大学物理习题-机械振动机械波

机械振动机械波

一、选择题

1.对一个作简谐振动的物体，下面哪种说法是正确的？

(A)物体处在运动正方向的端点时，速度和加速度都达到最大值；

(B)物体位于平衡位置目.向负方向运动时，速度和加速度都为零；

(C)物体位于平衡位置且向正方向运动时，速度最大，加速度为零；

(D)物体处在负方向的端点时，速度最大，加速度为零。

2.质点作简谐振动，振动方程为x=Acos@r+0),当时间，=7/2(7为周期)时，质

点的速度为

(A)v=—Acosin(/)；(B)v=Acosxn(/)；

(C)u=-Aocos0；(D)U=A℃OS0。

3.一物体作简谐振动，振动方程为x=Acos[①/+1O在,二工(7为周期)时刻，物

4

体的加速度为

(A)_=叵Ac/；(B)-V2A^2；

22

(C)—^-y/3Aco2；(D)—o

22

4.已知两个简谐振动曲线如图所示，x削立相比…位总

(A)落后巴;(B)超前三;

22

(C)落后不；(D)超前不。

5.一质点沿X轴作简谐振动，振动方程为x=4x10"©os2加+；万)(S/)。从f=0时刻

起，到质点位置在x=-2:6处，且向1轴正方向运动的最短时间间隔为

(A)1/85；(B)1/45;

(C)1/25；(I))l/3se

6.一个质点作简谐振动，振幅为A,在起始时刻质点的位移为A/2,且向1轴的正方向运

动，代表此简谐振动的旋转矢量图为

7.一个简谐振动的振动曲线如图所示。此振动的%爆为------------------------->

8

(A)12s；(B)10s；

(C)14.v：(D)1Is.

8.一简谐振动在某一瞬时处于平衡位置，此时它的能量是

(A)动能为零，势能最大：(B)动能为零，机械能为零：

(C)动能最大，势能最大；(D)动能最大，势能为零。

9.一个弹簧振子做简谐振动，已知此振子势能的最大值为1600J。当振子处于最大位移的

1/4时，此时的动能大小为

(A)250J；(B)750J；(C)1500J；(D)1000Jo

10.当质点以频率N作简谐振动时，它的动能的变化频率为

(A)V；(B)2v；(C)4v；(D)上。

2

11.一质点作简谐振动，已知振动周期为T,则其振动动能变化的周期是

(A)T/4；(B)T/2；

(C)T；(D)2To

12.两个同振动方向、同频率、振幅均为A的简谐振动合成后，振幅仍为A,则这两个振

动的相位差为

(A)n/3；(B)n/3；(C)2Ji/3；(D)5n/6o

13.已知一平面简谐波的波动方程为y=Acos(s-bx),(。、b为正值)，则

(A)波的频率为。；(B)波的传播速度为〃/4;

