大學(xué)物理習(xí)題集下冊(cè).doc

精品文檔大學(xué)物理習(xí)題集下冊(cè)4物理教研室2005年8月目 錄部分物理常量1練習(xí)一 庫(kù)倫定律 電場(chǎng)強(qiáng)度 1練習(xí)二 電場(chǎng)強(qiáng)度（續(xù)）電通量2練習(xí)三 高斯定理4練習(xí)四 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 電勢(shì) 5練習(xí)五 場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體 7練習(xí)六 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體（續(xù)） 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì) 8練習(xí)七 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)（續(xù)） 電容 靜電場(chǎng)的能量 10練習(xí)八 靜電場(chǎng)習(xí)題課 11練習(xí)九 恒定電流 13練習(xí)十 磁感應(yīng)強(qiáng)度 洛倫茲力14練習(xí)十一 霍爾效應(yīng) 安培力16練習(xí)十二 畢奧薩伐爾定律 17練習(xí)十三 畢奧薩伐爾定律（續(xù)） 安培環(huán)路定律19練習(xí)十四 安培環(huán)路定律（續(xù)）變化電場(chǎng)激發(fā)的磁場(chǎng) 20練習(xí)十五 靜磁場(chǎng)中的磁介質(zhì) 22練習(xí)十六 靜磁場(chǎng)習(xí)題課 24練習(xí)十七 電磁感應(yīng)定律 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)26練習(xí)十八 感生電動(dòng)勢(shì) 互感27練習(xí)十九 互感（續(xù)）自感 磁場(chǎng)的能量29練習(xí)二十 麥克斯韋方程組 31練習(xí)二十一 電磁感應(yīng)習(xí)題課 32練習(xí)二十二 狹義相對(duì)論的基本原理及其時(shí)空觀 34練習(xí)二十三 相對(duì)論力學(xué)基礎(chǔ) 35練習(xí)二十四 熱輻射 36練習(xí)二十五 光電效應(yīng) 康普頓效應(yīng)熱輻射37練習(xí)二十六 德布羅意波 不確定關(guān)系39練習(xí)二十七 薛定格方程 氫原子40練習(xí)二十八 近代物理習(xí)題課 41部 分 物 理 常 量.引力常量 G=6.6710-11N2m2kg-2重力加速度 g=9.8m/s-2阿伏伽德羅常量 NA=6.021023mol-1摩爾氣體常量 R=8.31Jmol-1K-1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 1atm=1.013105Pa 玻耳茲曼常量 k=1.3810-23JK-1真空中光速 c=3.00108m/s電子質(zhì)量 me=9.1110-31kg中子質(zhì)量 mn=1.6710-27kg質(zhì)子質(zhì)量 mn=1.6710-27kg元電荷 e=1.6010-19C真空中電容率 e0= 8.8510-12 C2N-1m-2真空中磁導(dǎo)率 m0=4p107H/m=1.26106H/m普朗克常量 h = 6.6310-34 J s維恩常量 b=2.89710-3mK斯特藩-玻爾茲常量 s = 5.6710-8 W/m2K4說(shuō)明：字母為黑體者表示矢量練習(xí)一 庫(kù)倫定律 電場(chǎng)強(qiáng)度一.選擇題1.關(guān)于試驗(yàn)電荷以下說(shuō)法正確的是(A) 試驗(yàn)電荷是電量極小的正電荷；(B) 試驗(yàn)電荷是體積極小的正電荷；(C) 試驗(yàn)電荷是體積和電量都極小的正電荷；(D) 試驗(yàn)電荷是電量足夠小，以至于它不影響產(chǎn)生原電場(chǎng)的電荷分布，從而不影響原電場(chǎng);同時(shí)是體積足夠小，以至于它所在的位置真正代表一點(diǎn)的正電荷（這里的足夠小都是相對(duì)問(wèn)題而言的）.2.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 (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).3.關(guān)于電偶極子的概念,其說(shuō)法正確的是(A) 其電荷之間的距離遠(yuǎn)小于問(wèn)題所涉及的距離的兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷系統(tǒng)；(B) 一個(gè)正點(diǎn)電荷和一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)；(C) 兩個(gè)等量異號(hào)電荷組成的系統(tǒng)；(D) 一個(gè)正電荷和一個(gè)負(fù)電荷組成的系統(tǒng).(E) 兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)4.