.（本题5分）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l1和l2如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_ 15.（本题4分） 半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n，通以交变电流i =Imsinwt，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r)上的感生电动势为_ 16.（

11、本题3分）如图所示,两同心带电球面，内球面半径为r15 cm，带电荷q1310-8 C；外球面半径为r220 cm ， 带电荷q26108C，设无穷远处电势为零，则空间另一电势为零的球面半径r _ 20.（本题3分）反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为 ， ， ， 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的将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处 (1) 变化的磁场一定伴随有电场；_ (2) 磁感线是无头无尾的；_ (3) 电荷总伴随有电场_ 三 计算题（共40分）21.（本题4分）若将27个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴，此大水滴的电

12、势将为小水滴电势的多少倍？(设电荷分布在水滴表面上，水滴聚集时总电荷无损失)22.（本题5分） 粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为： (0 x r1)，当大环以变角速度w =w(t)绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流其方向如何？ 24.（本题8分） 两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流，长度为b的金属杆CD与两导线共面且垂直，相对位置如图CD杆以速度平行直线电流运动，求CD杆中的感应电动势，并判断C、D两端哪端电势较高？ 25.（本题8分） 一环形薄片由细绳悬吊着，环的外半径为R，内半径为R/2，并有电荷Q均匀分布在环面上细绳长3R，也有电荷Q均匀分布在绳上，

13、如图所示,试求圆环中心O处的电场强度(圆环中心在细绳延长线上) 2004级大学物理（II）试卷解答 2006-1-10考 一 选择题（共30分）1.(B)；2.(C)；3.(B)；4.(C)；5.(D)；6.(B)；7.(A)；8.(B)；9.(C)；10.(B).二 填空题（共30分）11.(本题3分)0.8010-13 (N) 12.(本题3分)答案见图 13. (本题3分) 9.6 J14.(本题5分)15.(本题3分) 16.(本题3分)10 cm 17.(本题3分)1.2910-5 s18. (本题3分)0.58619.(本题3分)1.520.(本题3分)；.三 计算题（共40分）2

14、1.(本题4分)解：设小水滴半径为r、电荷q；大水滴半径为R、电荷为Q27 q27个小水滴聚成大水滴，其体积相等 27(4 / 3)pr3(4 / 3) pR 3得 R = 3r 小水滴电势 U0 = q / (4pe0r)大水滴电势 23.(本题10分)解：大环中相当于有电流 这电流在O点处产生的磁感应强度大小 以逆时针方向为小环回路的正方向， 方向：dw(t) /dt 0时，i为负值，即i为顺时针方向 dw(t) /dt BQ BO . (B) BQ BP BO (C) BQ BO BP (D) BO BQ BP 7（本题3分）（2047） 如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截

15、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，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于 (A) (B) (C) (D) 8（本题3分）（2092）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) (B) (C) (D) 0 二 填空题（共30分）11（本题3分）（1854）已知某静电场的电势函数Ua ( x2 + y)，式中a为一常量，则电场中任意点的电场强度分量Ex_，Ey_，Ez_ 12（本题4分）（1078）如图所示试验电荷q，在点电荷+Q产生

16、的电场中，沿半径为R的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a点移到d点的过程中电场力作功为_；从d点移到无穷远处的过程中，电场力作功为_ 13（本题3分）（7058）一个通有电流I的导体，厚度为D，放置在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示，则导体上下两面的电势差为V = AIB / D (其中A为一常数）上式中A定义为_系数，且A与导体中的载流子数密度n及电荷q之间的关系为_ 14（本题3分）（2586）如图所示，在真空中有一半径为a的3/4圆弧形的导线，其中通以稳恒电流I，导线置于均匀外磁场中，且与导线所在平面垂直则该载流导线bc所受的磁力大小为_15（本题3分）（2338