(C)波长为乃〃2；(D)波的周期为21山。

14.一个波源作简谐振动，周期为0.01s,以它经过平衡位置向正方向运动时为计时起点,

若此振动的振动状态以"=400/%的速度沿直线向右传播“则此波的波动方程为

(A)y=>4cos200dt-----+——(B)y=/Icos200^t-\----+—

[dOOj2_LI^00；2

X\71

(C)y=Aco<200^|t+-^―|—；(D)y=Acos200乃t-----+—

I.400J2I400J2

15.当波从一种介质进入另一种介质中时，下列哪个量是不变的

(A)波长;(B)频率;(C)波速;(D)不确定。

16.一横波以速度〃沿了轴负方向传播,/时刻波形曲线如图所示，则该时刻

(A)A点相位为八

(B)B点静止不动；

(C)C点向下运动；

(D)D点向下运动。

17.一简谐波沿K轴正方向传播，1=7/4时的波形曲线如图所示。若振动以余弦函数表示,

且此题各点振动的初相取一乃到乃之间的值，则

(A)o点的初位相为。0=0；―O>7

(B)1点的初位相为圾=一万/2；

(C)2点的初位相为勿=冗；

(D)3点的初位相为4二一〃/2。

18.频率为100”z，传播速度为300〃z/s的平面简谐波，波线上两点振动的相位差为乃/3,

则此两点相距

(A)2/n；(B)2.19m；(C)0.5m；(D)28.66。

二、填空题

1.一弹簧振子作简谐振功，振幅为A,周期为了，其运动方程用余弦函数表示。若i=0

时，

(1)振子在负的最大位移处，则初位相为；

波长2=:振幅A=；频电4三

0.小

12.惠更斯原理表明，介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，而在其后的

任意时刻，这些子波的就是新的波前。

包络（包迹或包络面）I一

见

13.干涉型消声器结构原理如图所示，利用这一结

构可以消除噪声。当发动机排气噪声声波经管道到

达点A时，分成两路而在点8相遇，声波因干涉

而相消「已知声波速度为34加〃$,如果要消除

频率为300〃z的发动机拄气噪声，则图中弯道与

直管长度差至少应为。

三、判断题

1.对于给定的振动系统，周期（或频率）由振动系统本身的性质决定，而振幅和初相则由

初始条件决定。

2.对于一定的谐振子而言，振动周期与振幅大小无关。

3.简谐振动的能量与振幅的平方成正比。

4.在简谐振动的过程中，谐振子的动能和势能是同相变化的。

5.两个同方向同频率简谐运动合成的结果必定是简谐运动。

6.在简谐波传播过程中，沿传播方向相距半个波长的两点的振动速度必定大小相同，方向

相反

7.在平面简谐波传播的过程中，波程差和相位差的关系是△私2=常人J1。

8.频率相同、传播方向相同、相差恒定的两列波在空间相遇会发生干涉。

热学

一、选择题

1.关于温度的意义，有下列几种说法：

(1)气体的温度是分子平均平动动能的量度.

(2)气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。

(3)温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。

(4)从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。

上述说法中正确的是

(A)(1)、(2)、(4)；(B)(1)、(2)、(3)：

(C)(2)、(3)、(4)；(D)(1)、(3)、(4)o

2.处于平衡态的•瓶氨气和一瓶氮气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则

它们

(A)温度、压强均不相同；

(B)温度相同，但氮气压强大于氮气压强；

(C)温度、压强都相同；

(D)温度相同，但氮气压强小于氮气压强。

3.温度、压强相同的氮气和氧气，它们分子的平均动能E和平均平动动能历有如下关系：

(A)总和日都相等；(B)后相等，而切不相等；

(C)历相等，而百不相等；(D)豆和诂都不相等。

4.山山/刚性双原子分子理想气体，当温度为7时，其内能为

3355

(A)—RT；(B)—kT；(C)—RT；(D)—kT。

2222

(式中〃为摩尔气体常量，A为玻耳兹曼常量)

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〃?，k为玻耳兹曼常

量，R为摩尔气体常量，则该理想气体的分子数为：

(A)PV/m；(B)PV/(kT);(C)PV/(/?T)；(D)PV/(mT)0

6.速率分布函数/(»的物理意义为：

(A)具有速率丫的分子占总分子数的百分比；

(B)速率分布在1，附近的单位速率间隔中的分子数占总分子数的百分比；

(C)具有速率I，的分子数；

(D)速率分布在I，附近的单位速率间隔中的分子数。

7.速率分布函数为/G),则/(u)du的物理意义为：

(A)具有速率了的分子占总分子数的百分比；

(B)速率分布在u—u+-区间中的分子数占总分子数的百分比；

(C)具有速率u的分子数；

(D)速率分布在u附近的单位速率间隔中的分子数。

8.如图所示，1、II两条曲线是两种不同气体(氧气和氢气，摩尔质量分别为32g/m。/和

2g/mol)在同一温度下的麦克斯韦分子速率分布曲线：从里上数据求得该温度值为

I200®"

(A)863K：

(B)256K；

(C)481K；

(D)642K。

9.已知分子总数为N,它们的速率分布函数为/"),则速率分布在匕〜岭区间内的分子

的平均速率为

1v/(v>Zv

(A)-------；(B)

1/G)小

Jvl

『vf(y)dv

(C)[2Nvf(y)dv：(D)-------

%N

10.下列说法正确的是

(A)处于平衡态的理想气体，每个分子的能量是不变的;

(B)处于平衡态的理想气体,分子处于•最概然速率的机会最大;

(C)两种不同的理想气体的温度相同，则它们的分子平均速率相等;

