大学物理 期末考试.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 静电场,静电场一,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 稳恒磁场,稳恒磁场二,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 稳恒磁场,稳恒磁场一,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 电磁感应 电磁场,电磁感应一,一,.,选择题（分）,1,（,3,分）下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？,(A),点电荷,q,的电场：,E,=,q,/(4,p,e,0,r,2,),(,r,为点电荷到场点的距离,),(B)“,无限长”均匀带电直线,(,电荷线密度,l,),的电场：,E,=,l,r,/(2,p,e,0,r,3,),(,r,为带电直线到场点的垂直于直线的矢量,),(C)“,无限大”均匀带电平面,(,电荷面密度,s,),的电场：,E,=,s,/(2,e,0,),(D),半径为,R,的均匀带电球面,(,电荷面密度,s,),外的电场：,E,=,s,R,2,r,/(,e,0,r,3,),(,r,为球心到场点的矢量,),答疑：,18,周周,4,下午,15,：,30,一教,A224,一,.,选择题（分）,.,（分）半径为的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小与距球心的距离的关系曲线为：,.,（分）如图所示，半径为的均匀带电球面，总电荷为，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心处的电场强度的大小和电势为：,.,（分）两块面积均为的金属平板和彼此平行放置，板间距离为（远小于板的线度），设板带有电荷,，设板带有电荷,，则两板间的电势差,U,AB,为：,.,（分）有两个大小不相同的金属球，大球直径是小球的两倍，大球带电，小球不带电，两者相距很远，今用细长导线将两者相连，在忽略导线的影响下，大球和小球的带电之比为：,（），（），（），（分）如果某带电体其电荷分布的体密度,增大为原来的倍，则其电场的能量变为原来的：,（）倍，（）倍，（）倍，（）倍,.,（分）在磁感应强度为的均匀磁场中作一半径的半球面，边线所在的法线方向单位矢量与的夹角为,，则通过半球面的磁通量（取弯面向外为正）为：,8.,（分）如图，边长为的正方形的四个角上固定有四个电荷均为的点电荷此正方形以角速度,绕轴旋转时，在中心点产生的磁感应强度大小为,；此正方形以同样的角速度绕过点垂直于正方形平面的轴转动时，在点产生的磁感应强度的大小为,，则,与,间的关系,为：,9.,（分）两个同心圆线圈,大圆半径为,R,通有电流,I,1,小圆半径为,r,通有电流,I,2,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的磁力矩的大小为：,10.,（分）如图所示,闭合电路由带铁芯的螺线管,电源,滑线变阻器组成,问在下列哪一种情况下可使线圈中产生的感应电动势与原电流,I,的方向相反,.,I,B,A,（,A,）滑线变阻器的触点,向左滑动,.,（,B,）滑线变阻器的触点,向右滑动,.,(C),螺线管上接点向左移动,(,忽略螺线管的电阻,),；,(D),把铁芯从螺线管中抽出,二,.,填空题（分）,11.(3,分,),电荷为,-5,10,-9,C,的实验电荷放在电场中某点,时受到,20,10,-9,的向下的力，则该点的电场强度大小,12.(,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,，在图上画出、两点的电场强度的方向，并比较他们的大小。,（填,）,为,，方向,13.,如图，把一块原来不带电的金属板,B,，移近一块已带有正电荷,Q,的金属板,A,，平行放置设两板面积都是,S,，板间距离是,d,，忽略边缘效应当,B,板不接地时，两板间电势差,U,AB,=_,；,B,板接地时两板间电势差,U,AB,=_,14.,如图，平行的无限长直载流导线,A,和,B,，电流强度均为,I,，垂直纸面向外，两根载流导线之间相距为,a,，则,(1)AB,中点,(P,点,),的磁感强度,B,p,=_,(2),磁感强度 沿图中环路,L,的线积分,_,0,垂直向上,;,单根载流导线在,P,点产生的磁场,垂直向下,.,1,.(3,分,),一质子和一,粒子进入到同一电场中，两者的加速度之比，,a,：,a,1,.(,分,),图中所示，在宽度为,d,的导体薄片上有电流,I,沿此导体方向流过，电流在导体宽度方向均匀分布，导体外在导体中线附近处点的磁感应强度的大小为,俯视图,18.(,分,),质量为，电荷的粒子具有动能，垂直于磁感线方向飞入磁感强度为的匀强磁场中。当该粒子越出磁场时，运动方向恰与进入时的方向相反，那么沿粒子飞入的方向上磁场的最小宽度,1,.(,分,),沿着图示的两条不共面而且彼此垂直的无限长的直导线，流过的电流强度,和,的电流，在距离两导线皆为处的点处磁感强度的大小,真空中磁导率,0,=4,10,-7,Tm/A,三、计算（共分）,20,若电荷,Q,均匀分布在长为,L,的细棒上。求（,1,）直线的延长线上距,L,中点为,r,（,r,L,/2,）处的场强；（,2,）在棒的垂直平分线上，离棒为,r,处的电场强度。,21,半径为,R,的导体球壳表面流有沿同一绕向均匀分布的面电流，通过垂直于电流方向的每单位长度的电流为,K,求球心处的磁感强度大小,解,:,22,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,B,中，,B,的方向垂直于纸面向外，如图设,t,=0,时初角速度为,w,0,忽略摩擦力及金属棒、导线和圆环的电阻求（,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表达式,4.(10,分,),一圆柱形电容器，外柱的直径,cm,，内柱的直径可以适当选择，若其间充满各向同性的均匀电介质，该介质的击穿电场强度的大小为,E,0,=200kV/cm.,求该电容器可能承受的最高电压（自然对数的底,e=2.7183,）,25.(10,分,),如图所示，一根长为,L,，的金属细杆,ab,绕竖直轴,O,1,O,2,以角速度,在水平面内旋转，O,1,O,2,在离,细杆,a,端,L/,处若已知地磁场在竖直方向的分量为,B,，求,ab,两端间的电势差,U,a,-U,b,O,1,b,O,2,a,L/5,O,B,答案一,.1-D2-B3-B4-C5-A6-C7-D8-C9-D10-A,12.,E,a,E,b,二,.,11.4N/C;,向上,16.2:1,17.,19.,18.,13.Qd/(2,0,S);,Qd/(,0,S),20,若电荷,Q,均匀分布在长为,L,的细棒上。求（,1,）直线的延长线上距,L,中点为,r,（,r,L,/2,）处的场强；（,2,）在棒的垂直平分线上，离棒为,r,处的电场强度。,解,:,L,Q,y,x,o,dydE,2,y,dE,1,1,2,r,r,在细棒上取一线段元,由点电荷的场强公式有,2,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,B,中，,B,的方向垂直于纸面向外，如图设,t,=0,时初角速度为,w,0,忽略摩擦力及金属棒、导线和圆环的电阻求（,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表达式,解：,细棒旋转时，棒内产生的动生电动势的大小为,由右手螺旋法则知，细棒靠环一侧的电位高于,O,点,q,在此动生电动势的作用下，回路中将产生感生电流,细棒对,O,点的转动惯量,由刚体的定轴转动定律有,电流,i,通过细棒时将受到对,O,点的磁场力矩作用而减速,x,dx,24 :,设圆柱形电容器单位长度上带有电荷为,则场强,:,设电容器内板半径为,a,则两板间电压,(,电势差,),为,:,电介质中,场强最大处在,圆柱内柱面,达到,E,0,时介质被击穿,:,U,有极值的条件为,:,U,有极大值的条件为,:,得,:,25 Ob,间的电动势,:,b,点高于,O,点,Oa,间的电动势,:,a,点低于,O,点,