試驗(yàn)電荷q0在電場(chǎng)中受力為f , 其電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為f / q0 , 以下說(shuō)法正確的是(A) E正比于f ；(B) E反比于q0；(C) E正比于f 且反比于q0；(D) 電場(chǎng)強(qiáng)度E是由產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷所決定的,不以試驗(yàn)電荷q0及其受力的大小決定.5.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(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；(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.aaaAPO圖1.1二.填空題1.如圖1.1所示,一電荷線密度為l 的無(wú)限長(zhǎng)帶電直線垂直通過(guò)圖面上的A點(diǎn),一電荷為Q的均勻球體,其球心為O點(diǎn),AOP是邊長(zhǎng)為a 的等邊三角形,為了使P點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于OP, 則l和Q的數(shù)量關(guān)系式為 ,且l與Q為 號(hào)電荷 (填同號(hào)或異號(hào)) .ORd圖1.22.在一個(gè)正電荷激發(fā)的電場(chǎng)中的某點(diǎn)A，放入一個(gè)正的點(diǎn)電荷q ,測(cè)得它所受力的大小為f1 ;將其撤走,改放一個(gè)等量的點(diǎn)電荷-q ,測(cè)得電場(chǎng)力的大小為f2 ,則A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小滿足的關(guān)系式為 .3.一半徑為R的帶有一缺口的細(xì)圓環(huán), 缺口寬度為d (d0) 及-2s ,如圖3.3所示,試寫出各區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度E 區(qū)E 的大小 ,方向 ；區(qū)E 的大小 ,方向 ；區(qū)E 的大小 ,方向 .+Q+Qba2RROS圖3.42.如圖3.4所示,真空中兩個(gè)正點(diǎn)電荷,帶電量都為Q,相距2R,若以其中一點(diǎn)電荷所在處O點(diǎn)為中心,以R為半徑作高斯球面S,則通過(guò)該球面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量F= ;若以r0表示高斯面外法線方向的單位矢量,則高斯面上a、b 兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量式分別為 ， .q1q2q3q4S圖3.53.點(diǎn)電荷q1 、q2、q3和q4在真空中的分布如圖3.5所示,圖中S為閉合曲面,則通過(guò)該閉合曲面的電通量= ,式中的E 是哪些點(diǎn)電荷在閉合曲面上任一點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和？答：是 .三.計(jì)算題1.厚度為d的無(wú)限大均勻帶電平板，帶電體密度為r，試用高斯定理求帶電平板內(nèi)外的電場(chǎng)強(qiáng)度.rRddPOOr圖3.62.半徑為R的一球體內(nèi)均勻分布著電荷體密度為r的正電荷,若保持電荷分布不變,在該球體內(nèi)挖去半徑r 的一個(gè)小球體,球心為O , 兩球心間距離 = d, 如圖3.6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= d .練習(xí)四 靜電場(chǎng)的環(huán)路定理 電勢(shì)一.選擇題1.真空中某靜電場(chǎng)區(qū)域的電力線是疏密均勻方向相同的平行直線,則在該區(qū)域內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E 和電位U是(A) 都是常量.(B) 都不是常量.(C) E是常量, U不是常量.(D) U是常量, E不是常量.CQDSOXYZ圖4.12.電量Q均勻分布在半徑為R的球面上,坐標(biāo)原點(diǎn)位于球心處, 現(xiàn)從球面與X軸交點(diǎn)處挖去面元DS, 并把它移至無(wú)窮遠(yuǎn)處(如圖4.1),若選無(wú)窮遠(yuǎn)為零電勢(shì)參考點(diǎn),且將DS 移走后球面上的電荷分布不變,則此球心O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E0與電位U0分別為（注：i為單位矢量）(A) iQDS/(4p R2 )2e0 ； Q/(4pe0R)1DS/(4pR2).(B) iQDS/(4p R2 )2e0 ； Q/(4pe0R)1DS/(4pR2). (C) iQDS/(4p R2 )2e0 ； -Q/(4pe0R)1DS/(4pR2).(D) iQDS/(4p R2 )2e0 ； -Q/(4pe0R)1DS/(4pR2).3.以下說(shuō)法中正確的是(A) 沿著電力線移動(dòng)負(fù)電荷,負(fù)電荷的電勢(shì)能是增加的； (B) 場(chǎng)強(qiáng)弱的地方電位一定低,電位高的地方場(chǎng)強(qiáng)一定強(qiáng)；(C) 等勢(shì)面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定相等；(D) 初速度為零的點(diǎn)電荷, 僅在電場(chǎng)力作用下,總是從高電位處向低電位運(yùn)動(dòng)；(E) 場(chǎng)強(qiáng)處處相同的電場(chǎng)中,各點(diǎn)的電位也處處相同.