大學(xué)物理練習(xí)題及答案

1、關(guān)于點(diǎn)電荷以下說(shuō)法正確的是 D (A) 點(diǎn)電荷是電量極小的電荷； (B) 點(diǎn)電荷是體積極小的電荷；(C) 點(diǎn)電荷是體積和電量都極小的電荷；(D) 帶電體的線度與其它有關(guān)長(zhǎng)度相比可忽略不計(jì)。關(guān)于點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式E = q r / (4 p e 0 r3),以下說(shuō)法正確的是 B(A) r0時(shí), E；(B) r0時(shí), q不能作為點(diǎn)電荷,公式不適用；(C) r0時(shí), q仍是點(diǎn)電荷,但公式無(wú)意義；(D) r0時(shí), q已成為球形電荷, 應(yīng)用球?qū)ΨQ電荷分布來(lái)計(jì)算電場(chǎng).如果對(duì)某一閉合曲面的電通量為 =0，以下說(shuō)法正確的是 A (A) S面內(nèi)電荷的代數(shù)和為零; (B) S面內(nèi)的電荷必定為零；(C) 空間

2、電荷的代數(shù)和為零； (D) S面上的E必定為零。已知一高斯面所包圍的空間內(nèi)電荷代數(shù)和 q0 ，則可肯定： C (A). 高斯面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均為零 (B). 穿過(guò)高斯面上每一面元的電場(chǎng)強(qiáng)度通量均為零 (C). 穿過(guò)整個(gè)高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為零 (D). 以上說(shuō)法都不對(duì) +q·aaP··M如圖，在點(diǎn)電荷+q 的電場(chǎng)中，若取圖中P點(diǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則M點(diǎn)的電勢(shì)為 D (A) q/(40a) (B) q/(40a) (C) q/(80a) (D) q/(80a) 對(duì)于某一回路l，積分等于零，則可以斷定 D (A) 回路l內(nèi)一定有電流； (B) 回路l內(nèi)一定無(wú)電流；(C) 回路

3、l內(nèi)可能有電流； (D) 回路l內(nèi)可能有電流，但代數(shù)和為零。·-qOABCD如圖，一電量為-q的點(diǎn)電荷位于圓心O處，A、B、C、D為同一圓周上的四點(diǎn)，現(xiàn)將一試驗(yàn)電荷從A點(diǎn)分別移動(dòng)到B、C、D各點(diǎn)，則 A (A) 從A到各點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相等； (B) 從A到B，電場(chǎng)力做功最大；(C) 從A到D，電場(chǎng)力做功最大；(D) 從A到C，電場(chǎng)力做功最大。在沒(méi)有其它電荷存在的情況下，一個(gè)點(diǎn)電荷q1受另一點(diǎn)電荷q2的作用力為f12，當(dāng)放入第三個(gè)電荷Q后,以下說(shuō)法正確的是 C (A) f12的大小不變，但方向改變，q1所受的總電場(chǎng)力不變；(B) f12的大小改變了，但方向沒(méi)變，q1受的總電場(chǎng)力不變；(

4、C) f12的大小和方向都不會(huì)改變，但q1受的總電場(chǎng)力發(fā)生了變化；(D) f12的大小、方向均發(fā)生改變，q1受的總電場(chǎng)力也發(fā)生了變化。·M.· NA·Q,如圖,真空中有一點(diǎn)電荷Q及空心金屬球殼A, A處于靜電平衡, 球內(nèi)有一點(diǎn)M, 球殼中有一點(diǎn)N, 以下說(shuō)法正確的是 E(A) EM0, EN=0 ,Q在M處產(chǎn)生電場(chǎng),而在N處不產(chǎn)生電場(chǎng)；(B) EM =0, EN0 ,Q在M處不產(chǎn)生電場(chǎng),而在N處產(chǎn)生電場(chǎng)；(C) EM = EN =0 ,Q在M、N處都不產(chǎn)生電場(chǎng)；(D) EM0,EN0,Q在M、N處都產(chǎn)生電場(chǎng)；(E) EM = EN =0 ,Q在M、N處都產(chǎn)生電場(chǎng).

