大学物理A复习整合

建环1301TFP仅供参考12/12大学物理A复习整合一、选择题3.电荷面密度均为＋的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置，其周围空间各点电场强度随位置坐标x变化的关系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负)［B］4.将一个试验电荷q0(正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P点处(如图)，测得它所受的力为F．若考虑到电荷q0不是足够小，则［A］(A)F/q0比P点处原先的场强数值大．(B)F/q0比P点处原先的场强数值小．(C)F/q0等于P点处原先场强的数值．(D)F/q0与P点处原先场强的数值哪个大无法确定．6.一电场强度为的均匀电场，的方向沿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:[D]A、B、C、D、07.如图所示，两个“无限长”的、半径分别为R1和R2的共轴圆柱面均匀带电，沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为1和2，则在内圆柱面里面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小E为：［D］(A)．(B)(C)．(D)0．8.点电荷Q被曲面S所包围，从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点，如图所示，则引入前后：(A)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强不变．(B)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强不变．(C)曲面S的电场强度通量变化，曲面上各点场强变化．(D)曲面S的电场强度通量不变，曲面上各点场强变化．［D］9.根据高斯定理的数学表达式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［C］3.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置于该点的试验电荷的正负．(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负．(C)电势值的正负取决于电势零点的选取．(D)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负．［C］4.点电荷-q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．［D］7.5.如图所示，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＋q0从O点出发沿路径OCDP(A)A＜0,且为有限常量．(B)A＞0,且为有限常量．(C)A＝∞．(D)A＝0．［D］6. 半径为r的均匀带电球面1，带有电荷q，其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2，带有电荷Q，则此两球面之间的电势差U1-U2为： (A).(B). (C).(D).[A]7.两块面积均为S的金属平板A和B彼此平行放置，板间距离为d(d远小于板的线度)，设A板带有电荷q1，B板带有电荷q2，则AB两板间的电势差UAB为(A)．(B)．(C)．(D)．［C］8.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[C]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零2.对于带电的孤立导体球:［B］A、导体内的场强与电势大小均为零。B、导体内的场强为零，而电势为恒量。C、导体内的电势比导体表面高。D、导体内的电势与导体表面的电势高低无法确定。3.一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［B］(A)0E．(B)0rE．(C)rE．(D)(0r-0)E．4.一平行板电容器始终与端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，电位移为，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，电位移为，则［B］(A)，．(B)，．(C)，．(D)，．5.在一个不带电的孤立导体球壳的球心处放入一点电荷，当由球心处移开，但仍在球壳内时，下列说法中正确的是[B]A、球壳内、外表面的感应电荷均不再均匀分布B、球壳内表面感应电荷分布不均匀，外表面感应电荷分布均匀C、球壳内表面感应电荷分布均匀，外表面感应电荷分布不均匀D、球壳内、外表面感应电荷仍保持均匀分布7.一个平行板电容器，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U12、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化：［B］U12减小，E减小，W减小．(B)U12增大，E增大，W增大．(C)U12增大，E不变，W增大．(D)U12减小，E不变，W不变．1.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．此正方形以角速度绕AC轴旋转时，在中心O点产生的磁感强度大小为B1；此正方形同样以角速度绕过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B2，则B1与B2间的关系为［C］(A)B1=B2．(B)B1=2B2．(C)B1=B2．(D)B1=B2/4．3.2.电流I由长直导线1沿平行bc边方向经a点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b点沿垂直ac边方向流出，经长直导线2返回电源(如图)．