(D)温度低时理想气体中所有分子的速率都低，温度高时理想气体中所有分子的速率都高。

11.关于麦克斯韦速率分布中最概然速率的概念，下面正确的表述是

(A)最概然速率是气体分于中大部分分于所具布的速率；

（B）最概然速率是速率最大的速度值；

（C）最概然速率是麦克斯韦速率分布函数的最大值；

（D）速率大小与最概然速率相近的气体分了•的比率最大。

12.两种不同的理想气体，若它们的最概然速率相等，则它们的

（A）平均速率相等，方均根速率相等；

（B）平均速率相等，方均根速率不相等；

（C）平均速率不相等，方均根速率相等；

（D）平均速率不相等，方均根速率不相等。

13.一物质系统从外界吸收一定的热量，则

（A）系统的内能一定增加：（B）系统的内能一定减少；

（C）系统的内能一定保持不变；

（D）系统的内能可能增加，也可能减少或保持不变

14.一物质系统从外界吸收一定的热量，则

（A）系统的温度一定升高；

（B）系统的温度一定降低；

（C）系统的温度一定保持不变；

（D）系统的温度可能升高，也可能降低或保持不变。

15.两个相同的刚性容器，一个装有氢气，一个装有家气（均视为刚性分子理想气体）.开

始时它们的压强和温度都相同，现将31热量传给氮气，使之升高到一定温度。若使氢气也

升高同样的温度，则应向氢气传递的热量为：

（A）6J；（B）3J；（C）5J；（D）IOJo

16.如图所示，系统从状态4沿变化到状态C的过程中，外界有30（V的热量传递给

系统，同时系统对外作功为100J。当系统从状态。沿另一曲线C4返回到状态A时，外界

对系统作功为50J,则此过程中系统

（A）向外界放出热量为250/；〃一六V

（B）从外界吸收热量为2501；

（C）向外界放出热量为150J；

（D）从外界吸收热量为150J。

17.在P-V图中，l〃zo/理想气体从状态A沿直线

到达8,则此过程系统的功和内能的变化是

(A)W>0,AE>0：

(B)W<0,AE<0；

(C)W>0,AE=O；

(D)W<0,AE>0o

18.如图，一定量的理想气体经历。动过程时吸热200J。则经历。仍da过程时，吸热为

(A)-1200/；(B)-(D)100Q/o

19.一定量的理想气体，从P—V图上初态〃经历（1）或（2）过程到达末态〃，如图所示,

已知〃、〃两态处于同一条绝热线卜（图中虚线是绝热线）,则气体在

(A)（1）过程中吸热，（2）过程中放热;

(B)（1）过程中放热，（2）过程中吸热;

(C)两种过程中都吸热;

(D)两种过程中都放热。

20.理想气体向真空作绝热膨胀.

（A）膨胀后，温度不变，压强减小;（B）膨胀后，温度降低，压强减小;