5、·ARrOSrQ真空中有一半徑為R, 帶電量為Q的導(dǎo)體球, 測(cè)得距中心O為r 處的A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為EA = Qr /(4pe0r3) ,現(xiàn)以A為中心,再放上一個(gè)半徑為r ,相對(duì)電容率為e r 的介質(zhì)球,如圖7.1所示,此時(shí)下列各公式中正確的是 B(A) A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度E¢A = EA /e r ；(B) ；(C) =Q/e0；(D) 導(dǎo)體球面上的電荷面密度s = Q /( 4pR2 ).真空中有一均勻帶電球體和一均勻帶電球面，如果它們的半徑和所帶的電量都相等，則它們的靜電能之間的關(guān)系是 B(A) 均勻帶電球體產(chǎn)生電場(chǎng)的靜電能等于均勻帶電球面產(chǎn)生電場(chǎng)的靜電能.(B) 均勻帶電球體產(chǎn)

6、生電場(chǎng)的靜電能大于均勻帶電球面產(chǎn)生電場(chǎng)的靜電能.(C) 均勻帶電球體產(chǎn)生電場(chǎng)的靜電能小于均勻帶電球面產(chǎn)生電場(chǎng)的靜電能.(D) 球體內(nèi)的靜電能大于球面內(nèi)的靜電能，球體外的靜電能小于球面外的靜電能.· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

7、· · · · · · · B一均勻磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面向外，兩帶電粒子在該磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則 B (A) 兩粒子的電荷必然同號(hào)；(B) 粒子的電荷可以同號(hào)也可以異號(hào)；(C) 兩粒子的動(dòng)量大小必然不同；(D) 兩粒子的運(yùn)動(dòng)周期必然不同。 兩個(gè)電子a和b同時(shí)由電子槍射出，垂直進(jìn)入均勻磁場(chǎng)，速率分別為v和2v，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，它們是A(A)a、b同時(shí)回到出發(fā)點(diǎn). (B) a、b都不會(huì)回到出發(fā)點(diǎn).(C) a先回到出發(fā)點(diǎn). (D) b先回到出發(fā)點(diǎn).在一線圈回路中，規(guī)定滿足如圖所示的旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，電動(dòng)勢(shì)e、磁通量F為

8、正值。若磁鐵沿箭頭方向進(jìn)入線圈，則有 D (A) dF /dt < 0, e < 0 (B) dF /dt < 0, e > 0 (C) dF /dt > 0, e > 0 (D) dF /dt > 0, e < 0如圖，平行的無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線A和B，電流強(qiáng)度均為I，垂直紙面向外，兩根載流導(dǎo)線之間相距為a，則磁感強(qiáng)度沿圖中環(huán)路L的線積分為 B (A) 0I (B) -0I (C) -20I (D) 0 一根無(wú)限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線載有方向如圖所示的電流I，并以dI /dt的變化率增長(zhǎng)，一圓形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)，則： B (A) 線圈中無(wú)感應(yīng)電流 (B)

9、線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较?(C) 線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?(D) 線圈中感應(yīng)電流方向不確定 若尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中穿過(guò)相同變化率的磁通量，則在兩環(huán)中 D(A)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同，感應(yīng)電流相同.(B) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流也相同.(C) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同，感應(yīng)電流也不同.(D) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流不同.半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)均勻帶電圓柱體的靜電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為： （ B）一球形導(dǎo)體，帶電量q，置于一任意形狀的空腔導(dǎo)體中，當(dāng)用導(dǎo)線將兩者連接后，系統(tǒng)靜電場(chǎng)能將 B （A）增加 （B）減少 （C）不變 （D）無(wú)法確定在雙縫干涉中，兩縫間距離為d，

