大學物理題庫

大學物理試題庫二(電磁學部分)、選擇題庫侖定律的適用范圍是真空中兩個帶電球體間的相互作用；(8)真空中任意帶電體間的相互作用；(C)真空中兩個正點電荷間的相互作用；(Q)真空中兩個帶電體的大小遠小于它們之間的距離。在等量同種點電荷連線的中垂線上有A在等量同種點電荷連線的中垂線上有A、B兩點，如圖所示，下列結(jié)論正確的是(A)EA<EB，方向相同；ea不可能等于EB，但方向相同；EA(A)EA<EB，方向相同；ea不可能等于EB，但方向相同；EA和EB大小可能相等，方向相同；(D)Ea和氣大小可能相等，方向不相同。(C)3.真空中兩塊互相平行的無限大均勻帶電平面。其電荷密度分別為+。和+2。，兩板之間的距離為d，兩板間的電場強度大小為(A)0(8)|—2e0(C)—&04.下列哪一種說法正確(A)電荷在電場中某點受到的電場力很大,該點的電場強度一定很大;在某一點電荷附近的任一點，若沒放試驗電荷，則這點的電場強度為零;動;(C)若把質(zhì)量為m的點電荷q放在一電場中，由靜止狀態(tài)釋放,電荷一定沿電場線運電場線上任意一點的切線方獻表點電荷q在該點獲得加速度的方向。〔D〕5.帶電粒子在電場中運動時(A)速度總沿著電場線的切線，加速度不一定沿電場線切線；(8)加速度總沿著電場線的切線，速度不一定沿電場線切線；速度和加速度都沿著電場線的切線；速度和加速度都不一定沿著電場線的切線。一電偶極子放在均勻電場中，當電偶極矩的方向與場強方向不一致時，其所受的合力F和合力矩M為：(A) F =0,M=0； (B) F =0,M %； (C) F%，M =0； (D)F 圭0,M如〔B〕在真空中的靜電場中，作一封閉的曲面，則下列結(jié)論中正確的是通過封閉曲面的電通量僅是面內(nèi)電荷提供的封閉曲面上各點的場強是面內(nèi)電荷激發(fā)的由高斯定理求得的場強僅由面內(nèi)電荷所激發(fā)的由高斯定理求得的場強是空間所有電荷共同激發(fā)的〔D〕半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱面的靜電場中各點的電場強度的大小E與距軸線的(B)9、下面說法正確的是等勢面上各點場強的大小一定相等；在電勢高處，電勢能也一定高；場強大處，電勢一定高；場強的方向總是從電勢高處指向低處10、已知一高斯面所包圍的體積內(nèi)電量代數(shù)和為零，則可肯定:高斯面上各點場強均為零。

穿過高斯面上每一面元的電通量均為零。穿過整個高斯面的電通量為零。以上說法都不對?！睠〕11關于高斯定理的理解有下面幾種說法，其中正確的是：如果高斯面上E處處為零，則該面內(nèi)必無電荷；如果高斯面內(nèi)無電荷，則高斯面上E處處為零；如果高斯面上E處處不為零，則高斯面內(nèi)必有電荷；如果高斯面內(nèi)有凈電荷，則通過高斯面的電場強度通量必不為零。〔D〕12若穿過球形高斯面的電場強度通量為零，則高斯面內(nèi)一定無電荷； (B)高斯面內(nèi)無電荷或正負電荷的代數(shù)和為零；(C)高斯面上場強一定處處為零；(D)以上說法均不正確?！睟〕13半徑為R的均勻帶電球體的靜電場中各點的電場強度的大小E與距球心的距離,的關系曲00(A)線為:圓周內(nèi)有電流I「I200(A)線為:圓周內(nèi)有電流I「I2,其分布14、在圖(a)和(b)中各有半徑相同的圓形回路L「L2,相同，且均在真空中，但在(b)圖中相同，且均在真空中，但在(b)圖中L2回路外有電流I3,七、P2為兩圓形回路上的對應點，則:(A)(B)(C)(D)(A)(B)(C)(D)JB?dl=JB?dl,/b?dl豐JbJB?dl=JBJB?dl豐JBL1 L2?dl,?dl,?dl,B疽B廠B「=B廠B蘆B廠Bp。B廠15兩條長導線相互平行放置于真空中，如圖所示，兩條導線的電流為I1=12=I，兩條導線到P點的距離都是a,P點的磁感應強度方向PXX

7 %/、/\（A）豎直向上（B）豎直向下 （C）水平向右 （D）水平向左[D]16兩條長導線相互平行放置于真空中，如圖所示，兩條導線的電流為11=12=I，兩條導線到P點的距離都是a，P點的磁感應強度方向PXX

z X/、/\（A）豎直向上（B）豎直向下 （C）水平向右 （D）水平向左[B] X.17均勻磁場的磁感應強度B垂直于半徑為R的圓面，今以圓周為邊線，作一半球面S，則通過S面的磁通量的大小為（A）2（A）2兀R2B （B）兀R2B （C）0（D）無法確定[B]18如圖所示，流出紙面的電流為2I，18如圖所示，流出紙面的電流為2I，流進紙面的電流為I，則下述式中哪一個是正確的（A）jB-dl=2p01L1