（C）膨胀后，温度升高，压强减小;（D）膨胀后，温度不变，压强不变。

21.所列四图分别表示某人设想的理想气体的四个循环过程，请选出其中一个在物理上可能

实现的循环过程的图的标号。

---------------—>

22.有人设计一台卡诺热机（可逆的），每循环一次可从400K的高温热源吸热180Q/,向

300K的低温热源放热8001,同时对外作功100Q/,这样的设计是

（A）可以的，符合热力学第一定律；

（B）可以的，符合热力学第二定律；

(C)不行的，卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量；

(D)不行的，这个热机的效率超过理论值。

23.一卡诺热机的低温热源温度是7℃,效率为40舟，若要将其效率提高到60乐高温热源

的温度需提高

(A)280℃；(B)200.2*C；(C)220℃；(D)233.3℃0

24.一台冰箱工作时，其冷冻室中的温度为-10℃,室温为15℃o若按理想卡诺致冷循环

计算，此致冷机每消耗1C00J的功可从被冷冻物品中吸出的热量为

4

(A)1.052xl0J：(B)1.052x1()3/；(c)8.681x1()3人([))86.81/。

25.根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的？

(A)热量能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；

(B)功可以全部变为热，但热不能全部变为功；

(C)气体能够自由膨胀，但不能自动收缩：

(D)有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变为有规则

运动的能量。

26.“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时，吸收的热量全部用来对外作功”，对此说法,

有如下几种评论，哪种是正确的？

(A)不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律；

(B)不违反热力学第二定律，但违反热力学第一定律；

(C)不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律；

(D)违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律。

27.根据热力学第二定律可知：

(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。

28.下列各种说法中，哪种说法是正确的？

(A)物体放热温度必下降；(B)物体吸热温度必上升；

(C)热机效率可以达10酰；(D)低温物体可以向高温物体传热。

二、填空题

1.物理常数R二ZN八中各个常数的名称分别为：k；必；R

0

2.描写质点机械运动的状态参量为；描写气体的状态参量为。

3.一个容器内贮有氧气：其压强〃=1013x1（）5"。，温度为27C,则单位体枳内的分子

数"=〃厂3。

4.麦克斯韦速率分布定律的归一化条件是。

5.现有两条气体分子速率分布曲线（1）和（2）,如图所示。-------------------->

若两条曲线分别表示同一种气体处于不同的温度下的速率分

布，则曲线_________表示气体的温度较高。

若两条曲线分别表示同一温度卜的氢气和氧气的速率分布，

则曲线—表示的是氧气的速率分布。

6.已知分子速率分布函数为了①），若总分子数为N,则速率在q〜%之间的分子数为

O

7.某理想气体在温度为T=273K时，压强为2=1.0x10为"”,密度为

p=1.24xIO"则该气体分子的方均根速率为。

8.刚性双原子分子构成的理想气体，其热力学温度为了，则每个分子的平均动能为

O

9.自由度为i的一定量刚性分子理想气体，当其体积为V、压强为P时，其内能上二

10.要使一热力学系统的内能增加，可以通过___________或两种方式，或者

两种方式兼用来完成。

11.一定量的某种理想气体在等压过程中对外作功为20（1/。若此种气体为单原子分子气体,

则该过程中需吸热J；若为双原子分子气体，则需吸热Jo

12.常温常压下，一定量的某种理想气体（可视为刚性分子自由度为i）,在等压过程中吸

热为Q,对外作功为A,内能增加为△E，则A/Q=,AE/Q=o

13.一定量理想气体分别经过等压、等温和绝热过程从体积匕

膨胀到体积匕，如图所示，则三个过程对外做功最多的是

过程，A、B、C、。四点中温度最高的点是

15.在〃—V图上

(1)系统的某一平衡态用来表示；

(2)系统的某一平衡过程用来表示；

(3)系统的某一平衡循环过程用来表示。

16.一台工作于温度分别为327℃和27c的高温热源与低温热源之间的卡诺热机，每经历一

个循环吸热2000J,则对外作功o

17.卡诺致冷机，其低温热源温度为q=300K,高温热源温度为7；=450K,每一循环

从低温热源吸热Q,=4(X)1,已知该致冷机的致冷系数为@=义=」^(式中4为外

界对系统作的功)，则每一循环中外界必须作功人=。

18.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关

的实际宏观过程都是不可逆的.开尔文表述指出了的过程是不可逆的，

克劳修斯表述指出了的过程是不可逆的。

三、判断题

1.处于热平衡状态的两个物体必定具有相同的热力学温度。

2.从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。

3.在气体运动理论中，若温度等于热力学零度，分子将停止运动。

4.只有对大量分子构成的集体，分子速率分布律才有意义。

5.从麦克斯韦速率分布函数/3）与v的关系曲线可以看到，/"）有一个极大值，则此极

大值定义为最概然速率。

6.单原子气体分子的自由度是3。

7.能量均分定理的内容为理想气体处于温度为了的平衡态时，分子任一个自由度的平均能

量都相等，均为红。

2

8.理想气体的内能不包括分子间相互作用能.

9.两条绝热线和一条等温线构成的循环在实际中是可能实现的。

10.热力学第二定律的克劳修斯说法表明热量可以从高温物体向低温物体传递，但不能从低

温物体向高温物体传递。

11.热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关

的实际宏观过程都是可逆的。

12.根据热力学第二定律的开尔文表述，热量不可能100%转化为功。

13.热机的效率等于1与热力学第一定律是不矛盾的，但热机的效率等于1与热力学第二定

律是矛盾的。

14.自然界中与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。

静电场

一、选择题

1.一带电体可作为点电荷处理的条件是

（A）电荷必须呈球形分布；（B）带电体的线度很小；

（C）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计：（D）电量很小。

2.真空中有两个点电荷M、N,相互间作用力为声，当另一点电荷Q移近这两个点电荷

时，M、N两点电荷之间的作用力声

(A)大小不变，方向改变；(B)大小改变，方向不变；

(C)大小和方向都不变；(D)大小和方向都改变。

3.下列几种说法中哪一个是正确的？

(A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向；

(B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同；

(C)场强方向可由户=£定义给出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负，户为试验

q

电荷所受的电场力；

(D)以上说法都不正确。

4.一电偶极子放在均匀电场中，当电偶极矩的方向与场强方向不一致时，其所受的合力户

和合力矩行为：

(A)户=0,M=0；(B)F=0,而#0：

(C)户#0,M=0：(D)户工0,而工0。

5.一电场强度为左的均匀电场，后的方向与.1.轴正向平行，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

(A)或?E；(B)上成2E;(C)2成2E；(D)0。

2

6.如图所示，一个带电量为♦的点电荷位于立方体的4角上，则通过侧面的电场强

(dabM

度通量等于:

q

(A)—；(B)

6%“%

qq

(C)-^―；(D)-^―

24448%

7.下列说法正确的是

(A)闭合曲面上各点的电场强度都为零，曲面内一定没有电荷:

