《普通物理學(xué)》自測(cè)題7

自測(cè)題7一、選擇題：(共24分)1.如題7.1.1圖所示，兩塊面積均為S的金屬平板A和B彼此平行放置，板間距離為d(d遠(yuǎn)小于板的線度)，設(shè)A板帶電量q1，B板帶電量q2，則AB兩板間的電勢(shì)差為()(A).(B)(C).(D).2.已知均勻帶正電圓盤的靜電場(chǎng)的電力線分布如題7.1.2圖所示.由這電力線分布圖可斷定圓盤邊緣處一點(diǎn)P的電勢(shì)UP與中心O處的電勢(shì)U0的大小關(guān)系是()(A)UP＝U0.(B)UP＜U0.(C)UP＞U0.(D)無法確定的(因不知場(chǎng)強(qiáng)公式).題7.1.1圖題7.1.2圖3.面積為S的空氣平行板電容器，極板上分別帶電量±q，若不考慮邊緣效應(yīng)，則兩極板間的相互作用力為()(A).(B).(C).(D)4.有一個(gè)圓形回路1及一個(gè)正方形回路2，圓直徑和正方形的邊長(zhǎng)相等，兩者中通有大小相等的電流，它們?cè)诟髯灾行漠a(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比B1/B2為()(A)0.90.(B)1.00.(C)1.11.(D)1.22.5.題7.1.3圖為4個(gè)帶電粒子在O點(diǎn)沿相同方向垂直于磁力線射入均勻磁場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)軌跡的照片.磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，軌跡所對(duì)應(yīng)的4個(gè)粒子的質(zhì)量相等，電量大小也相等，則其中動(dòng)能最大的帶負(fù)電的粒子的軌跡是()(A)Oa.(B)Ob.(C)Oc.(D)Od.6.如題7.1.4圖所示，一固定的載流大平板，在其附近，有一載流小線框能自由轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng).線框平面與大平板垂直.大平板的電流與線框中電流方向如圖所示，則通電線框的運(yùn)動(dòng)情況從大平板向外看是：()(A)靠近大平板AB.(B)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).(C)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).(D)離開大平板向外運(yùn)動(dòng).題7.1.3圖題7.1.4圖7.已知圓環(huán)式螺線管的自感系數(shù)為L(zhǎng).若將該螺線管鋸成兩個(gè)半環(huán)式的螺線管，則兩個(gè)半環(huán)螺線管的自感系數(shù)()(A)都等于eq\f(1,2)L.(B)有一個(gè)大于eq\f(1,2)L，另一個(gè)小于eq\f(1,2)L.(C)都大于eq\f(1,2)L.(D)都小于eq\f(1,2)L.8.對(duì)位移電流，有下述4種說法，請(qǐng)指出哪一種說法正確.()(A)位移電流是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的.(B)位移電流是由線性變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的.(C)位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳楞次定律.(D)位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理.二、填空題：(共36分)1.AC為一根長(zhǎng)為2l的帶電細(xì)棒，左半部均勻帶有負(fù)電荷，右半部均勻帶有正電荷.電荷線密度分別為－λ和＋λ，如題7.2.1圖所示.O點(diǎn)在棒的延長(zhǎng)線上，距A端的距離為l.P點(diǎn)在棒的垂直平分線上，到棒的垂直距離為l.以棒的中點(diǎn)B為電勢(shì)的零點(diǎn).則O點(diǎn)電勢(shì)UO＝；P點(diǎn)電勢(shì)UP＝.2.如題7.2.2圖所示，把一塊原來不帶電的金屬板B移近一塊已帶有正電荷Q的金屬板A，平題7.2.1圖題7.2.2圖題7.2.3圖行放置.設(shè)兩板面積都是S，板間距離是d，忽略邊緣效應(yīng).當(dāng)B板不接地時(shí)，兩板間電勢(shì)差UAB＝；B板接地時(shí)U′AB＝.3.將半徑為R的無限長(zhǎng)導(dǎo)體薄壁管(厚度忽略)沿軸向割去一寬度為h(h?R)的無限長(zhǎng)狹縫后，再沿軸向均勻地流有電流，其面電流密度為i(如題7.2.3圖所示)，則管軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是.4.有一流過強(qiáng)度I＝10A電流的圓線圈，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度等于0.015T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，處于平衡位置.線圈直徑d＝12cm.使線圈以它的直徑為軸轉(zhuǎn)過角α＝eq\f(1,2)π時(shí)，外力所必須做的功A＝，如果轉(zhuǎn)角α＝2π，必須做的功A＝5.一半徑r＝10cm的圓形閉合導(dǎo)線回路置于均勻磁場(chǎng)B(B＝0.80T)中，B與回路平面正交.若圓形回路的半徑從t＝0開始以恒定的速率dr/dt＝－80cm·s－1收縮，則在t＝0時(shí)刻，閉合回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為；如要求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持這一數(shù)值，則閉合回路面積應(yīng)以dS/d6.如題7.2.4圖所示，4根輻條的金屬輪子在均勻磁場(chǎng)B中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與B平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長(zhǎng)為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心a與輪邊緣b之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，電勢(shì)最高點(diǎn)是在處.7.面積為S的平面線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中.若線圈以勻角速度ω繞位于線圈平面內(nèi)且垂直于B方向的固定軸旋轉(zhuǎn)，在時(shí)刻t＝0時(shí)B與線圈平面垂直.則任意時(shí)刻t時(shí)通過線圈的磁通量，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).若均勻磁場(chǎng)B是由通有電流I的線圈所產(chǎn)生，且B＝kI(k為常量)，則旋轉(zhuǎn)線圈相對(duì)于產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈最大互感系數(shù)為.題7.2.4圖題7.2.5圖8.在半徑為R的圓柱形區(qū)域內(nèi)，磁感強(qiáng)度B的方向與軸線平行，如題7.2.5圖所示.設(shè)B以1.0×10－2T·s－1的速率減小.則在r＝5.0×10－2m的P點(diǎn)電子受到渦旋電場(chǎng)對(duì)它的作用力，此力產(chǎn)生的加速度的大小a＝，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出a的方向.(電子的電量大小e＝1.6×10－19C，質(zhì)量m三、計(jì)算題：(共40分)1.一半徑為R的帶電球體，其電荷體密度分布為ρ＝Ar(r≤R)ρ＝0(r＞R)A為一常數(shù).試求球體內(nèi)外的場(chǎng)強(qiáng)分布.2.一球體內(nèi)均勻分布著電荷體密度為ρ的正電荷，若保持電荷分布不變，在該球體內(nèi)挖去半徑為r的一個(gè)小球體，球心為O′，兩球心間距離eq\x\to(OO′)＝d，如題7.3.1圖所示.求：(1)在球形空腔內(nèi)，球心O′處的電場(chǎng)強(qiáng)度E0.(2)在球體內(nèi)P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E.設(shè)O′，O，P三點(diǎn)在同一直徑上，且eq\x\to(OP)＝d.3.一線圈由半徑為0.2m的1/4圓弧和相互垂直的二直線組成，通以電流2A，把它放在磁感強(qiáng)度為0.5T的均勻磁場(chǎng)中(磁感應(yīng)強(qiáng)度(1)線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，圓弧eq\x\to(AB)所受的磁力；(2)線圈平面與磁場(chǎng)成60°角時(shí)，線圈所受的磁力矩.題7.3.1圖題7.3.2圖題7.3.3圖4.如題7.3.3圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線AB中的電流I沿導(dǎo)線向上，并以dI/dt＝2A·s－1的變化率均勻增長(zhǎng).導(dǎo)線附近放一個(gè)與之共面的直角三角形線框