__—>（C）jB-dl=-R01L3（B）jB-dl=R01L2

__—*■（D）jB-dl=-pIL419下列可用環(huán)路定理求磁感應強度的是（A）有限長載流直導體（A）有限長載流直導體（C）有限長載流螺線管（B）圓電流（D）無限長螺線管20把輕的長方形線圈用細線掛在載流直導線AB的附近，兩者在同一平面內(nèi)，直導線AB固定，線圈可以活動，當長方形線圈通以如圖所示的電流時，線圈將A??TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"不動 小靠近導線AB VI離開導線AB I—I繞對稱軸轉(zhuǎn)動，同時靠近導線AB E[B]21、 距一根載有電流為3X104A的電線1m處的磁感強度的大小為3X10-5T. (B)6X10-3T.(C)1.9X10-2T. (D)0.6T.(已知真空的磁導率u0=4x10-7T?m/A):B]22、 一運動電荷q，質(zhì)量為川，進入均勻磁場中，其動能改變，動量不變. (B)其動能和動量都改變.(C)其動能不變，動量可能改變. (D)其動能、動量都不變. [C]23、 兩根平行的金屬線載有沿同一方向流動的電流.這兩根導線將：(A)互相吸引. (B)互相排斥.(C)先排斥后吸引. (D)先吸引后排斥. [A]24一根長為L，載流I的直導線置于均勻磁場B中，計算安培力大小的公式是F=IBLsin9,這個式中的9代表直導線L和磁場B的夾角直導線中電流方向和磁場B的夾角直導線L的法線和磁場B的夾角因為是直導線和均勻磁場，則可令9=900[B]25洛侖茲力可以(A)改變運動帶電粒子的速率(B)改變運動帶電粒子的動量(C)對運動帶電粒子作功 (D)增加運動帶電粒子的動能

26如果帶電粒子的速度與均勻磁場B垂直，則帶電粒子作圓周運動，繞圓形軌道一周所需要的時間為m(A)T———qBmv(B)T— 0qBm(C)T—2兀—qBe2兀mv(D)T— 0B:C]27、將形狀完全相同的銅環(huán)和木環(huán)靜止放置在交變磁場中，并假設通過兩環(huán)面的磁通量隨時間的變化率相等，不計自感時則：銅環(huán)中有感應電流，木環(huán)中無感應電流。銅環(huán)中有感應電流，木環(huán)中有感應電流。銅環(huán)中感應電動勢大，木環(huán)中感應電動勢小。銅環(huán)中感應電動勢小，木環(huán)中感應電動勢大。28、附圖中，M、P、O為由軟磁材料制成的棒，三者在同一平面內(nèi)，當K閉合后，(A)M的左端出現(xiàn)N極. (B)P的左端出現(xiàn)N極.29、一導體圓線圈在均勻磁場中運動，能使其中產(chǎn)生感應電流的一種情況是(A)線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向平行.線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向垂直.線圈平面垂直于磁場并沿垂直磁場方向平移.(D)線圈平面平行于磁場并沿垂直磁場方向平移.30、一個圓形線環(huán)，它的一半放在一分布在方形區(qū)域的勻強磁——場B中，另一半位于磁場之外，如圖所示.磁場B的方向垂直指向紙內(nèi).欲使圓線環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，應使(A)29、一導體圓線圈在均勻磁場中運動，能使其中產(chǎn)生感應電流的一種情況是(A)線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向平行.線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向垂直.線圈平面垂直于磁場并沿垂直磁場方向平移.(D)線圈平面平行于磁場并沿垂直磁場方向平移.30、一個圓形線環(huán)，它的一半放在一分布在方形區(qū)域的勻強磁——場B中，另一半位于磁場之外，如圖所示.磁場B的方向垂直指向紙內(nèi).欲使圓線環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，應使(A)線環(huán)向右平移. (B)線環(huán)向上平移.[B]31、如圖所示，一載流螺線管的旁邊有一圓形線圈，欲使線圈產(chǎn)生圖示方向的感應電流i,下列哪一種情況可以做到？載流螺線管向線圈靠近.載流螺線管離開線圈.載流螺線管中電流增大.載流螺線管中插入鐵芯.32、如圖所示，閉合電路由帶鐵芯的螺線管，電源，滑線變阻器組成.問在下列哪一種情況下可使線圈中產(chǎn)生的感應電動勢與原電流31、如圖所示，一載流螺線管的旁邊有一圓形線圈，欲使線圈產(chǎn)生圖示方向的感應電流i,下列哪一種情況可以做到？載流螺線管向線圈靠近.載流螺線管離開線圈.載流螺線管中電流增大.載流螺線管中插入鐵芯.32、如圖所示，閉合電路由帶鐵芯的螺線管，電源，滑線變阻器組成.問在下列哪一種情況下可使線圈中產(chǎn)生的感應電動勢與原電流I的方向相反.(A)滑線變阻器的觸點A向左滑動.滑線變阻器的觸點A向右滑動.螺線管上接點B向左移動(忽略長螺線管的電阻).把鐵芯從螺線管中抽出.:A]33、如圖，長度為l的直導線ab在均勻磁場B中以速度5移動，直導線ab中的電動勢為(A)Blv.(C)Blvcos(B)Blvsin(D)0.、式中Ek為感應電場的電場強34在感應電場中電磁感應定律可寫成JE、式中Ek為感應電場的電場強L度.此式表明:、閉合曲線L上Ek處處相等.感應電場是保守力場.感應電場的電場強度線不是閉合曲線.在感應電場中不能像對靜電場那樣引入電勢的概念. [D]、填空題

