西南科技大学2014-2015大学物理A2期中试题及答案

西南科技大学2014-2015-1学期《大学物理A2》半期考试试卷

课程代码 1 6 1 9 9 0 1 0 2 命题单位 理学院：大学物理教研室

一、 选择题：（每题只有一个正确答案，每小题4分，共44分）

1、如图所示，边长为a的正方形的两个顶点上放置了正点电荷q，另两个顶点上放置了负点电荷

q q -q，则正方形的中心O点处的电场强度大小为 [ ] （A） 0； （B）

q4??0a2；（C）

2q22q； （D）。 22??0a??0a-q O

2、如图所示，一个带电量为q的点电荷位于一边长为l的正方 形abcd的中心线上，q距正方形中心大小等于 [ ]

-q a d l c

l,则通过该正方形的电场强度通量 2l/2 b q qqqq(A) ； (B) ； (C) ； (D) 。

2?06?012?024?0

3、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，则在两球面之间距离球心为r处的电场强度大小为 [ ] （A）

q4??0r2； （B）

Q4??0R2； （C）

Qq?Q； （D）。

4??0r24??0r24、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，则在两球面之间距离球心为r处的电势为 [ ](取无穷远处的电势为零) (A)

q4??0Q?11? ； (B) ???4??0?rR?1?11? ； (C) ???4??0?Rr?q?qQ?。 ???； (D)

4??0r?rR?

5、如图所示，一个半径为R的接地金属球体附近有一点电荷q，点电荷q到球心的距离为l，则金属球体表面的感应电荷的总电量为 [ ]

Rq； lllq。 （C）?q； （D）?Rl?R(A) ?q； （B） ?

R O l q

6、一平行板电容器充电后，保持与电源连接，然后再充入相对介电常数为εr的各向同性均匀电介质，则其电容C、电量q以及储存的电场能量We与充介质前比较将发生如下变化 [ ]

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《大学物理A2》-半期考试试卷

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（A）C↑ q↑ We↑；（B）C↑ q↓ We↓；（C）C↑ q↑ We↓； （D）C↓ q↓ We↓。

7、如图所示，边长为a的正方形的四个角上固定有四个电量均为q的点电荷．此 正方形以角速度?绕AC轴匀速旋转时，在中心O点产生的磁感应强度大小为[ ]

A q O q

(A) B??0?q??a；（B）B??0?q2??a；(C)B?2?0?q4?0?q； （D）B?。

??a??aq q C

8、载流导体为一“无限长”直的圆柱形导体，半径为R，电流I均匀分 布在圆柱形导体的横截面上，如图所示，则此圆柱形导体体内距离中心 轴线为r处的磁感应强度大小为 [ ] (A)

I ?IR?0I; (B) 02;

2?r2?rr ?0Ir?0Ir2(C) ; (D) .

2?R22?R3

9、在电流强度为I的无限长直载流导线的右侧有一个矩形回路． 尺寸如图所示，则通过此矩形回路的磁通量为 [ ]

R ?Ibd?a?Iba（A）0ln； （B）0ln；

2?d2?d?a?Ibd?a?Iba（C）0； （D）0。

2?d2?d?a

I b d a 10、一质量为m、带电量为q的带电粒子，以速度?沿着与磁场方向成?角的方向进入一磁感应强度为B的均匀磁场中，则该带电粒子作螺旋线运动的螺距为 [ ] （A）

11、如图所示，一半径为R的半圆形载流线圈，电流强度为I， 放在均匀磁场B中，磁场B的方向与线圈平面平行， 则此线圈所受到的磁力矩的大小为 [ ] （A）BI（C）BIB 2?mm?cos?2?mm?sin??sin?； （B）?cos?； （C）； （D）。 qBqBqBqB?R22R ； （B） BI?R ； （D） 0

2?R24 2014-2015-1学期

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二、 填空题：（每题4分，共16分）

12、A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，已知两平面间的电场强度大小为

A 2E07E0，两平面外侧电场强度大小都为，方向如337E0 32E0B 3图．则A、B两平面上的电荷面密度分别为?A＝_______________,???B＝____________________．?

（取无穷远处的电势为零）

14、如图所示，载流导线由一段四分之三圆弧和 一段直导线组成，处于纸面内，四分之三圆弧的 半径为R、直导线的长度也为R，电流强度为I， 磁感应强度为B的均匀磁场垂直于纸面向里， 则该载流导线所受到的安培力的大小为__________．

15、如图所示，一均匀带电圆环，带电量为q、半径为R。 该圆环以角速度?绕通过环中心且垂直于环面的轴转动 ，则 该旋转带电圆环的磁矩大小为____________．

三、计算题：（每题10分，共40分）

16、（10分）如图所示，一半径为R的实心均匀带电球体， 均匀带有电荷q，求该均匀带电球体内外的电势分布。 （取无穷远处为电势零点）

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7E0 3

13、一个半径为R的均匀带电半圆环，电荷线密度为?，则环心处O点的电势为__________．

I R B

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17、（10分）如图所示的平行板电容器，两板间距为d，板的面积为S，在两板之间充入了两种不同的电介质，厚度分别为d1和d2，相对电容率分别为?r1和?r2，求 （1）此平行板电容器的电容；（5分）

（2）用电源对此电容器充电到电量为Q时，断开电源，再将这两种

电介质同时从电容器中抽走，外界需要做多少功？（5分）

18、(10分) 一电流强度为I的无限长载流直导线被弯成了如图所示的形状，其中三分之一圆弧的半径为R，求O点处的磁感应强度B的大小。（10分）

19、（10分）如图所示，在竖直放置的无限长直导线AB附近，有一水平放置的有限长直导线CD，C端到长直导线的距离为

II I 2?3ROa，CD长为b，若AB中通以电流I1，CD中通以电流I2，则

导线CD受的安培力的大小为多少？（10分）

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