（B）闭合曲面上各点的电场强度都为零，曲面内电荷代数和必定为零；

（C）闭合曲面的电通量为零时，曲面上各点的电场强度必定为零；

（D）闭合曲面的电通量不为零时，曲面上任意一点的电场强度都不可能为零。

8.电场中高斯面上各点的电场强度是由：

（A）分布在高斯面上的电荷决定的；（B）分布在高斯面外的电荷决定的；

（C）空间所有的电荷决定的；（D）高斯面内电荷代数和决定的。

9.根据高斯定理的数学表达式£后.〃§=2^/£。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荷：

10.已知一高斯面所包围的体积内电量代数和£%=0,则可肯定：

（A）高斯面上各点场强均为零；（B）穿过高斯面上每一面元的电通量均为零；

（C）穿过整个高斯面的电通量为零；（D）以上说法都不对。

11.如图所示，闭合曲面S内有一点电荷小尸为S面上一点，在S面外A点有一点电

荷若将/移至3点，则

（A）穿过S面的电通量改变，P点的电场强度不变；＞、s

（B）穿过S面的电通最不变，。点的电场强度改变；q1f\

（C）穿过S面的电通量和P点的电场强度都不变；A—""\q/

（【））穿过S面的电通量和。点的电场强度都改变。'-----/

12.下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是壬确刑：

-Q

（A）点电荷0的电场：E=-----T：

4%广

（B）“无限长”均匀带电直线（电荷线密度2）的电场：E=—^—f,

（C）“无限长”均匀带电平面（电荷面密度。）的电场：户=±二;

(D)半径为R的均匀带电球面(电荷面密度。)外的电场：七_二cy吟R尸。

13.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。

14.关于电场强度与电势之间的关系，下列说法中，哪一种是正确的？

(A)在电场中，场强为零的点，电势必为零；

(B)在电场中，电势为零的点，电场强度必为零；

(C)在电势不变的空间，场强处处为零；

(D)在场强不变的空间，电势处处相等。

15.某电场的电力线分布如图5所示，一负电荷从A点移至B点(沿电场线无穷远处电势为

零)，则正确的说法为：

(A)电场强度的大小石人<EB；

(B)电势匕V%；

<七旌；

(C)电势能EPA

(D)电场力作的功W>0。

16.图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势面，由图可看出：

(A)Ex>ER>Ec，UA>UB〉Uc；

(B)E,<Eg<E6,U,B<Uc；

八

(oEA>EB><UB<牝；

(D)

EA<EB<EC,UA>Uli>UCo

17.两等量同号点电荷夕相距为〃，则将检验电荷%从两点电荷连线中点。移到无穷远处，

静电场力所作的功为：

小心心2%

(A)-q-q-°-；(B)--q-q-°-；(C)----；(D)0。

兀2a0。万之〃

18.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-------------

q

（A）只有当“>0时，金属球才下移；

（B）只有当“vO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。

19.将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近，导体B的电势将：

（A）升高；（B）降低；（C）不会发生变化；（D）无法确定。

20.导体达到静电平衡时，下列说法正确的是：

（A）导体内部没有电荷：（B）电荷均匀分布在表面上；

（C）导体内部电势一定为零；（D）导体内部场强一定为零。

二、填空题

1.在真空中，两个静止的相距为/•的点电荷/和生之间的相互作用力为户=O

2.一电量为一SxlCT9。的试验电荷放在电场中某点时，受到ZOxlO'N向下的力，则该

点的电场强度大小为,方向.