在真空中相距l(xiāng)的兩個正點電荷，A帶的電量是B的4倍；在AB線上，電場強度為零的點距離B點 。答案：1/3+n+cr兩個平行的“無限大”均勻帶電平面，其電荷面密度都是+。，如圖所示，則B區(qū)域的電場強度為：Eb=（設方向 AB。向右為x軸正向）。答案：0在點電荷系的電場中，任一點的電場強度等于每個點電荷電場的和，這稱為場強疊加原理.答案：矢量電偶極子的電偶極矩是一個矢量，它的大小是ql（其中l(wèi)是正負電荷之間的距離），它的方向是由 電荷。答案：負電荷指向正電荷LE-dl=0靜電場的安培環(huán)路定理是：，說明靜電場是保守場。b無限大帶電面，面電荷密度。，則其兩面的電場強度大小。答案：一一個點電荷對另一個相距為l的點電荷施加一個大小為F的靜電力，如果兩個點電荷間的距離增加到2l，則它們之間靜電力的大小變?yōu)镕的 倍。答案：14如圖所示為某電荷系形成的電場中的電場線示意圖，已知A點處有電量為Q的點電荷，則從電場線可判斷B處存在一（填正、負）的點電荷。答案：負如圖所示，在場強為E的均勻電場中取一半球面，其半徑為R，電場強度的方向與半球面的對稱軸平行。則通過這個半球面的電通量為 。答案：E兀R210如圖所示，在場強為E的均勻電場中取一半球面，其半徑為R，電場強度的方向與半球面的對稱軸垂直。則通過這個半球面的電通量為 。答案：0if 冗一面積為S的平面，放在場強為E的均勻電場中，已知E與平面法線的夾角為°（＜-），則通過該平面的電場強度通量的數(shù)值①廣。答案：lElScos9一閉合面包圍著一個電偶極子，則通過此閉合面的電場強度通量。廣。答案：0一點電荷q處在球形高斯面的中心，當將另一個點電荷置于高斯球面外附近時，穿過此

