大学物理卷二

1一、填空题（共13分，每空格1分）1.无限大的均匀带电平板放入匀强电场中，得到如图1所示的电场，(0E和0ε为已知值)则该带电平板的电荷面密度s为___________，匀强电场的电场强度大小为___________。2.如图2所示，一带电量为0q的试验电荷，在点电荷Q的电场中，沿半径为R的四分之三圆弧形轨道abc从a移动到c电场力所作的功1W为___________，再从c移动到无限远电场力所作的功2W为___________。3.点电荷1234qqqq、、、在真空中的分布如图3所示。图中S为闭合曲面，则通过该闭合曲面的电场强度通量为___________。4.两根长度相同的细导线分别密绕在半径为R和r的两个长直圆筒上形成两个螺线管，两个螺线管的长度相同，R=4r，螺线管通过的电流相同为I，则螺线管中的磁感应强度大小:RrBB为___________。5.一1/4圆周回路abca，通有电流I，圆弧部分的半径为R，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁感应线与回路平面平行，如图4所示，则圆弧ab这一段导线所受的安培力大小为___________，安培力方向为___________。图3q1q4q3q2S••••RBIcba图4cbaRQ图2en1n2n3图5图10Es03E26.自感为0.25H的线圈，当电流在4s内由2A均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大小为___________V。二、选择题（共24分，每题2分）1.一边长为b的正方体，在其中心处放置一电量为q的点电荷，则正方体顶点处电场强度的大小为（）A.208qbB.206qbC.203qbD.202qb2.静电场中某点P处电势等于（）A.试验电荷q0置于P点时具有的电势能B.单位试验电荷置于P点时具有的电势能C.单位正电荷置于P点时具有的电势能D.把单位正电荷从P点移到电势零点时外力所做的功3.孤立金属导体球带有电荷Q，由于它不受外电场作用，所以它具有所述的性质（）A.导体内电荷均匀分布，导体内电场强度不为零B.电荷只分布于导体球表面，导体内电场强度不为零C.导体内电荷均匀分布，导体内电场强度为零D.电荷分布于导体表面，导体内电场强度为零4.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，则导体B的电势将（）A.升高B.降低C.不会发生变化D.无法确定5.一空气平行板电容器，极板间距为d，电容为C。若在两板中间平行地插入一块厚度为d/3的金属板，则其电容值变为（）A.CB.2C/3C.3C/2D.2C6.如图6所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S，当曲面S向长直导线靠近时，穿过曲面S的磁通量和面上各点的磁感应强度大小B将如何变化（）A.增大，B也增大B.不变，B也不变C.增大，B不变D.不变，B增大IS图6图7PQ37.一运动电荷q，质量为m，垂直于磁场方向进入匀强磁场中，则（）A.其动能改变，动量不变B.其动能不变，动量改变C.其动能和动量都改变D.其动能和动量都不变8.两个通有电流的平面圆线圈相距不远，如果要使其互感系数近似为零,则应调整线圈的取向，使（）A.两线圈平面都平行于两圆心的连线B.两线圈平面都垂直于两圆心的连线C.两线圈中电流方向相反D.一个线圈平面平行于两圆心的连线，另一个线圈平面垂直于两圆心的连线9.如图7所示，两线圈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。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（）A.4B.12C.1D.210.在单缝夫琅禾费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍射角为300的方向上，若单缝处波面可分成3个半波带，则单缝宽度a等于（）A.λB.1.5λC.2λD.3λ11.某元素的特征光谱中，含有波长分别为450nm1和750nm2的光谱线，在光栅光谱中，这两种波长的谱线有重叠现象，重叠处2的谱线级数（不考虑缺级）将是（）A.2,3,4,5,B.2,5,8,11,C.2,4,6,8,D.3,6,9,12,12.三个偏振片1P、2P与3P堆叠在一起，1P与3P的偏振化方向相互垂直，2P与1P的偏振化方向间的夹角为30，强度为0I的自然光依次透过偏振片1P、2P与3P，则通过三个偏振片后的光强为（）A.0316IB.038IC.0332ID.04三、计算题(共63分)1.图8为两带电同心球面，已知：120.10m,0.30mRR，811.010CQ，821.510CQ。求：（1）10.15mr处的电场强度大小；（3）21mr处的电场强度大小；（3）半径20.30mR的球面上的电势。(9分)2.如图9所示，在点A和点B之间有五个电容器，其连接如图9所示。求：（1）A，B两点之间的等效电容；（2）若A，B之间的电势差为12V，ACU。(9分)ACDB图94μF6μF8μF2μF24μF53．用两根彼此平行的半无限长L1、L2的导线把半径为R的均匀导体圆环连接到电源上，弧acb是弧adb长度的三倍，如图10所示。已知直导线上的电流为I，求：（1）1L、2L和弧acb分别在圆环中心O点的磁感应强度的大小；（2）圆环中心O点的总磁感应强度的大小。(8分)4.有一同轴电缆，内部导体半径为R1，外部导体内外半径分别为R2和R3，其尺寸如图11所示，导体的磁性可不考虑。求：（1）内部导体无电流，外部导体中的电流为I，23RrR范围内的磁感应强度大小；（2）两导体中的电流均为I，但电流的流向相反，1rR和3rR范围内的磁感应强度大小。（9分）1R2R3R图11图1065.如图12所示，磁感应强度B垂直于线圈平面向里，通过线圈的磁通量按下式关系随时变化32321tt＝，式中的单位为韦伯、时间的单位为s，求：(1)当2.0st时，回路中的感应电动势大小；(2)通过R的电流方向。（8分）6.如图13所示，长为L的导体棒OP在处于均匀磁场中，并绕'OO以角速度转动，棒与转轴间夹角恒为，磁感应强度B与转轴平行。求：OP棒在图示位置处的动生电动势。（8分）图13图12