3.在点电荷系的电场中，任一点的电场强度等丁点电荷系中每一个点电荷在该点单独产生

的电场强度的,这称为场强叠加原理。

4.由一根绝缘细线围成,的边长为/的正方形线框，今使它均匀带电，其电荷线密度为2,

则在正方形中心处的电场强度的大小E=o

5.半径为R的半球面置于场强为左的均匀电场中，其对称轴与场强方向一致，如图所示。

则通过该半球面的电场强度通量为0

--------------->---

6.在点电荷+q和一4的静电场中，作出如图所示的三个闭合面S|、S;、S3,则通过这

些闭合面的电场强度通量分别是：么=,么=,姒二o

7.在静电场中，任意作一闭合曲面，通过该闭合曲面的电通量，，g・c/M的值仅取决于高斯

面内电荷的，而与面外电荷无关。

8.在真空中，有一带电量为Q,半径为R的均匀带电球克，则球壳表面的电势是。

9.静电场的环路定理的数学表示式为：______o

10.静电场环路定理表明驿电场是___________场。

11.正电荷《均匀地分布在半径为R的细圆环上，则在环心处的电势o

12.两个同心球面的半径分别为弋和号,各自带有电荷Q和2，则两球面的电势差

为O

13.如图，在带电量为+2q的点电荷电场中，取图中P点处为电势零点，则M点的电势为

+2qPM

Ja-4-aT

14.如图所示电量为g的试验电荷，在电量为+Q的%"2..........«>

点电荷产生的电场中，沿半径为R的整个圆弧的3/4

圆弧轨道由。点移到"点的整个过程，电场力做功为

；从4点移到无穷远处的过程中，电

场力做功为O

15.如图所示，在带电量为q的点电荷的静电场中，将一带电量为册的试验电荷从。点经任

意路径移动到。点，外力所作的功；电场力所作的功o

16.平行板电容器的电容随两极板距离的增大而__________(填增大或减小)。

17.平行板电容器两极板间的距离为4,两极板的面积均为S,极板间为真空，则该平行

板电容器的电容C=。

18.静电场具有保守性，其数学表达式为:而电源内部存在非静电

场后电源电动势的大小等于把单位正电荷从负极经电源内部移至正极时非静电力所做的

功，其数学表达式为£=o

三、判断题

1.任何带电体所带电量都是电子电荷的整数倍，此即电荷量子化。

2.两带等量异号电荷的无限大平行平面之间的电场强度为Oo

3.直空中存在电荷量为q的点电荷，则穿过任意闭合曲面的电通量等于q/%。

4.根据静电场的高斯定理，在高斯球面外增加一个电荷，不会改变高斯面上的电通量，因

此也不会改变高斯面上的电场。

5.有限长均匀带电细棒具有对称分布的电场，因此可以用高斯定理求解其电场强度。

6.电势在某一区域内为常量，则电场强度在该区域必定为零。

7.静电场的高斯定理和安培环路定理表明静电场是有源场、保守场。

8.在静电平衡时，导体所带电荷分布在导体的内部。

9.在静电平衡时，导体所带的电荷只能分布在导体表面，其表面电荷密度处处均匀。

稳恒磁场

一、选择题

1.一个半径为，•的半球面如右图放在均匀磁场中，通过斗

(A)271rlB；(B)7ir~B；

(C)27vr~BCQSa；(D)TVrBcosaojT

2.下列说法正确的是：eDf

(A)闭合同路卜各点磁感应强度都为零时,【可路内一定没有电流穿过:

(B)闭合gI路上各点磁感应强度都为零时，I口I路内穿过电流的代数和必为零；

(C)磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必为零；

(D)磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零。

3.如图，在一圆形电流/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)》•万=0.且环路卜任意一点"=0c

(B)我疝=0,且环路上任意一点3工0。

(C)，月•/。0,且环路上任意一点

(D)(乱八0,且环路上任意一点3=常量。

4.图中有两根“无限长”载流均为/的直导线，有一回路L,则正确的是

(A)出小=0,且环路上任意一点8=0；

(B)§声力=(),且环路上任意一点BwO；

(C)£»•//(),且环路上任意一点BwO；

(D)，月•加工0,且环路上任意一点3=0。

5.取一闭合积分回路L,使三根载流导线穿过它所围成的面，现改变三根导线之间的相互

间隔，但不越出积分回路，则：

(A)回路心内的工/不变，L上各点的月不变；

(B)回路L内的W?不变，L上各点的月改变；

(C)回路L内的改变，£上各点的月不变；

(0)问路/，内的工/改变./，卜各点的月改变°

6.在球面上竖直和水平的两个载流圆线圈中，通有相等的电流/,方向如图所示，则圆心

处磁感应强度B的大小为..............H

(A)”

(B)

R~2R

V2///

(C)—―o

2R

7.一长直载流/的导线，中部折成图示一个半径为R的圆，则圆心的磁感应强度大小为

©卷+黑(D)Oo

8.无限长直导线在尸处弯成半径为火的圆，当通以电流/时，则在圆心。点的磁感应强度

大小等于

R

(A)4)/

2成

(C)^(l+-)o⑼祟T。

2R冗

9.一无限长载流/的导线，中部弯成如图所示的四分之一圆周圆心为0,半径为R,

10.一载有电流/的细导线分别均匀密绕在半径为R和，•的长直圆筒上形成两个螺线管,

R=2r,两螺线管单位长度上的匝数相等，两螺线管中的磁感应强度大小必和从应满足:

(A)BR=2Br；(B)BR=Br；(C)2BR=Br；(D)BR=4Bro

1

H.如图所示，电流元处于球心,球面上哪个点

的磁感强度最大？

(A)1；(B)2；

(C)3；(D)4。

12.一带电粒子,垂直射入均匀磁场,如果粒子质量增大到2倍，入射速度增大到2倍，磁

场的磁感应强度增大到4倍，则通过粒子运动轨道包围他围内的磁通量增大到原来的

(A)2倍；(B)4倍；

(C)1/2倍;(D)1/4倍。

13.如图所示，在磁感应强度为月的均匀磁场中，有一圆形载流导线，。、〃、c是其上三

个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为一F"abl>

(A)F(l>Fh>Fc；(B)F(l<Fh<Fc；

(C)Fh>Fc>F(li(D)Fa>Fc>Fb.

