关于大学物理习题下 7页

1-1势为在边长为a的正方体中心处放置一点电荷Q,设无穷远处为电势零点，则在正方体顶角处的电(A)Q4、：；30a(B)Q2、30a(C)60a(D)Q120aR的导体球带电后，其电势为U。，则球外离球心距离为r处1-2选无穷远处为电势零点，半径为的电场强度的大小为(A)R2U。3-r(B)U。(C)RU。~~2rU。(D)一r1-3在一个孤立的导体球壳内，若在偏离球中心处放一个点电荷，则在球壳内、外表面上将出现感应电荷，其分布将是（A）内表面均匀，外表面也均匀。（B）内表面不均匀，外表面均匀。（C）内表面均匀，外表面不均匀。（D）内表面不均匀，外表面也不均匀。1-4一平行板电容器充电后仍与电源连接，若用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则极板上的电量Q、电场强度的大小E和电场能量W将发生如下变化（A）Q增大，E增大，W增大。（B）Q减小，E减小，W减小。（C）Q增大，E减小，W增大。（D）Q增大，E增大，W减小。1-5一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为，设无穷远处为电势零点，则圆盘中心。点的电势U0=。1-6图示BCD是以。点为圆心，以R为半径的半圆弧，在A点有一电量为+q的点电荷，。点有一电量为q的点电荷，线段BA=R,现将一单位正电荷从B点沿半圆弧轨道BCD移到D点，则电场力所做的功为。1-7两个电容器1和2,串联后接上电源充电。在电源保证连接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差,电容器极板上的电量o（填增大、减小、不变）1-8如图所示为一个均匀带电的球层，其电荷体密度为，球层内表面半径为R1,外表面半径为R2,设无穷远处为电势零点，求空腔内任一点的电势。1-9如图所示，半径分别为R1和R2（R2>Ri）的两个同心导体薄球壳，分别带电量Q1和Q2,今将内球壳用细导线与远处半径为r的导体球相连，导体球原来不带电，试求相连后导体球所带电量qo习题课（二）2-1无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感应强度大小(A)0(B)—『(C)—AL\n(D)」(11)(E)」(11)2R2R2-2无限长直圆柱体，半径为R,沿轴向均匀流有电流。设圆柱体内(rR)的磁感应强度为Be,则有(A)Bi、Be均与r成正比。(B)Bi与r成反比，Be与r成正比。(C)Bi、Be均与r成反比。(D)Bi与r成正比，Be与r成反比。2-3在匀强磁场中有两个平面线圈，其面积Ai=2A2,通有电流Ii=2I2,它们所受的最大磁力矩之比有丁(A)1(B)2(C)4(D)1/42-4—细长载流直导线通有电流I,导线上还带有线电荷密度为的净电荷。一带电粒子在距此导线r处平行于导线以速度v作直线运动。设粒子只受电磁力作用，则当导线内电流变为L时，粒子仍作2直线运动的条件是(A)使导线上净电荷密度增大一倍；(B)将粒子电荷增加一倍；(C)加上平行于导线的外磁场；(D)将粒子速率加倍。2-5将一无限长载流直导线弯曲成图示的形状，已知电流为I,圆弧半径为R,=120°,则圆心O处磁感应强度B的大小为,B的方向为o2-6已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为2：1,圆线圈在其中心处产生的磁感应强度为Bo,那么正方形线圈(边长为a)在磁感强度为B的均匀外磁场中所受最大磁力矩为。2-7如图所示，一无限长直导线通有电流I=10A,在M处折成夹角=60。的折线,求角平分线上与导线的垂直距离均为r=0.10m的P点处的磁感应强度2-8如图所示，载有电流I1和I2的长直导线ab和cd相互平行，相距为3r,今有载有电流I3的导线MN=r,水平放置，且其两端M、N与11、I2的距离都是r,ab、cd和MN共面，求导线MN所受的磁力大小和方向。习题课(三)3-1自感为的线圈中，当电流在(1/16)s内由2A均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大小为：(A)X103v(B)(C)(D)X10V3-2有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和「2。管内充满均匀介质，其磁导率分别为1和2。设r1r2=12,12=21,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1L2与磁能之比Wm1Wm2分别为：(A)L1L2=11,Wm1Wm2=11(B)L1L2=12,W/^1Wri2=11(C)L1L2=12,Wm1Wm2=12(D)L1L2=21,Wm1Wm2=213-3在圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率dB/dt变化，有一长度为I。的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(ab)。