10、雙縫與屏幕之間的距離為D (D >> d)，波長(zhǎng)為l的平行單色光垂直照射到雙縫上，屏幕上干涉條紋中相鄰暗紋之間的距離是 D(A) 2lD/d (B) ld/D (C) dD/l (D) lD/d單色光空氣如圖，用單色光垂直照射在觀察牛頓環(huán)的裝置上。當(dāng)平凸透鏡垂直向上緩慢平移而遠(yuǎn)離平面玻璃時(shí)，可以觀察到這些環(huán)狀干涉條紋 B (A)向右平移 (B)向中心收縮(C)向外擴(kuò)張 (D)向左平移在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，入射光波長(zhǎng)為l，用玻璃紙遮住雙縫中的一個(gè)，若玻璃紙中光程差比相同厚度空氣光程大2.5 l，則屏上原來(lái)的明紋處 B (A) 仍為明紋； (B) 變?yōu)榘导y；(C) 即非明也非暗； (D)

11、無(wú)法確定。在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長(zhǎng)為l的單色光垂直入射到寬度為a=4l的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角30°的方向，單縫處波陣面可分成的半波帶數(shù)目為 B (A) 2個(gè) (B) 4個(gè) (C) 6 個(gè) (D) 8個(gè)在單縫夫瑯禾費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，將單縫沿垂直于光的入射方向稍微平移，則 B(A) 衍射條紋移動(dòng)，條紋寬度不變； (B) 衍射條紋移動(dòng)，條紋寬度變動(dòng)；(C) 衍射條紋中心不動(dòng)，條紋變寬（或變窄）； (D) 衍射條紋不動(dòng)，條紋寬度不變。一束光強(qiáng)為 I0 的自然光垂直穿過(guò)兩個(gè)偏振片，且此兩偏振片的偏振化方向成45°角，則穿過(guò)兩個(gè)偏振片后的光強(qiáng)I為 B (A) (B) I0 / 4 (

12、C) I 0 / 2 (D) I0 / 2 自然光以布儒斯特角由空氣入射到一玻璃表面上，反射光是 C (A) 在入射面內(nèi)振動(dòng)的完全偏振光； (B) 平行于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光(C) 垂直于入射面振動(dòng)的完全偏振光； (D) 垂直于入射面的振動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的部分偏振光+5q-5qS1S2S3電荷為-5×10-9 C的試驗(yàn)電荷放在電場(chǎng)中某點(diǎn)時(shí)，受到 20×10-9 N的向下的力，則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 4N/C ，方向 上 在點(diǎn)電荷+5q和-5q的靜電場(chǎng)中，作出圖示的三個(gè)閉合曲面S1，S2，S3，則通過(guò)閉合曲面S2的電通量為_(kāi)0_半徑為r的均勻帶電球面1，帶電量為q；其外有一

13、同心的半徑為R的均勻帶電球面2，帶電量為Q，則此兩球面之間的電勢(shì)差為 。一帶電量為-q的質(zhì)點(diǎn)垂直射入開(kāi)有小孔的兩帶電平行板之間，如圖所示兩平行板之間的電勢(shì)差為u，距離為d，則此帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)電場(chǎng)后它的動(dòng)能增量等于 qU ·M.· NA·Q如圖，真空中有一點(diǎn)電荷Q及空心金屬球殼A，A處于靜電平衡，球內(nèi)有一點(diǎn)M，球殼中有一點(diǎn)N。則M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EM= 0 ；N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EN=0 I1I2L1L2L3一磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則通過(guò)一半徑為 R ，開(kāi)口向-Z方向的半球殼曲面的磁通量為 如圖所示，真空中有兩圓形電流I1 和 I2 和三個(gè)環(huán)路L1 L2 L3，則安培環(huán)路定律的表

