课程名大学物理A（二）学分5 - 2

课程名: 大学物理A(二) 学分: 5

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题号 (分值) 得分 一.选择题(共27分,每题3分) 评阅人:

y (0, a) +? O -? x ? B ( E B ?B B ( CC ( ( CE? C? E E A A A A选择 (27) 填空 (25) 17 (10) 18 (8) 19 (8) 20 (8) 21 (8) 22 (6) 总分 (100) 1.图中所示为一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直

?标平面上点(0，a)处的场强E为

线，电荷线密度分别为+?(x＜0)和-?(x＞0)，则Oxy坐

?? (A) 0． (B) i．

2??0a??????i?j?． [ ] (C) i． (D)

4??0a4??0a

2.设无穷远处电势为零，则半径为R的均匀带电球体产生的电场的电势分布规律为(图中的V0和b皆为常量)： ［ ］

2 V V0 rV( V b) V V 2 V 0∝- 3.密立根油滴实验，是利用作用在油滴上的电场力和重力平衡而测量电荷的，其电场由两块带V Vr ∝ 1 / V1 / V1 / r( V(((∝ ∝ ∝ ∝V1 / ∝ O O 电平行板产生．实验中，半径为r、带有两个电子电荷的油滴保持静止时，其所在电场的两块O O极板的电势差为U12．当电势差增加到4U12时，半径为2r的油滴保持静止，则该油滴所带的电荷为： (A) 2e (B) 4e

(C) 8e (D) 16e ［ ］

4.一个带正电荷的质点，在电场力作用下从A点出发经C点运动到B点，其运动轨迹如图所示．已知质点运动的速率是递减的，下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是：

［ ］

5.在一点电荷q产生的静电场中，一块电介质如图放置，以点电荷所在处为球心作一球形闭合面S，则对此球形闭合面： (A) 高斯定理成立，且可用它求出闭合面上各点的场强． S (B) 高斯定理成立，但不能用它求出闭合面上各点的场强．

q 电 (C) 由于电介质不对称分布，高斯定理不成立．

介(D) 即使电介质对称分布，高斯定理也不成立．

质 ［ ］

6.磁场由沿无限长空心圆筒形导体表面均匀分布的电流产生，圆筒半径为R，x坐标轴垂直于圆筒轴线，原点在中心轴线上．图(A)～(E)哪一条曲线表示B－x的关系？

圆筒

电流 O x

B (A)

B (B)

B

(C)

B

(D)

B

(E)

O R x O R x O R x O R x O R x

［ ］

7.如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每2.0 A时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0 T，则可求得铁环的

--×107 T·m·A1)

(A) 7.96×102 (B) 3.98×102

厘米绕10匝．当导线中的电流I为相对磁导率?r为(真空磁导率?0 =4?

?

(C) 1.99×10(D) 63.3 ［ ］ I 8.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI /dt平面内(如图)，则：

I (A) 线圈中无感应电流．

(B) 线圈中感应电流为顺时针方向． (C) 线圈中感应电流为逆时针方向．

(D) 线圈中感应电流方向不确定． ［ ］

2

的变化率增长，一矩形线圈位于导线

???d?9.在感应电场中电磁感应定律可写成?EK?dl??，式中EK为感应电场的电场强度．此式表明：

dtL?

(A) 闭合曲线L上EK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． ［ ］

二.填空题(共25分) 评阅人:

10.(本题4分)有很大的剩余磁化强度的软磁材料不能做成永磁体，这是因为软磁材料 ，如果做成永磁体 .

11. (本题4分)在一个不带电的半径为R的导体球壳内，先放进一电荷为+q的点电荷，点电荷不与球壳内壁接触．然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q取走．此时，球壳的电荷为 ，电场分布的范围是 ．

12. (本题3分)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 ；电容器1极板上的电荷 ．(填增大、减小、不变)

13. (本题4分)已知两长直细导线A、B通有电流IA = 1 A，IB = 2 A，IB在P点产生的磁感强度大小分别为BA和BB，则BA与BB之比

IA 1 m 2 m P 电流流向和放置位置如图．设IA与为 ，此时P

?点处磁感强度BP与x轴夹角为 ．

IB x 14. (本题3分)氢原子中，电子绕原子核沿半径为r的圆周运动，它等效于一个圆形电流．如果外加一个磁感强度为B的磁场，其磁感线与轨道平面平行，那么这个圆电流所受的磁力矩的大小M = ．(设电子质量为me，电子电荷的绝对值为e)

15. (本题4分) 位于空气中的长为l，横截面半径为a，用Ｎ匝导线绕成的直螺线管，当符合

和 的条件时，其自感系数可表成L??0(N/I)2V，其中V是螺线管的体积．

16. (本题3分) 一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流为 ．

三.计算题(共42分) 17. (本题10分) 评阅人:

??EE实验表明，在靠近地面处有相当强的电场，电场强度垂直于地面向下，大小约为100 N/C；在离地面1.5 km高的地方，

也是垂直于地面向下的，大小约为25 N/C．

? (1) 假设地面上各处E都是垂直于地面向下，试计算从地面到此高度大气中电荷的平均体密度；

(2) 假设地表面内电场强度为零，且地球表面处的电场强度完全是由均匀分布在地表面的电荷产生，求地面上的电荷面密度．(已知：真空介电常量?0＝8.85×10-12 C2·N-1·m-2)

18. (本题8分) 评阅人:

如图所示，一半径为R的均匀带正电圆环，其电荷线密度为?．在其轴线上有A、B两点，它m、电荷为q的粒子从A点运动到B们与环心的距离分别为OA?3R，OB?8R.一质量为 ? ? R 点．求在此过程中电场力所作的功．

B A O

3R

8 R

19. (本题8分) 评阅人:

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”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

I2 ?点处的磁感强度B． 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 O

I1 d R I2

20. (本题8分) 评阅人:

如图所示，有一中心挖空的水平金属圆盘，内圆半径为R1，外 ?O′ BO″以角速度?匀速转动．均匀磁场的方向为竖直向上．求圆盘的

间的动生电动势的大小及指向．

圆半径为R2．圆盘绕竖直中心轴O′内圆边缘处C点与外圆边缘A点之

R2 A R1 C

??

O″ B?

21. (本题8分) 评阅人: ?无限长直导线旁有一与其共面的矩形线圈，直导线中通 B 同置于随时间变化的而空间分布均匀的磁场B?v ? 中．设

I l 直导线向右运动时，求线圈在如图所示位置时的感应电动 a b

四.理论推导与证明题(共6分) 22. (本题6分) 评阅人:

有两块“无限大”带电导体平板平行放置．试证明：静电平衡时 1．相向两面的电荷面密度总是大小相等、符号相反的； 2．相背两面的电荷面密度总是大小相等、符号相同的．

有恒定电流I，将此直导线及线圈共

?B?t?0，当线圈以速度v?垂直于长势．

草 稿 纸

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