高斯面的E通量是否會發(fā)生變化？。答案：不變化一點電荷q處在球形高斯面的中心，當將另一個點電荷置于高斯球面外附近時，此高斯面上任意點的電場強度是否會發(fā)生變化？。答案：變化15可以引入電位（勢）來描述靜電場的原因。答案：靜電場力作功與路徑無關或：靜電場是保守的16圖中所示以O為圓心的各圓弧為靜電場的等勢線圖，已知U1vUvU，則a、b兩點電場強度的大?。篍答案：=E點電場強度的大?。篍答案：=E（填＞、=、＜）。17如圖所示，在電荷為。的點電荷的靜電場中，將一電荷為q。的試驗電荷從a點經(jīng)任意路徑移動到b徑移動到b點，外力所作的功入=。答案： 。答案:Qq4兀8r一電量為Q的點電荷固定在空間某點上，將另一電量為q的點電荷放在與Q相距 。答案:Qq4兀8r若設兩點電荷相距無限遠時電勢能為零，則此時的電勢能叱=0e0為零，則球內(nèi)距離球心為r的P點處的電勢為 答案：U為零，則球內(nèi)距離球心為r的P點處的電勢為 答案：U=Q4兀8R020一根長直載流導線，通過的電流為2A，在距離其2mm處的磁感應強度為(日0=4兀x10-7Tm/A)答：2x10-4t21兩平行載流導線，導線上的電流為I,方向相反，兩導線之間的距離a，則在與兩導線同2uI平面且與兩導線距離相等的點上的磁感應強度大小為 。答：一％兀a22真空中有一載有穩(wěn)恒電流I的細線圈，則通過包圍該線圈的封閉曲面S的磁通量為。答案：0T23如圖所示，半徑為0.5cm的無限長直導線直圓柱形導體上，沿軸線方向均勻地流著I=3A的電流。作一個半徑為r=5cm，長l=5cm且與電流同軸的圓柱形閉合曲面S，則該曲面—?上的磁感強度8沿曲面的積分為。答案：024在磁場中某點放一很小的試驗線圈.若線圈的面積增大一倍，且其中電流也增大一倍，該線圈所受的最大磁力矩將是原來的 倍.答案:4—?25在磁感應強度為B的磁場中置一長為L的載流導線，電流為I，則該導線所受的安培力— —— ————的表達式為F=。答案：F=jIdlxBL26在一均勻磁場B中放一長為L，電流為I的載流直導線，直導線中的電流方向與B的夾角為0，則直導線受到的磁力的大小是。答案：F=IBLsin9——27一帶電粒子垂直射入磁場B后，運動軌跡是半徑為R的圓周，若要使圓周半徑變?yōu)镽/2,——則磁感應強度應變?yōu)?答案：2B。28在非均勻磁場中，有一帶電量為q的運動電荷，當電荷運動至某點時，其速度為v，運動方向與磁場的夾角為a，此時測出它所受的磁力為fm，則該運動電荷所在處的磁感應強度的大小為 。答案：B=—fm—qvsina、29在磁感強度為B的磁場中，以速率v垂直切割磁力線運動的一長度為L的金屬桿，相當于一個電源，它的電動勢為一E=BvL，產(chǎn)生此電動勢的非靜電力是洛侖茲力.L^30電場強度與電勢的積分關系是：=ME-dla三、判斷題（正確的表述在括號中打“””，錯誤的表述在括號中打“X”）

1.若將放在電場中某點的試探電荷q改為-q，則該點的電場強度大小不變，方向與原來相TOC\o"1-5"\h\z反。 （X）2在點電荷q1激發(fā)的電場中有一試探電荷q0，受力為匕。當另一點電荷q2移入該區(qū)域后，q0與q1之間的作用力不變，仍為F1。 （v）3在正點電荷Q的電場中，離Q越遠處，場強越小。 （V）4有兩個帶電量不相等的點電荷，它們相互作用時，電量大的電荷受力大，電量小的電荷受力小。 （X）5均勻帶電圓環(huán)，由于電荷對稱分布，其軸線上任意一點的電場強度為零。（X）6靜電場中的電場線不會相交，不會形成閉合線。 （V）7電荷在電勢高的地方靜電勢能一定大。 （X）8電場強度的方向總是指向電勢降落的方向。 （V）9,場強和電勢都是矢量。 （X）—? —?10一段電流元Idl所產(chǎn)生的磁場的方向并不總是與Idl垂直。 （X）11對于一個載流長直螺線管，兩端的磁感應強度大小是中間的一半。 （V）12只有電流分布具有某種對稱性時，才可用安培環(huán)路定理求解磁場問題。（V）13閉合曲線當中沒有包含電流，說明閉合曲線中的磁感應強度處處為零。（X）14洛侖茲力和安培力分別是運動電荷和載流導線在磁場中受到的力，盡管它們都是磁力，但本質(zhì)是不同的。 （X）—?一段電流元Idl在磁場中受到的安培力總是垂直于磁場方向。 （V）17在一均勻磁場中，若帶電粒子的速度訂與磁感應強度B斜交成6角，°。：，則帶電粒子的運動軌道是一螺旋線。 （V）18二個電子以相同的速度v平行運動，在實驗室中觀察，由于它們之間相對靜止，所以它們之間除了萬有引力之外，只有電力，沒有磁力。 （X）一個帶電粒子在電磁場中不可能作勻速直線運動，而只能是直線加速運動或曲線運動。（X）一個電子在磁場中作圓周運動時，洛侖茲力不作功；當它作螺旋線運動時，洛侖茲力也h:I側(cè)不 作 功h:I側(cè)（V）四、計算題

和氣，沿軸線方向上單位長度的1一對無限長的均勻帶電共軸直圓筒，內(nèi)外半徑分別為R1電量分別為\和人2。求各區(qū)域內(nèi)的場強分布。和氣，沿軸線方向上單位長度的答案：取同軸圓柱形高斯面，側(cè)面積S=2nrl通量:由高斯定理Zq=0,Zq=lx1xE= 1—2兀8rZ通量:由高斯定理Zq=0,Zq=lx1xE= 1—2兀8rZq=l（X+X）1 2Ed

2n8r

o2一個“無限長”半徑為R的空心圓柱面，均勻帶電，對r>R2的區(qū)域:沿軸線方向單位長度上的所帶電荷為人，分別求圓柱面內(nèi)、外的電場強度E的大小。答案:作一半徑為尸>R，高為h的同軸圓柱面為高斯面，由高斯定理可得:h\S"「

