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作业序号_________ 教师姓名__________________ 专业__________________ 学号__________________姓名________________
注意事项:
1.请在本试卷上直接答题. 2.密封线下面不得写班级,姓名,学号等.
…………………………2012~2013学年第一学期………………………密封装订线…………………2013年1月13日……………………………………………
安徽工业大学11级《大学物理B2》期末考试试卷 (甲卷)
题类,题号 填 空 题 选择题 计算题 1 计算题 2 计算题 3 计算题 4 总 分 累分人 复累人
得分 评阅教师
一、 填空题:（每空3分，共 36分，1~5题共18分，6~10题共18分）.
得 分
(1～5) 1、如图所示，一电荷线密度为?的无限长带
电直线垂直通过图面上的A点；一带有电荷AQ的均匀带电球体，其球心处于O点．△AOPλ是边长为a的等边三角形．为了使P点处场强方向垂直于OP，则??和Q的数量之间应满足关系aaQ=_____________，且?与Q为_______号电荷．
O QaP2、在点电荷+q的电场中，若取图中P点处为电 +q P M 势零点，则M点的电势为_____________。 a a 3、图示为一边长均为a的等边三角形，其三个顶点分别
3q放置着电荷为q、2q、3q的三个正点电荷，若将一电荷为Q的正点电荷从无穷远处移至三角形的中心O处，则外 a a力需作功A＝______________． Oq a2q
4、两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电．在电源保持联接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差______________．(填增大、减小、不变)
5、一个带电的金属球，当其周围是真空时，储存的静电能量为We0，使其电荷保持不变，把它浸没在相对介电常量为?r的无限大各向同性均匀电介质中，这时它的静电能量We =_____________________． 得分
O (6～10) R 6、将半径为R的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴
向割去一宽度为h ( h << R)的无限长狭缝后，再沿i h 轴向流有在管壁上均匀分布的电流，其面电流密度
(垂直于电流的单位长度截线上的电流)为i (如图)，则管轴线磁感O′ 强度的大小是__________________．
7、如图，一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆 弧，电流方向由a到b，放在磁感强度为B的均匀y 磁场中，则载流导线ab所受磁场的作用力大小为b ___________ ， 方向为_________________． ?a I B45°45 ° x 8、磁换能器常用来检测微小的振动．如图， 在振动杆的一端固接一个N匝的矩形线
O ?××圈，线圈的一部分在匀强磁场B中，设杆
×B?× b振动杆的微小振动规律为x =Acos??t ,线圈随杆振
动时，线圈中的感应电动势的大小为××N匝线圈 x_______________．
9、一空气平行板电容器，两板相距为d，与一电池连接时两板之间相互作用力的大小为F，在与电池保持连接的情况下，将两板距离拉开到2d，则两板之间的静电作用力的大小是______________________．
10、?子是一种基本粒子，在相对于?子静止的坐标系中测得其寿命为?0＝2×10-6 s．如果?子相对于地球的速度为v?0.988c (c为真空中光速)，则在地球坐标系中测出的?子的寿命?＝____________________．
大学物理B2甲卷 1
二、 选择题: 请将你所选的各题答案的序号填入下表(每题3分,共36分) 得分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选择 1、如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R、带电荷Q、带电荷Q Q2 11，外球面半径为R22 . Q设无穷远处为电势零点，则在两个球面之间、距离球心为1 r处的P点的电势U为：
R1 r P (A)Q1?Q24?? (B)Q1?Q O 2??
0r4??0R140R2 R2 (C)
Q1Q2Q1Q4??r?4?? (D) ?2
00R24??0R14??0r2、真空中有两个点电荷M、N，相互间作用力为F?，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：
(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．
3、A、B为两导体大平板，面积均为S，平行放置，如图所示．A板带电荷+Q1，B板带电荷+Q2，如果使B板接地，则AB间电场强度的大小E为 +Q1 (A) Q12?． (B) Q1?Q2 A 0S2?0S+Q(C) Q2 1?． (D) Q1?Q2B ?