17、）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d1 / d2 =1/4当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W1 / W2=_ 16（本题4分）（0323）图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场，其方向垂直纸面向内，的大小随时间t线性增加，P为柱体内与轴线相距为r的一点，则 (1) P点的位移电流密度的方向为_ (2) P点感生磁场的方向为_三 计算题（共40分）20（本题10分）（1217）半径为R1的导体球，带电荷q，在它外面同心地罩一金属球壳，其内、外半径分别为R2 = 2 R1，R3 = 3 R1，今在距球心d = 4 R1处放一电荷为Q的点电荷，并将

18、球壳接地(如图所示)，试求球壳上感生的总电荷 21（本题10分）（0314）载有电流I的长直导线附近，放一导体半圆环MeN与长直导线共面，且端点MN的连线与长直导线垂直半圆环的半径为b，环心O与导线相距a设半圆环以速度 平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN两端的电压UM - UN 22（本题10分）（2559）一圆形电流，半径为R，电流为I试推导此圆电流轴线上距离圆电流中心x处的磁感强度B的公式，并计算R =12 cm，I = 1 A的圆电流在x =10 cm处的B的值(m0 =4p10-7 N /A2 )2005级大学物理（II）期末试题解答（A卷）一 选择题（共30分）1

19、. （本题3分）(1402)(C)2（本题3分）（1255）(B)3. （本题3分）（1171） (C) 4. （本题3分）（1347） (C) 5. （本题3分）（1218） (C) 6. （本题3分）（2354） (D) 7. （本题3分）（2047） (D) 8. （本题3分）（2092） (D) 9. （本题3分）（4725） (B) 10. （本题3分）（4190） (C) 二 填空题（共30分）11. （本题3分）（1854）2ax 1分 a 1分 0 1分12. （本题4分）（1078）0 2分 qQ / (4pe0R) 2分13. （本题3分）（7058）霍尔 1分1 / (

20、nq ) 2分14. （本题3分）（2586） 3分15. （本题3分）（2338）116 3分参考解： ，16. （本题4分）（0323）垂直纸面向里 2分 垂直OP连线向下 2分17. （本题3分）（4167）1.2910-5 s 3分18. （本题4分）（4187） p 2分 0 2分19. （本题3分）（4787）4 3分三 计算题（共40分）20. （本题10分）（1217）解：应用高斯定理可得导体球与球壳间的场强为 (R1rR2) 1分设大地电势为零，则导体球心O点电势为： 2分根据导体静电平衡条件和应用高斯定理可知，球壳内表面上感生电荷应为q 设球壳外表面上感生电荷为Q 1分 以

21、无穷远处为电势零点，根据电势叠加原理，导体球心O处电势应为： 3分 假设大地与无穷远处等电势，则上述二种方式所得的O点电势应相等，由此可得 =3Q / 4 2分 故导体壳上感生的总电荷应是( 3Q / 4) +q 1分21. （本题10分）（0314）解：动生电动势 为计算简单，可引入一条辅助线MN，构成闭合回路MeNM, 闭合回路总电动势 2分负号表示的方向与x轴相反 3分 方向NM 2分 3分22. （本题10分）（2559）解：如图任一电流元在P点的磁感强度的大小为 2分方向如图 2分此dB的垂直于x方向的分量，由于轴对称，对全部圆电流合成为零 2分 ，方向沿x轴 2分将R =0.12

22、m，I = 1 A，x =0.1 m代入可得B =2.3710-6 T 2分06一. 选择题 (每题3分，共30分)1一质点沿轴运动，其速度与时间的关系为：，当时，质点位于处，则质点的运动方程为(A) (B) 。(C) (D) 2如图所示，一光滑细杆上端由光滑铰链固定，杆可绕其上端在任意角度的锥面上绕竖直轴作匀角速度转动。有一小环套在杆的上端处。开始使杆在一个锥面上运动起来，而后小环由静止开始沿杆下滑。在小环下滑过程中，小环、杆和地球系统的机械能以及小环与杆对轴的角动量这两个量中 (A) 机械能、角动量都守恒；(B) 机械能守恒、角动量不守恒；(C) 机械不守恒、角动量守恒；(D) 机械能、角