则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为:(A)2=10(B)\n(C)(C)2=i=03-4长为l的金属直导线在垂直于均匀磁场的平面内以角速度转动。如果转轴在导线上的位置是在,整个导线上的电动势为最大，其值为o如果转轴位置是在整个导线上的电动势为最小，其值为o3-5一半径r=10cm的圆形闭合导线回路置于均匀磁场B(B=)中，B与回路平面正交。若圆形回路的半径从t=0开始以恒定的速率drdt=-80cm/s收缩，则在这t=0时刻，闭合回路中的感应电动势大小为;如要求感应电动势保持这一数值，则闭合回路面积应以dS/dt=的恒定速率收缩。3-6有两个长度相同，匝数相同，截面积不同的长直螺线管，通以相同大小的电流。现在将小螺线管完全放入大螺线管里(两者轴线重合)，且使两者产生的磁场方向一致，则小螺线管内的磁能密度是原来的倍；若使两螺线管产生的磁场方向相反，则小螺线管内的磁能密度为(忽略边缘效应)。3-7如图所示，长直导线AB中的电流I沿导线向上，并以dI/dt=2A/s的变化率均匀增长。导线附近放一个与之共面的直角三角形线框，其一边与导线平行，位置及线框尺寸如图(设a=10cm,b=20cm,c=5.0cm)所示。求此线框中产生的感应电动势的大小和方向。3-8载流长直导线与矩形回路ABCD共面，且导线平行于AB,如图。求下列情况下ABCD中的感应电动势：(1)长直导线中电流恒定，t时刻ABCD以垂直于导线的速度v从图示初始位置远离导线匀速平移到某一位置时。(2)长直导线中电流I=I0sint,ABCD不动。(3)长直导线中电流I=10sint,ABCD以垂直于导线的速度v远离导线匀速运动，初始位置也如图\n习题课(四)4-1一束波长为的单色光由空气垂直入射到折射率为n的透明薄膜上，透明薄膜放在空气中，要使反射光得到干涉加强，则薄膜最小的厚度为(A)4(B)(4n)(C)2(D)(2n)4-2两块平玻璃构成空气劈尖，左边为棱边，用单色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹(A)向棱边方向平移，条纹间隔变小。(B)向远离棱边方向平移，条纹间隔变小。(C)向棱边方向平移，条纹间隔不变。(D)向远离棱边方向平移，条纹间隔不变。4-3在单缝夫琅和费衍射实验中，波长为的单色光垂直入射在宽度为a=4的单缝上，对应于衍射角为30°的方向，单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A)2个(B)4个(C)6个(D)84-4某元素的特征光谱中含有波长分别为i=450nm和2=750nm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的谱线的级数将是(A)2,3,4,5(B)2,8,11(C)2,4,6,8(D)3,9,124-5用波长为的单色光垂直照射折射率为n2的劈尖薄膜(如图)，图中各部分折射率的关系是n1R)5.一磁场的磁感应强度为Baibjck(T),则通过一半径为R,开口向Z轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为Wb0.6.一自感线圈中，电流强度在内均匀地由10A增加到12A,此过程中线圈内自感电动势为400V,则线圈的自感系数为L=o7.有一单层密绕螺线管，长为0.25m,截面积为510-4m2,绕有线圈2500匝，流有电流安培，则线圈内的磁能为。8.如图所示，在双缝干涉实验中用波长为的光照射双缝S1和S2,通过空气后在屏幕E上形成干涉条纹。已知P点处为第三级明条纹，则S1和&到P点的光程差为o若将整个装置放于某种透明液体中，P点为第四级明条纹，则该液体的折射率n=09.用波长为的单色平行红光垂直照射在光栅常数d=x10^m的光栅上，用焦距f=0.50m的透镜将光聚在屏上，测得夫琅和费衍射花样的第一级谱线与透镜主焦点的距离L=0.1667m,则可知该入射的红光波长=。10.用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上时，波长为1=440nm的第3级光谱线将与波长为2=nm的第2级光谱线重叠。三、计算题：1.半径为R的均匀带电球面，带电量为q。沿矢径方向上有一均匀带电细线，电荷线密度为，长度为I,细线近端离球心距离为r°。设相互作用对它们的电荷分布无影响。(1)试求细线所受球面电荷的电场力；(2)细线在该电场中的电势能(设无穷远处电势为零)。\n1.一电子以速率v=xi04m/s在磁场中运动，当电子沿x轴正方向通过空间A点时，受到一个沿+y方向的作用力，力的大小为F=X10-17n；当电子沿+y方向再次以同一速率通过A点时，所受的力沿z轴的分量Fz=x10-16No求A点磁感应强度的大小及方向。2.如图所示，一无限长导线通以电流I=Iosint,紧靠直导线有一矩形线框，线框与直导线共面。试求:(1)直导线与线框的互感系数;(2)线框的互感电动势。4一平面单色光垂直照射在厚度均匀的薄油膜上，这油膜覆盖的波长可以连续改变。在500nm与700nm这两个波长处观察而且在这两个波长之间的其它波长都不发生完全相消。如果折射率为，试求油膜的厚度。.IIcsint在玻璃板上。所用光源到反射光完全相消干涉，油膜的折射率为，玻璃的3a2