0S20S ??4、一带电大导体平板，平板二个表面的电荷面密度的代数和为? ，置于电场强度为E?0的均匀外电场中，且使板面垂直于E? E?0 0的方向．设外电场分布不因带电平板
的引入而改变，则板的附近左、右两侧的合场强为：
(A) E?0?2?，E??． (B) E??00??， E0?． 02?0202?0(C) E????0?2?，E0?． (D) E0?， E0?02?02?02?．
05、一个电流元Idl?位于直角坐标系原点 ，电流沿z轴方向 ，点P (x，
y，z)的磁感强度沿x轴的分量是：
(A) 0． (B) ?(?223/20/4?)Iydl/(x2?y?z)． (C) ?(?2223/20/4?)Ixdl/(x?y?z)．
(D) ?(?dl/(x2?y2?z20/4?)Iy)
6、把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB的附近，两者在同一平面内，直导线AB固定，线圈可以活 A 动．当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将
I (A) 发生转动，同时靠近导线AB． I＇
(B) 发生转动，同时离开导线AB． B
(C) 靠近导线AB． (D) 离开导线AB． 7、有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I，若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和1/8．(B) 4倍和1/2．(C) 2倍和1/4． (D) 2倍和1/2．
( 反面还有试题 )
8、如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中， ?磁场B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 b ?? l c a 12(A) ??=0，Ua – Uc =B?l．
21(B) ??=0，Ua – Uc =?B?l2．
21122(C) ??=B?l，Ua – Uc =B?l2．(D) ??=B?l，Ua – Uc =?B?l2．
22
2、（8分）有一长直导体圆管，内外半径分别为R1和R2，如图，它所载
的电流I1均匀分布在其横截面上．导体旁边有一绝缘“无限长”
得分 直导线，载有电流I2，且在中部绕了一个半径为R的圆圈．设导
体管的轴线与长直导线平行，相距为d，而且它们与导体圆圈共
面，求圆心O点处的磁感强度．
9、在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为??的正方向，则代表线圈内自感电动势? 随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个
(a) I 0 ??(b) 0 ? 0 (C) t 0 ? t 0 (D) t t (A) t ? (B)
3、（6分）如图所示，一长直载流导线，其电流I ( t )=I0Sin(??0t+φ)，一
正方形线圈与其共面，尺寸及相对位置如图中所注，求方形线圈
得分 中的感应电动势 (不计线圈自身的自感)．
I ( t )
4、（8分）有一带电球壳，内、外半径分别为a和b， 且电荷体密度得分 10、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 P(A) 4． (B) 2． (C) 1． (D)
1 2?a a a
11、 在狭义相对论中，下列说法中哪些是正确的？
Q(1) 一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速． (2) 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的． (3) 在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两事件在其他一切惯性系中是同时发生的． (4) 惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢些． (A) (1)，(3)，(4)． (B) (2)，(3)，(4)．
(C) (1)，(2)，(3)． (D) (1)，(2)，(4)．
12、根据相对论力学，动能为0.25 MeV的电子，其运动速度约等于 (A) 0.1c (B) 0.5 c
?= A / r，在球心处有一点电荷Q，求球壳内部（r 域（a ? Q a b(C) 0.75 c (D) 0.85 c (c表示真空中的光速，电子的静能m0c2 = 0.51 MeV) 三、 计算题（共28分，依次为6分、8分、6分、8分） 得分 1、（6分）一匀质矩形薄板，在它静止时测得其长为a，宽为b， 质量为m0．由此可算出其面积密度为m0 /ab．假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动，此时再测算该矩形薄板的面积密度是多少？ ?????????????????????????????此线以下答题无效????????????????????????安徽 工业大学11级大学物理B2期末考试答案与评分标准 一．填空题（36分，每空3分） 大学物理B2甲卷 2 1. (1) a?，????异号 2. ?q8??0a（符号错误扣1分） 3. 33qQ 2??0a4. 增大 5. We0?r ?0ih 9. F/4 10. 1.29×10-5s 7. 2BIR，y轴正向 8. NBbA?sin?t2?R 6. 二. 选择题（36分，每题3分） 题号 甲卷 乙卷 1 C B 2 C A 3 C C 4 A D 5 B B 6 C D 7 B D 8 B A 9 D D 10 D A 11 D D 12 C C 三. 计算题（28分）（说明：计算题仅给出一种解题步骤及答案，也可用其他方法解题。） 1. （本题6分）解： 根据l?l?(?/c)201，则该矩形薄板沿运动方向的长度变为 a??a1?(?/c)2 垂直运动方向上的长度不变： b??b 该薄板的质量为 m??m01?(?/c)2 该薄板的密度为： ???m?m0a?b??ab[1?(?/c)2] 2.（本题8分）解： 圆电流产生的磁场 B1??0I2/(2R) ⊙ 长直导线电流的磁场 B2??0I2/(2?R) ⊙ 由安培环路定理，可以求得： 导体管电流产生的磁场 B3??0I1/[2?(d?R)]? 所以，圆心Ｏ点处的磁感强度 B?B1?B2?B3 ??0I2(R?d)(1??)?RI12??R(R?d) ⊙ 3. （本题6分）解： 解：长直带电线的电流为I ( t )=I0Sin(??0t+φ)． 正方形线圈内的磁通量可如下求出 dΦ?B?dS??02??I(t)a?xadx aΦ??0dx?2?I(t)a??0I(t)a?ln2 0a?x2?则感应电动势大小为： ?dΦ?adI(t)??0a0Ii??dt?2?dtln22?0?0cos(?0t??0)ln2 4. （本题8分）解：用高斯定理求场强。 1）球壳内部（r < a）：由?E??dS??E?4?r2?Q/?QS0，可得：E?4?? 0r22）球壳区域（a < r < b）： ?SE??dS??E?4?r2??Q??V?dV?/?0 而 ??dV??rAr?4?r2dr?4?A?r22va0rdr?2?A?r?a? 从而， E?Q4??2?14??2?2?A?r2?a2? 0r0r3）球壳外部(r > b)： 同理可得E?Q4???10r24???? 0r2?2?Ab2?a2 电场强度的方向：三个区域的方向均沿径向，E > 0时，向外；E < 0时，向内。 大学物理B2甲卷 3 2分 2分 2分 2分 2分 2分 2分 2分 2分 2分 2分 2分 2分 1分 1分 r Q a ? b 2013-1-10 搜索更多关于： 安徽工业大学11级《大学物理B2》（甲卷）及参考答案 的文档
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