23、动量都不守恒. 3一均质细杆可绕垂直它且离其一端（为杆长）的水平固定轴在竖直平面内转动。杆的质量为，当杆自由悬挂时，给它一个起始角速度，如杆恰能持续转动而不作往复摆动则需要（已知细杆绕轴的转动惯量，一切摩擦不计）.(A) (B) (C) (D) . 4一个未带电的空腔导体球壳，内半径为。在腔内离球心的距离为处（），固定一点电荷，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，则球心处的电势为 (A) (B) (C) (D) 5. 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的距离拉大, 则两极板间的电势差、电场强度的大小、电场能量将发生如下变化： (A)

24、 减小，减小，减小；(B) 增大，增大，增大； (C) 增大，不变，增大； (D) 减小，不变，不变. 6一原长为的火箭，以速度相对地面作匀速直线运动，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端的一个靶子发射一颗子弹，子弹相对于火箭的速度为.在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间间隔是：（表示真空中的光速）(A) (B) (C) (D) 7如图，在一圆形电流所在的平面内，选一个同心圆形闭合回路(A) (A) ，且环路上任意一点 (B) (B) ，且环路上任意一点(C) (C) ，且环路上任意一点 (D) (D) ，且环路上任意一点常量. 8一个通有电流的导体，厚度为，横截面积为，放置在磁感应强度为的匀

25、强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示。现测得导体上下两面电势差为，则此导体的霍尔系数等于(A) (B) (C) (D) 9如图所示，直角三角形金属框架放在均匀磁场中，磁场平行于边，的长度为。当金属框架绕边以匀角速度转动时，回路中的感应电动势和、两点间的电势差为(A) (B) (C)(D) 10. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确(A) 位移电流是由变化的电场产生的；(B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的； (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. 二 填空题 (共30分)1(本题3分) 质量为的物体，初速极小，在外力作用

26、下从原点起沿轴正向运动，所受外力方向沿轴正向，大小为。物体从原点运动到坐标为点的过程中所受外力冲量的大小为 . 2(本题5分) 一维保守力的势能曲线如图所示，则总能量为的粒子的运动范围为 ；在 时，粒子的动能最大； 时，粒子的动能最小。3(本题3分) 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(本题3分) （1）在速度 情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍。（1）在速度 情况下粒子的动能等于它的静止能量。5(本题5分) 若静电场的某个区域电势等于恒量，

27、则该区域的电场强度为 ，若电势随空间坐标作线性变化，则该区域的电场强度分布为 .6(本题5分) 一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环，铁芯的相对磁导率为600，载有0.3A电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为 ；铁芯中的磁场强度H的大小为 。（）7(本题3分) 一个半径为、面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线旋转；今将其放入磁感应强度为的均匀外磁场中，的方向垂直于轴线。在距盘心为处取一宽度为的圆环，则该带电圆环相当的电流为 ，该电流所受磁力矩的大小为 ，圆盘所受合力矩的大小为 。8(本题3分)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

28、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 .三 计算题 (共40分)1(本题10分) 如图所示，已知滑轮的半径为，转动惯量为 J ，弹簧的劲度系数为，物体的质量为. 设开始时物体静止且弹簧无伸长，在物体下落过程中绳与滑轮无相对滑动，轴间摩擦不计. 试求：（1）物体下落的距离为时，物体的速率.（2）物体能够下落的最大距离.2(本题10分) 一半径为、电荷量为的均匀带电球体，设无穷远处为电势零点。试求(1)球体内外电场强度的分布；(2)球体内外电势的分布。3(本题10分) 如图所示，一平行板电容器两极板相距为d，面积为S，在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为 t 的均匀电介质板，它的相对介电常数为. 设两极板分别带有的电荷，不计边缘效应。试求：（1）电介质中电场强度和电位移的大小；（2）两极板间的电势差；（3）电容器的电容.4(本题10分) 如图所示，在半径m 的区域内有均匀磁场，方向垂直纸面向外，设磁场以T/s的匀速率增加。已知，m，试求：（1）半径为 r 的导体圆环中的感应电动势及P点处有旋电