?上即:E-dS=n8 8〃礦行hXE-h2兀r=——8oXE= 2兀8r

0作一半徑r<R，高為h的同軸圓柱面為高斯面,同理：出S尸次q0E-dS=—^=——& &:.E=03如圖所示，一個均勻分布帶電球?qū)颖砻姘霃綖镽，外表面為2R，求：電場分布。答案：本題的電荷分布具有球?qū)ΨQ性，因而電場分布也具有對稱性，作同心球面為高斯面，由高斯定理電荷體密度為P，球?qū)觾?nèi)由對稱性可以得到對于不同的高斯面， in_￡0JJE-dS=4”由對稱性可以得到對于不同的高斯面， in_￡0JJE-dS=4”2E電荷是不同的，結(jié)果如下q二一冗(r3—R3)p3因而場強分布為日_(r3—R3)pE3￡r20R<r<2R2分E=迎3￡r20r>2R1分4（1）（本小題5分）用高斯定理求均勻帶正電的無限大平面簿 仃板的場強（設電荷的面密度為。）；（2）（本小題5分）兩個無限大的平行平面都均勻帶電，電荷的面密度分別為c和c，試求空間各處場強。1 2答案：（1）如圖，選擇圓柱面作為高斯面cJJE?dS=JJE?dS+JJE?dSE?dcJJE?dS=JJE?dS+JJE?dS（2（2）如題圖示，兩帶電平面均勻帶電，=2EAS2分E=—2￡01分電荷面密度分別為。1與-2，左底右底側(cè)面S兩面間，E=—（。2￡ 10