若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O点产生的磁感强度分别用、和表示，则O点的磁感强度大小B=0，因为B1=B2=B3=0．(B)B=0，因为虽然B1≠0、B2≠0，但，B3=0．(C)B≠0，因为虽然B2=0、B3=0，但B1≠0．(D)B≠0，因为虽然，但B3≠0．［C］4.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强度的大小分别为：［C］(A)，．(B)，．(C)，．(D),．5.如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知(A)，且环路上任意一点B=0．(B)，且环路上任意一点B≠0．(C)，且环路上任意一点B≠0．(D)，且环路上任意一点B=常量．［B］6.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)．(B)(C)．(D)．［D］8.如图两个半径为R的相同的金属环在a、b两点接触(ab连线为环直径)，并相互垂直放置．电流I沿ab连线方向由a端流入，b端流出，则环中心O点的磁感强度的大小为(A)0．(B)．(C)．(D)．(E)．［A］1.一线圈载有电流，处在均匀磁场中，线圈形状及磁场方向如图所示，线圈受到磁力矩的大小和转动情况为（转动方向以从上往下看或从左往右看为准）:[A]A、，绕轴逆时针转动B、，绕轴顺时针转动C、，绕轴顺时针转动D、，绕轴逆时针转动2.如图，在竖直放置的长直导线附近，有一水平放置的有限长直导线，端到长直导线的距离为，长为，若中通以电流，中通以电流，则导线受的安培力的大小为[C]A、B、C、D、4.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］(A)向着长直导线平移．(B)离开长直导线平移．(C)转动．(D)不动．8.两根载流直导线相互正交放置，如图所示．I1沿y轴的正方向，I2沿z轴负方向．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[B](A)沿x方向平动．(B)绕x轴转动．(C)绕y轴转动．(D)无法判断2.如图所示，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？［A］4.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（角速度与同方向），BC的长度为棒长的，则A点比B点电势高．(B)A点与B点电势相等．A点比B点电势低．(D)有稳恒电流从A点流向B点．[A]5.如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场平行于ab边，bc的长度为l．当金属框架绕ab边以匀角速度转动时，abc回路中的感应电动势和a、c两点间的电势差Ua–Uc为[B](A)=0，Ua–Uc=．(B)=0，Ua–Uc=．(C)=，Ua–Uc=．(D)=，Ua–Uc=．6.如图所示，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［D］(A)4．(B)2．(C)1．(D)．7.在感应电场中电磁感应定律可写成，式中为感应电场的电场强度．此式表明：(A)闭合曲线L上处处相等．(B)感应电场是保守力场．(C)感应电场的电场强度线不是闭合曲线．(D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念．［D］5、若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为：[B](A)pV/m．(B)pV/(kT)．(C)pV/(RT)．(D)pV/(mT)．4、如图所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态a(压强p1=4atm，体积V1=2L)变到状态b(压强p2=2atm，体积V2=4L)．则在此过程中：[B](A)气体对外作正功，向外界放出热量．(B)气体对外作正功，从外界吸热．(C)气体对外作负功，向外界放出热量．(D)气体对外作正功，内能减少．5、一定量的理想气体的初态温度为，体积为，先绝热膨胀使体积变为2，再等容吸热使温度恢复为，最后等温压缩为初态，则在整个过程中气体将：[A]（Ａ）放热；（Ｂ）对外界作功；（Ｃ）吸热；（Ｄ）内能增加；(E)内能减少。7.、在温度分别为327℃和27℃的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A)25％(B)50％(C)75％(D)91.74％8、根据热力学第二定律可知：[D](A)功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功．(B)热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体(C)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程．(D)一切自发过程都是不可逆的．二、填空题11.三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是＋，如图所示，则A、B、C、D三个区域的电场强度分别为：EA＝－3/(20)，EB＝－/(20)，EC＝/(20)，ED=3/(20)(设方向向右为正)．12.两块平行板，相距，板面积均为，分别均匀带电、，若两板的线度远大于，则它们的相互作用力的大小为12.静电场的环路定理的数学表示式为：．该式的物理意义是：单位正电荷在静电场中沿任意闭合路径绕行一周，电场力作功等于零。该定理表明，静电场是_有势（或保守力）场．10.半径为R1和R2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为r的均匀介质．设两筒上单位长度带有的电荷分别为+和-，则介质中离轴线的距离为r处的电位移矢量的大小D=/(2r)，电场强度的大小E=/(20rr)．11.一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的倍；电场强度是原来的_________倍；电场能量是原来的_________倍．