14.关于洛伦兹力和安培力的下列说法中正确的是

(A)洛伦兹力可能做功，安培力不可能做功；

(B)洛伦兹力可能做功，安培力也可能做功；

(C)洛伦兹力不可能做功，安培力也不可能做功；

(D)洛伦兹力不可能做功,安培力可能做功。

二、填空题

1.通过导体任一有限截面S的电流强度与电流密度的关系是。

2.有两个同轴导体圆柱面，它们的长度均为L,半径为a和G)，若两圆柱面之

间有电流I沿径向流过，则外圆柱面上的电流密度大小为o

3.载流导线上一电流元/次在真空中距其为尸处的夕点产生的磁感强度而=o

4.设有一无限长均匀螺线管，单位长度上有〃匝线圈，通过线圈的电流为/,则螺线管轴

线上的磁感应强度大小为。

5.有一长直金属圆筒，沿长度方向有稳恒电流/流通，在横截面上电流均匀分布。筒内空

腔各处的磁感应强度为，筒外空间中离轴线r处的磁感应强度为。

6.已知半彳仝为A的裸铜线允许通过电流/而小会使裸铜线过热，电流在裸铜线横截面上.均

匀分布。那么裸铜线内距离裸铜线中轴线，•处的磁感应强度为,裸铜线外距

离裸铜线中轴线r处的磁感强度为。

7.圆形导线半径为R,通有电流/,则圆心处的磁感应强度的大小为。

--->---------------->

8.将同样的几根导线焊成立方体(如图)，AOB

并在其对顶角A、B上接上电源，则立方体

框架中的电流在其中心处所产生的磁感应

强度等于O

9.两根长直导线通有电流/,图示有三种环路：在每种情况下，，月等于:

（对环路4）。CJC<bc]

__________________________________（对环路）。

__________________________________（对环路0）。

10.带电为+小质量为加的带电粒子，以初速环进入磁感强度为月的均匀磁场中，且环

与耳垂直，如略去重力作用，则带电粒子在磁场中运动的回旋半径为-;回旋

周期为O

11.如图所示，无限长载流直导线通过圆电流的中心且垂直圆电

流平面，电流强度均为/,圆电流半径为R,则长直导线对圆电

流的作用力户=。

0

12.一带电粒子垂直射入均匀磁场，如果粒子质量增大到2倍，入射速度增大到2倍，磁场

的磁感应强度增大到4倍，若其他条件不变，则通过粒子运动轨道包围范围内的磁通品增大

到原来的倍.

13.对于恒定电流来说，拉，•血=。其中，j为电流密度，S为任意闭合由面。

14.真空中磁场高斯定理的数学表达式为。

S

15.在匀强磁场8中，取一半径为A的圆，圆面的法线而

与月成60。角，如图所示，则通过以该圆周为边线的如

图所示的任意曲面S的磁通量①,“=o

三、判断题

1.电源电动势是单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功。

2.稳恒磁场的安培环路定理只适用于导线垂直穿过环路平面的情况。

3.可利用霍尔效应来测磁场大小。

4.电流元处于磁场中，其所受安培力的方向必垂直于磁场的方向。

5.通过任意闭合曲面的磁通量必定为零。

6.闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零。

7.安培力和洛仑兹力本质上都是磁场对运动电荷的作用。

8.霍尔效应中霍尔系数与载流子浓度成正比。

9.质谱仪中的速度选择器让通过正交电磁场（其电场强度为E,磁场强度为B）且速率为

区/石的粒子通过狭缝。

10.在磁感强度为3的均匀磁场中，有一面积为5、通有电流/的刚性矩形载流线圈绕通

过其中心且垂直于该矩形平面的轴以角速率。转动，则其所到的最大磁力矩的大小为

电磁感应

一、选择题

1.尺寸相同的铁环与铜瓦所包闱的面积中，通以相同变化率的磁通量，环中：

（A）感应电动势不同：（R）感应电动势相同，感应电流相同：

（C）感应电动势不同，感应电流相同；（D）感应电动势相同，感应电流不同。

2.在如图所示的装置中，当不太长的条形磁铁在闭合线圈内作振动时（忽略空气阻力），

（A）振幅会逐渐增大。

（B）振幅会逐渐减小。

（C）振幅不变。

（D）振幅先减小后增大。

3.将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，

则

（A）铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势。

（B）铜环中感应电动势天，木环中感应电动势小。

（C）铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大。

（D）两环中感应电动势相等。

4.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。

5.一铁心上绕有N匝线圈,已知穿过铁心的磁通量随时间的变化关系为0=Asin100".