°I面外，E=一——(°+°)n

2s i2°I面外，0I,、一°2面外，E=^—(°1+°2)n05兩個均勻帶電的同心球面，半徑分別為R1和氣，帶電量分別為q1和q2。求（1）場強的分布；（2）當q1=-q2=q時，場強的分布。答案：（1）選擇高斯面：選與帶電球面同心的球面作為高斯面。TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"由高斯定理：IfE-dS=Mq此，得：E4n2='2分s s s0 0當r>R2時，Zq^=q1+q2 1分解得當R<r<R時，q解出E=―1—4雙r20當r<R1時，Zq=0解得E=0（2）當qi=f=q時，由上面計算的結(jié)果，得場強的分布為|0, r>R2R1<r<R1<r<R2r<Ri4雙r200，6長空心柱形導體半徑分別為Ri和氣，導體內(nèi)載有電流】，設電流均勻分布在導體的橫截面上。求（1） 導體內(nèi)部各點的磁感應強度。（2） 導體內(nèi)壁和外壁上各點的磁感應強度。解：導體橫截面的電流密度為IJ= 兀(R;-R12)（2分）在P點作半徑為r的圓周，作為安培環(huán)路。由JB.燈=%EI得B2冗r=旦8冗(r2—R2)= _R12)0■0 1R2—R22 1即 B=K1（r2―件）2兀r（R2—R2）2 1對于導體內(nèi)壁，r=R1，所以B=0對于導體外壁，r=R，所以B=%2 2兀R2（2分）（2分）（2分）（2分）7一長直圓柱狀導體，半徑為R，其中通有電流I，并且在其橫截面上電流密度均勻分布。求導體內(nèi)、外磁感應強度的分布。解電流的分布具有軸對稱性，可以運用安培環(huán)路定理求解。以軸線上一點為圓心、在垂直于軸線的平面內(nèi)作半徑為r的圓形環(huán)路，如圖10-12所示，在該環(huán)路上運用安培環(huán)路定理:「 I%=商——tit在圓柱體內(nèi)部： ,由上式解得： 2應（當『非時）..,,. 書5?就=￡2TO*=在圓柱體外部：由上式解得： &（當5時）.8在同一平面內(nèi)有一長直導線和一矩形單匝線圈，線圈的長邊與長直導線平行，如圖所示。若直導線中的電流為I=20A，矩形線圈中的1電流為12=10A，求矩形線圈所受的磁場力。解：根據(jù)題意，矩形線圈的短邊bc和da所受磁場力的大小相等、方向相反，互相抵消。所以矩形線圈所受磁場力就是其長邊ab和cd所受磁場力的合力。（2分）旦IIL（3分）ab邊所受磁場力的大小為F1=12LB1=勇總2 方向向左（3分）1一 旦IILcd邊所受磁場力的大小為F2=（2總2 方向向右。（3分）2矩形線圈所受磁場力的合力的大小為F=F-F=^0Ii12L（—-—）=3.3x10-4N1 2 2兀 rr方向沿水平向左。（2分）9一個半徑為R的球體均勻帶電，電量為q，求空間各點的電勢。解先由高斯定理求出電場強度的分布，再由電勢的定義式求電勢的分布?！禅B，赍=的4町"=% 在球內(nèi)：「藝凡，根據(jù)高斯定理，可列出下式： 用：解得： 3旬勒",方向沿徑向向外。§E2-^S=S^r2=魚在球外：‘>R，根據(jù)高斯定理，可得： 此，s2=—4解得： 4■"節(jié),，方向沿徑向向外。球內(nèi)任意一點的電勢：》 * 磕C2*2砂W,f)10長為L的導體棒在垂直于均勻磁場的平面上以角速度①沿逆時針方向作勻速轉(zhuǎn)動，求感應電動勢?解：l處取棒元dl,由動生電動勢公式_L —^de=（vxB）-dl=-vBdle=fde=jL-B^l-dl=--wBL0 2動生電動勢的方向由端點指向圓心，O點帶正電。動生電動勢的方向由端點指向圓心，O點帶正電。或者用法拉第電磁感應定律di)或者用法拉第電磁感應定律di).d。Eb&)1"TOC\o"1-5"\h\zdr 2由211如圖所示，長直導線通以電流I=5A,在其右方放一長方形線圈，兩者共面。線圈長b=0.06m,寬a=0.04m,線圈以速度v=0.03m/s垂直于直線平移遠離。求：d=0.05m時線圈中感應電動勢的大小和方向。解：AB、CD運動速度v方向與磁力線平行，不產(chǎn)生感應電動勢。 qDA產(chǎn)生電動勢 J I8=jA(vxB)-df=vBb=vb I —sBC產(chǎn)生電動勢 | 8=j"①xB)-dl=—vb—^0-—2B 2n(a+d)???回路中總感應電動勢8=8+8=.0/所(J_—1)=1.6x10—8V1 2 2n dd+a方向沿順時針.大學物理試題庫三(熱學部分)一、選擇題已知氫氣與氧氣的溫度相同，請判斷下列說法哪個正確？氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的壓強一定大于氫氣的壓強.氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氧氣的密度一定大于氫氣的密度.氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的速率一定比氧分子的速率大氧分子的質(zhì)量比氫分子大，所以氫分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大. :D]兩種不同的理想氣體，若它們的最概然速率相等，則它們的平均速率相等，方均根速率相等.平均速率相等，方均根速率不相等.平均速率不相等，方均根速率相等.平均速率不相等，方均根速率不相等. [A]若理想氣體的體積為V,壓強為p,溫度為T,一個分子的質(zhì)量為m,k為玻爾茲曼常量，R為普適氣體常量，則該理想氣體的分子數(shù)為：pV/m(B)pV/(kT)TOC\o"1-5"\h\z(C)pV/(RT) (D)pV/(mT) :B]1mol剛性雙原子分子理想氣體，當溫度為T時，其內(nèi)能為(式中R為普適氣體常量，k為玻爾茲曼常量)-RT -kT2 . (B)2 .5RT -kT(C)2 . (D)2 ? [C]一物質(zhì)系統(tǒng)從外界吸收一定的熱量，則系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加.系統(tǒng)的內(nèi)能一定減少.系統(tǒng)的內(nèi)能一定保持不變.系統(tǒng)的內(nèi)能可能增加，也可能減少或保持不變. [D]如果在一固定容器內(nèi)，理想氣體分子速率都提高為原來的二倍，那么溫度和壓強都升高為原來的二倍；溫度升高為原來的二倍，壓強升高為原來的四倍；溫度升高為原來的四倍，壓強升高為原來的二倍；溫度與壓強都升高為原來的四倍。 [D]兩容器內(nèi)分別盛有氫氣和氦氣，若它們的溫度和質(zhì)量分別相等，則:兩種氣體分子的平均平動動能相等.兩種氣體分子的平均動能相等.兩種氣體分子的平均速率相等.兩種氣體的內(nèi)能相等. [A]麥克斯韋速率分布曲線如圖所示，圖中A、B兩部分面積相等，則該圖表示V°為最概然速率.V0為平均速率.v0為方均根速率.速率大于和小于V°的分子數(shù)各占一半. [D]f(v)速率分布函數(shù)f(v)的物理意義為：具有速率v的分子占總分子數(shù)的百分比.速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.具有速率v的分子數(shù).速率分布在v附近的單位速率間隔中的分子數(shù). [B]根據(jù)熱力學第二定律可知：功可以全部轉(zhuǎn)換為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)換為功.熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體不可逆過程就是不能向相反方向進行的過程.一切自發(fā)過程都是不可逆的. [D]根據(jù)熱力學第二定律判斷下列哪種說法是正確的.熱量能從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體.功可以全部變?yōu)闊?，但熱不能全部變?yōu)楣?氣體能夠自由膨脹，但不能自動收縮.有規(guī)則運動的能量能夠變?yōu)闊o規(guī)則運動的能量，但無規(guī)則運動的能量不能變?yōu)橛幸?guī)則運動的能量 [C]熱力學第二定律表明：不可能從單一熱源吸收熱量使之全部變?yōu)橛杏玫墓?在一個可逆過程中，工作物質(zhì)凈吸熱等于對外作的功.摩擦生熱的過程是不可逆的.熱量不可能從溫度低的物體傳到溫度高的物體. [C]二、填空題質(zhì)量為M，摩爾質(zhì)量為M，分子數(shù)密度為n的理想氣體，處于平衡態(tài)時，系統(tǒng)壓強尸mol與溫度T的關系為P=nkT。兩種不同種類的理想氣體，其分子的平均平動動能相等，但分子數(shù)密度不同則它們的溫度相同。（填“相同”或者“不相同”）兩種不同種類的理想氣體，其分子的平均平動動能相等，但分子數(shù)密度不同，則它們的壓強不同。（填“相同”或者“不相同”）從分子動理論導出的壓強公式來看，氣體作用在器壁上的壓強，決定于 單位體積內(nèi)的分子數(shù) 和 分子的平均平動動能.有一瓶質(zhì)量為M的氫氣（視作剛性雙原子分子的理想氣體），溫度為T，則氫分子的平均平動動能為3kT，氫分子的平均動能為5kT，3 一?..，對于處在平衡態(tài)下溫度為T的理想氣體，\=二kT的物理意義是每個氣體分子熱運動k23,一的平均平動動能為了kT.（k為玻爾茲曼常量）TOC\o"1-5"\h\z要使一熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增加，可以通過外界對系統(tǒng)做功 或向系統(tǒng)傳遞熱量兩種方式將熱量Q傳給一定量的理想氣體，若氣體的體積不變，則熱量用于一增加系統(tǒng)的內(nèi)能_ .將熱量Q傳給一定量的理想氣體，若氣體的溫度不變，則熱量用于 對外做功 .三、判斷題（正確的表述在括號中打“””，錯誤的表述在括號中打“X”）處于熱平衡的兩個系統(tǒng)的溫度值相同，反之，兩個系統(tǒng)的溫度值相等，它們彼此必定處于熱平衡。 （V）對物體加熱也可以不致升高物體的溫度。 （V）熱量是過程量，可以通過熱傳遞來改變系統(tǒng)的內(nèi)能，所以內(nèi)能也是過程量（X）不作任何熱交換也可以使系統(tǒng)溫度發(fā)生變化。 （V）不規(guī)則地攪拌盛于絕熱容器中的液體，液體溫度在升高，若將液體看作系統(tǒng)，則外界對系統(tǒng)作功，系統(tǒng)的內(nèi)能增加。 （V）一定量的理想氣體處于熱動平衡狀態(tài)時，此熱力學系統(tǒng)的不隨時間變化的物理量是是壓強、體積和氣體分子運動速率。 （X）當系統(tǒng)處于熱平衡態(tài)時，系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)和微觀運動都不隨時間改變。 （X）