14、達(dá)式為=， =, =.兩個(gè)帶電粒子，以相同的速度垂直磁感線飛入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，它們的質(zhì)量之比是12，電荷之比是12，它們所受的磁場(chǎng)力之比是_1:2_，運(yùn)動(dòng)軌跡半徑之比是_1:1_內(nèi)外半徑分別為R1和R2，面電荷密度為的均勻帶電非導(dǎo)體圓環(huán)，繞中心軸以角速度旋轉(zhuǎn)，則圓環(huán)中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為若帶電粒子平行磁感線射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則它作_勻速直線_運(yùn)動(dòng)；若帶電粒子垂直磁感線射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則它作_勻速圓周_運(yùn)動(dòng)如圖，長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線ab在均勻磁場(chǎng)中以速度移動(dòng)，直導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢(shì)為 0 請(qǐng)寫(xiě)出描述電磁場(chǎng)性質(zhì)的如下定理的公式(1) 靜電場(chǎng)的高斯定理： ，(2) 磁場(chǎng)的高斯定理： ，(3) 安培環(huán)路定理： 光在

15、真空中的波長(zhǎng)為，則在折射率為n的介質(zhì)中的波長(zhǎng)為/n ，若在此介質(zhì)中傳播的幾何路程為r，則光程為nr 。通過(guò)偏振化方向成a30°的兩個(gè)偏振片，觀測(cè)一束單色自然光；又在偏振化方向成a60°時(shí)，觀測(cè)另一束單色自然光；設(shè)兩次所得的透射光強(qiáng)度相等，則兩光束強(qiáng)度之比為_(kāi)1：3_在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，雙縫間距d=0.10mm，縫屏間距D=1.0m，若第二級(jí)明條紋離屏中心的距離為3.0mm，此單色光的波長(zhǎng)應(yīng)為 5000 Å。在夫瑯禾費(fèi)單縫衍射中，若縫寬增大一倍，則原來(lái)第二級(jí)明紋處將變?yōu)榈赺5_級(jí)暗條紋投射到起偏器的自然光強(qiáng)度為I0，開(kāi)始時(shí)起偏器和檢偏器的透光軸方向平行。然后使檢偏器繞

16、入射光的傳播方向轉(zhuǎn)過(guò)60°，透過(guò)檢偏器后光的強(qiáng)度是計(jì)算題：RPrSO1. 一個(gè)半徑為R的薄球殼，球表面均勻分布正電荷q，試求(1) 球殼外電場(chǎng)強(qiáng)度分布； (2) 球殼內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度分布。答：由題知，薄球殼均勻帶電，其電荷分布具有球?qū)ΨQ性，因此可以確定空間任意點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定沿著球面徑矢方向，而且在與球心等距離處，場(chǎng)強(qiáng)的大小相等。(1) 球殼外電場(chǎng)強(qiáng)度分布考慮空間任意一點(diǎn)P，該點(diǎn)與薄球殼球心O的距離為r(r>R)，以O(shè)點(diǎn)為球心，過(guò)P點(diǎn)作如圖所示的半徑為r的球面，以此作為高斯面并應(yīng)用高斯定理： 由球面上面元的方向沿球面矢徑方向，與場(chǎng)強(qiáng)方向一致，且由題給出條件知高斯面內(nèi)包含的電荷代數(shù)和為，因

17、此上式積分可寫(xiě)為由球面上各處場(chǎng)強(qiáng)大小相等，所以rS'OR(2) 球殼內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度分布在薄球殼內(nèi)作一個(gè)半徑為r(r<R)的球面S'，可知面S'內(nèi)的電荷代數(shù)和為0。應(yīng)用高斯定理12n12E1左E1右E2左E2右參考 “第6章 靜電場(chǎng)3.ppt” 第11頁(yè) 2. 兩個(gè)無(wú)限大的平行平面都均勻帶電，電荷的面密度分別為1和2，試求空間各處場(chǎng)強(qiáng)答：無(wú)限大均勻帶電平面，在帶電平面兩側(cè)產(chǎn)生的電場(chǎng)是垂直于平面的均勻場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為。按圖中所示選擇垂直于平面并由平面1指向平面2的方向?yàn)檎较?且以表示該正方向的單位矢量)，則平面1在其兩側(cè)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)分別為平面1在其兩側(cè)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)分別為根據(jù)場(chǎng)