则Z=%时刻线圈中的感应电动势的大小为：

(A)c=100/nVAsinIGOR。；(B)£=/nVAsin100加()；

(C)£=TZA^ACOSIOO肛)；(D)£=l(X)^VAcoslOO^Z0<.

二、填空题

1.在磁感强度为月的磁场中，以速率P垂直切割磁感应线运动的一长度为L的金属杆，相

当于一个电源，它的电动势£=,产生此电动势的非静电力是_________。

2.法拉第电磁感应定律的一般表达式为o

3.若。时刻穿过某闭合导体回路的磁通量为①「G时刻穿过此回路的磁通量为62,且回

路电阻为R,则在此时间间隔内，通过回路的感应电荷“=o

4.如图所示，有一半径为一，电阻为R的细圆环，放在与圆环所闹的平面相垂直的均匀磁

场中。设磁场的磁感强度随时间变化，且四/c〃常量。则圆环上的感应电流的值等于.

三、判断题

1.楞次定律实质上是能量守恒定律的一种表现。

2.若用条形磁铁竖直插入木质圆环，则环中既产生感应电动势，又产生感应电流。

3、电源电动势是单位正电荷绕闭合回路运动•周，非静电力所做的功。

波动光学

、选择题

1.如图，折射率为〃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

%和知，且“<〃2，“2>%，4为入射光在％中的波长，当单色平行光4垂直入射到该

薄膜上，则从薄膜上、下两表面反射的光束的光程差是:

(B)2n^e--^-

(A)2n2e；

2%

(D)2〃超—小

2■

2.单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射的两束光发生干涉，如图所示，若薄

膜厚度为e,且4为入射光在々中的波长，则两束反射光在相遇点的位相差

3.在双缝干涉实验中，入射光的波长为4,用玻璃纸遮住双缝中的一个缝，若玻璃纸中光

程比相同厚度的空气的光程大2.52，则屏上原来的明纹处

（A）仍为明条纹。（B）变为暗条纹。

（C）既非明纹也非暗纹。（D）无法确定是明纹，还是暗纹。

4.如图所示，用波长为7的单色光照射双缝干涉实验装置，若将一折射率为〃、劈角为a

的透明劈尖〃插入光线2中，则当劈尖b缓慢地向上移动时（只遮住S2）,屏C上的干涉条

2Sb

纹

（A）间隔变大，向下移匆。

（B）间隔变小，向上移均。

（C）间隔不变，向下移动。

（D）间隔不变，向上移动。

5.在杨氏双缝干涉实验中，如果在上方的缝后面贴一片薄的透明云母片，中央明纹会

（A）向上移动；（B）向下移动；

（C）不移动；（D）向从中间向上、下两边移动。

6.白光垂直照射到空气中一厚度为450m"的肥皂膜上。设肥皂的折射率为1.32,试问该

膜的正面呈什么颜色：

（A）紫光（40山团）（B）红光（668m〃）（C）蓝光（475〃〃？）（I））黄光（570〃〃?）

7.如图示两个百件有微小差别的彼此平行的滚杆方间的距离为夹在两块平晶的中间，

形成空气劈尖，当单色光垂直入射时，产生等厚干涉条纹，如果滚柱之间的距离度3W在

心范围内干涉条纹的

（A）数目减少，间距变大；（B）数目不变，间距变小;

（C）数目增加，间距变小；（D）数目减少，间距不变。

8.二块平玻璃构成空气劈尖，当把上面的玻璃慢慢地向上平移时，由反射光形成的干涉条

纹

（A）向劈尖平移，条纹间隔变小；（B）向劈尖平移，条纹间隔不变；

（C）反劈尖方向平移，条纹间隔变小；（D）反劈尖方向平移，条纹间隔不变。

9.波长为兄的平行单色光垂直照射到劈尖薄膜上，劈尖薄膜的折射率为“，则第2级明纹

与第5级明纹所对应的薄膜厚度之差为：

（A）（B）—；（C）—；（D）—o

In22〃4〃

10.根据惠更斯一菲涅耳原理，若已知光在某时刻的波阵面为S,则