熱量不能從低溫物體傳向高溫物體。9熱量不能自動地從低溫物體傳向高溫物體熱力學第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述是等價的，表明在自然界中與熱現(xiàn)象有關的實際宏觀過程都是不可逆的功可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃浚珶崃坎荒芡ㄟ^一循環(huán)過程全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣?。大學物理試題庫四(光學部分)、選擇題有一平面透射光柵，每毫米有500條刻痕，刻痕間距是刻痕寬度的兩倍。若用600nm的平行光垂直照射該光柵，問第幾級亮條紋缺級？能觀察到幾條亮條紋？ (C)A.第1級，7條B.第2級，6條C.第3級，5條D.第2級，3條空氣油膜n=1.4水下列情形中，在計算兩束反射光線的光程差時，不需要計算因半波損失而產(chǎn)生的額外光程的是：(D)空氣油膜n=1.4水MgF2n=1.38空氣玻璃n=1.5油膜n=1.4空氣油膜n=1.4空氣水空氣玻璃n=1.5油膜n=1.4空氣油膜n=1.4空氣水空氣玻璃n=1.5MgF2n=1.38在相同的時間內(nèi)，一束波長為的單色光在空氣中和在玻璃中(C)傳播的路程相等，走過的光程相等傳播的路程相等，走過的光程不相等傳播的路程不相等，走過的光程相等傳播的路程不相等，走過的光程不相等如圖，S］、S2是兩個相干光源，它們到P點的距離分別為弓和r2。路徑S1P垂直穿過一塊厚度為J、折射率為n1的介質(zhì)板，路徑S2P垂直穿過厚度為t2、折射率為n2的另一