18、強(qiáng)的疊加原理可知，空間存在場(chǎng)強(qiáng)分布不同的三個(gè)區(qū)域，其分別為參考 “第6章 靜電場(chǎng)3.ppt” 第16頁(yè) 3. 假想從無(wú)限遠(yuǎn)處陸續(xù)移來(lái)微電荷使一半徑為R的導(dǎo)體球帶電.(1) 球上已帶電荷q時(shí)，再將一個(gè)電荷元dq從無(wú)限遠(yuǎn)處移到球上的過(guò)程中，外力作多少功？(2) 使球上電荷從零開(kāi)始加到Q的過(guò)程中，外力共作多少功？答：(1) 若導(dǎo)體球帶有電荷量為q，其電荷將分布于球體表面，則導(dǎo)體球在空間形成的場(chǎng)強(qiáng)為 參考 “第6章 靜電場(chǎng)4.ppt” 第11頁(yè)導(dǎo)體球的電勢(shì)為(以無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))則將dq移至導(dǎo)體球上外力做功為，即(2) 電荷從零開(kāi)始加到Q的過(guò)程中，外力做的總功為dIxydIRdldlP參考 “第6章

19、 靜電場(chǎng)7.ppt” 第12頁(yè)4.一半徑R = 1.0cm的無(wú)限長(zhǎng)1/4圓柱面形金屬片，沿軸向通有電流I = 10.0A的電流，設(shè)電流在金屬片上均勻分布，試求圓柱軸線上任意一點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度.答：由題可知，圓柱面形金屬片沿軸向的電流密度為無(wú)限長(zhǎng)圓柱面載流金屬片產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度可以由無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加來(lái)獲得。過(guò)周線上P點(diǎn)做垂直于圓柱面軸的剖面，建立如圖所示坐標(biāo)系，電流方向?yàn)榇怪奔埫嫦蛲?。取圓柱面上取一線元dl，其與x軸夾角為。通過(guò)dl的電流dI為由安培環(huán)路定理可得電流dI在P點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小其方向與y軸負(fù)方向夾角為。則在x、y方向的分量為所以1/4無(wú)限長(zhǎng)金屬片在x、y方

20、向產(chǎn)生的磁場(chǎng)為得所以總磁感應(yīng)強(qiáng)度為XIallOxdx5. 如圖，長(zhǎng)直導(dǎo)線通有向上流動(dòng)的電流I，導(dǎo)線右側(cè)有一邊長(zhǎng)為l的單匝正方形線圈，線圈與導(dǎo)線在同一平面上，且其左右兩邊與導(dǎo)線平行，線圈以速度v垂直于導(dǎo)線向右勻速運(yùn)動(dòng)，其左側(cè)邊與導(dǎo)線距離為a，(1) 求通過(guò)線圈的磁通量。(2) 求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。答案：(1)建坐標(biāo)系如圖，根據(jù)安培環(huán)路定律，電流為I的長(zhǎng)直導(dǎo)線在與其垂直距離為x的點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為如圖所示選取順時(shí)針?lè)较蜃鳛閱卧丫€圈L的環(huán)路方向，并在單匝正方形線圈上選取一面元，其長(zhǎng)度為l，寬度為dx，與長(zhǎng)直導(dǎo)線的垂直距離為x，面積元的方向?yàn)榇怪庇诩埫嫦騼?nèi)，即與導(dǎo)線在該面積元處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向一致。該面積元的磁通量為則，當(dāng)線框左側(cè)邊與導(dǎo)線距離為a時(shí)，通過(guò)線圈的總磁通為(2) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律當(dāng)導(dǎo)線以速率移動(dòng)時(shí)，即左側(cè)邊與導(dǎo)線距離a的變化率即為速率由的計(jì)算式可知，的方向與環(huán)路L的方向相同。即為順時(shí)針?lè)较颉４鸢?XIallO也可以用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)來(lái)計(jì)算，上下側(cè)邊沿線圈環(huán)路的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為0，只有與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行的兩側(cè)邊產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)：由 ，的方向與長(zhǎng)直導(dǎo)線