()12.一平行板电容器，充电后切断电源，然后使两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质．此时两极板间的电场强度是原来的倍；电场能量是原来的倍．9.如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为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．则通过面积为S1的矩形回路的磁通量与通过面积为S2的矩形回路的磁通量之比为1:1．10.一电子以速率绕原子核旋转，若电子旋转的等效轨道半径为，则在等效轨道中心处产生的磁感应强度大小。如果将电子绕原子核运动等效为一圆电流，则其磁矩大小。10.有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场中，则该载流导线所受的安培力大小为11.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．12.如图所示，在真空中有一半圆形闭合线圈，半径为a，流过稳恒电流I，则圆心O处的电流元所受的安培力的大小为，方向_________________．9.如图所示，aOc为一折成∠形的金属导线(aO=Oc=L)，位于xy平面中,磁感强度为的匀强磁场垂直于xy平面．当aOc以速度沿x轴正向运动时，导线上a、c两点间电势差Uac=vBLsin；当aOc以速度沿y轴正向运动时，a、c两点的电势相比较,是a点电势高．12、用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f(v)表示下列各量：(1)速率大于v0的分子数＝；(2)速率大于v0的那些分子的平均速率＝；(3)多次观察某一分子的速率，发现其速率大于v0的概率＝．13、在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(v)、分子质量为m、最概然速率为vp，试说明下列各式的物理意义：(1)表示分布在vp~∞速率区间的分子数在总分子数中占的百分率；(2)表示分子平动动能的平均值．14、图示曲线为处于同一温度时氦（原子量4）、氖（原子量20）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线（a）是氩气分子的速率分布曲线；曲线（c）是氦气分子的速率分布曲线；11、一热机从温度为727℃的高温热源吸热，向温度为527℃的低温热源放热．若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000J，则此热机每一循环作功400J三、计算题13.带电细线弯成半径为R的半圆形，电荷线密度为=0sin，式中0为一常数，为半径R与x轴所成的夹角，如图所示．试求环心O处的电场强度．解：在处取电荷元，其电荷为dq=dl=0Rsind它在O点产生的场强为3分在x、y轴上的二个分量dEx=－dEcosdEy=－dEsin对各分量分别求和＝0∴15.一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为=Ar(r≤R)，=0(r＞R)A为一常量．试求球体内外的场强分布．解：在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳，该壳内所包含的电荷为在半径为r的球面内包含的总电荷为(r≤R)以该球面为高斯面，按高斯定理有得到，(r≤R) 方向沿径向，A>0时向外,A<0时向里．在球体外作一半径为r的同心高斯球面，按高斯定理有得到，(r>R)方向沿径向，A>0时向外，A<0时向里．14.图示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为R1，外表面半径为R2．设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势．解:由高斯定理可知空腔内E＝0，故带电球层的空腔是等势区，各点电势均为U.在球层内取半径为r→r＋dr的薄球层．其电荷为dq=4r2dr该薄层电荷在球心处产生的电势为整个带电球层在球心处产生的电势为因为空腔内为等势区所以空腔内任一点的电势U为若根据电势定义计算同样给分.16.有两根半径都是R的“无限长”直导线，彼此平行放置，两者轴线的距离是d(d≥2R)，沿轴线方向单位长度上分别带有＋和－的电荷，如图所示．设两带电导线之间的相互作用不影响它们的电荷分布，试求两导线间的电势差．解：设原点O在左边导线的轴线上，x轴通过两导线轴线并与之垂直．在两轴线组成的平面上，在R＜x＜(d－R)区域内，离原点距离x处的P点场强为则两导线间的电势差

14.如图所示，一内半径为a、外半径为b的金属球壳，带有电荷Q，在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q．设无限远处为电势零点，试求：(1)球壳内外表面上的电荷．(2)球心O点处，由球壳内表面上电荷产生的电势．(3)球心O点处的总电势．解：(1)由静电感应，金属球壳的内表面上有感生电荷-q，外表面上带电荷q+Q．(2)不论球壳内表面上的感生电荷是如何分布的，因为任一电荷元离O点的距离都是a，所以由这些电荷在O点产生的电势为(3)球心O点处的总电势为分布在球壳内外表面上的电荷和点电荷q在O点产生的电势的代数和14.一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面内(纸面内)，其中第二段是半径为R的四分之一圆弧，其余为直线．导线中通有电流I，求图中O点处的磁感强度．解：将导线分成1、2、3、4四部份，各部分在O点产生的磁感强度设为B1、B2、B3、B4．根据叠加原理O点的磁感强度为：∵、均为0，故2分方向2分方向

15.平面闭合回路由半径为R1及R2(R1>R2)的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图)．已知两个直导线段在两半圆弧中心O处的磁感强度为零，且闭合载流回路在O处产生的总的磁感强度B与半径为R2的半圆弧在O点产生的磁感强度B2的关系为B=2B2/3，求