TOC\o"1-5"\h\z介質(zhì)板，其余部分可看作真空，這兩條路徑的光程差等于( B)(r+nt)一(r+nt)2 22 1 11[r+(n-1)t]-[r+(n-1)t]\o"CurrentDocument"2 2 2 1 1 1(r-nt)-(r-nt)\o"CurrentDocument"2 22 1 11nt-nt\o"CurrentDocument"22 115、如圖所示，平行單色光垂直照射到薄膜上，經(jīng)上下兩表面反射的兩束光發(fā)生干涉，若薄膜的厚度為e，并且n1<n2>n3,人］為入射光在折射率為勺的媒質(zhì)中的波長，則兩束反射光在相遇點的相位差為(C)ipn e2n32兀ne/(n人ipn e2n34兀ne/(n人)+兀4兀ne/(nX)+兀4兀ne/(nX)6、在真空中波長為X的單色光，在折射率為n的透明介質(zhì)中從A沿某路徑傳播到B，若A、B兩點相位差為3兀，則此路徑AB的光程為(A)(A)1.5X (B)1.5X/n (C)1.5nX (D)3X7、 一束光強為I0的自然光垂直穿過兩個偏振片，且此兩偏振片的透振方向成45°角，則穿過兩個偏振片后的光強I為(B)(A)I/4.巨 (B)I/4 (C)I/2 (D)巨//20 0 0 08、 波長為X的單色光垂直入射于光柵常數(shù)為d、縫寬為a、總縫數(shù)為N的光柵上。取k=0,±1，±2....，則決定出現(xiàn)主極大的衍射角0的公式可寫成(D)(A)Nasin0=kX (B)asin0=kX (C)Ndsin0=kX (D)dsin0=kX9、 把一平凸透鏡放在平玻璃上，構(gòu)成牛頓環(huán)裝置。當平凸透鏡慢慢地向上平移時，由反射光形成的牛頓環(huán)(B)(A)向中心收縮，條紋間隔變小 (B)向中心收縮，環(huán)心呈明暗交替變化(C)向外擴張，環(huán)心呈明暗交替變化 (D)向外擴張，條紋間隔變大10、在邁克耳孫干涉儀的一條光路中，放入一折射率為n，厚度為d的透明薄片，放入

后，這條光路的光程改變了(A)(A)2(n-1)d (B)2nd (C)2(n-1)d+X/2 (D)(n-1)d11、在邁克耳孫干涉儀的一支光路中，放入一片折射率為n的透明介質(zhì)薄膜后，測出兩束光的光程差的改變量為一個波長X，則薄膜的厚度是(D)(A)X/2 (A)X/2 (B)X/(2n)(C)X/n(D)E12、 根據(jù)惠更斯一菲涅耳原理，若已知光在某時刻的波陣面為S，則S的前方某點P的光強度決定于波陣面S上所有面積元發(fā)出的子波各自傳到P點的(D)(A)振動振幅之和 (B)光強之和(C)振動振幅之和的平方 (D)振動的相干疊加13、 在雙縫干涉實驗中，如果拉大光屏與雙縫之間的距離，則光屏上的條紋間距將(C)(A)不變 (B)變小 (C)變大 (D)不能確定14、 光波的衍射沒有聲波顯著是由于(D)(A)光是電磁波 (B)光速比聲速大(C)光有顏色 (D)光的波長比聲波小得多二、填空題兩列光波的相干條件，可表述為：頻率相同：存在相互平行的振動分量或振動方向相同：具有固定的相位差.獲得相干光波的方法有分波前法：分振幅法：分振動面法.在楊氏干涉實驗中，若雙縫的距離為。，雙縫到屏的距離為D，則相鄰亮條紋中心DX或相鄰暗條紋中心的距離為_——a單色平行光垂直入射到雙縫上。觀察屏上P點到兩縫的距離分別為r1和％雙縫的寬度為』寬度為』。設雙縫和屏之間充滿折射率為n的媒質(zhì)，則P點處二相干光線的光程差為 n(r2-十)。用波長為X的單色平行光垂直入射在一塊多縫光柵上，其光柵常數(shù)d=3|im，縫寬a=1I^m,則在單縫衍射的中央明條紋中共有 5條譜線（主極大）。6、 用波長為入的單色光垂直照射折射率為n的劈形膜形成等厚干涉條紋，若測得相鄰明條紋的間距為/，則劈尖角0= 。2nl7、 某單色光垂直入射到一個每毫米有800條刻線的光柵上，如果第一級譜線的衍射角為30°,則入射光的波長應為 625nm。8、 波長為A的單色光垂直投射于縫寬為s總縫數(shù)為N,光柵常數(shù)為d的光柵上，光柵方程（表示出現(xiàn)主極大的衍射角中應滿足的條件）為 dsig=瓜（k=0，土1，土2，……） 。9、 波長為500nm（1nm=109m）的單色光垂直入射到光柵常數(shù)為1.0X10Ncm的平面衍射光柵上，第一級衍射主極大所對應的衍射角中=30°一。10、 波長為X=550nm（1nm=10-9m）的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d=2X10-4cm的平面衍射光柵上，可能觀察到光譜線的最高級次為第