+qaaPM圖4.24.如圖4.2，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(A) .(B) .(C) .(D) .-qOABCD圖4.35.一電量為-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)，如圖4.3所示，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) 從A到B，電場(chǎng)力作功最大.(B) 從A到各點(diǎn)，電場(chǎng)力作功相等.(C) 從A到D，電場(chǎng)力作功最大.(D) 從A到C，電場(chǎng)力作功最大.二.填空題q1q2q3ROb圖4.4ABdE圖4.51.電量分別為q1 , q2 , q3的三個(gè)點(diǎn)電荷分別位于同一圓周的三個(gè)點(diǎn)上,如圖4.4所示,設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),圓半徑為R, 則b點(diǎn)處的電勢(shì)U = .2.如圖4.5,在場(chǎng)強(qiáng)為E的均勻電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)距離為d, AB連線方向與E方向一致, 從A點(diǎn)經(jīng)任意路徑到B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)線積分 = .+q-qRABCOD圖4.53.如圖4.5所示,BCD是以O(shè)點(diǎn)為圓心, 以R為半徑的半圓弧, 在A點(diǎn)有一電量為+q 的點(diǎn)電荷, O點(diǎn)有一電量為 q的點(diǎn)電荷, 線段 = R, 現(xiàn)將一單位正電荷從B點(diǎn)沿半圓弧軌道BCD移到D點(diǎn), 則電場(chǎng)力所作的功為 .三.計(jì)算題1.電量q均勻分布在長(zhǎng)為2 l 的細(xì)桿上, 求在桿外延長(zhǎng)線上與桿端距離為a 的P點(diǎn)的電勢(shì)(設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)) .2.一均勻帶電的球?qū)? 其電荷體密度為r , 球?qū)觾?nèi)表面半徑為R1 , 外表面半徑為R2 ,設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn), 求空腔內(nèi)任一點(diǎn)的電勢(shì).練習(xí)五 場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體一.選擇題1.以下說(shuō)法中正確的是(A) 電場(chǎng)強(qiáng)度相等的地方電勢(shì)一定相等；(B) 電勢(shì)梯度絕對(duì)值大的地方場(chǎng)強(qiáng)的絕對(duì)值也一定大；(C) 帶正電的導(dǎo)體上電勢(shì)一定為正；(D) 電勢(shì)為零的導(dǎo)體一定不帶電2.以下說(shuō)法中正確的是(A) 場(chǎng)強(qiáng)大的地方電位一定高；(B) 帶負(fù)電的物體電位一定為負(fù)；(C) 場(chǎng)強(qiáng)相等處電勢(shì)梯度不一定相等；(D) 場(chǎng)強(qiáng)為零處電位不一定為零.M. NAQ圖5.1,3. 如圖5.1,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(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).q1q2d圖5.24.如圖5.2,原先不帶電的金屬球殼的球心處放一點(diǎn)電荷q1 , 球外放一點(diǎn)電荷q2 ,設(shè)q2 、金屬內(nèi)表面的電荷、外表面的電荷對(duì)q1的作用力分別為F1、F2、F3 , q1受的總電場(chǎng)力為F, 則(A) F1=F2=F3=F=0.(B) F1= q1 q2 / ( 4 p e0 d2 ) , F2 = 0 , F3 = 0 , F =F1 .(C) F1= q1 q2 / ( 4 p e0 d2 ) , F2 = 0 ,F3 =- q1 q2 / ( 4 p e0 d2 ) (即與F1反向), F=0 .(D) F1= q1 q2 / ( 4 p e0 d2 ) , F2 與 F3的合力與F1等值反向, F=0 .(E) F1= q1 q2 / ( 4 p e0 d2 ) , F2=- q1 q2 / ( 4 p e0 d2 ) (即與F1反向), F3 = 0, F=0 .AB-Q圖5.35.如圖5.3,一導(dǎo)體球殼A,同心地罩在一接地導(dǎo)體B上,今給A球帶負(fù)電-Q, 則B球(A) 帶正電.(B) 帶負(fù)電.(C) 不帶電.(D) 上面帶正電,下面帶負(fù)電.二.填空題1.一偶極矩為P的電偶極子放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的均勻外電場(chǎng)中, P與E的夾角為a角,在此電偶極子繞過(guò)其中心且垂直于P與E組成平面的軸沿a角增加的方向轉(zhuǎn)過(guò)180的過(guò)程中,電場(chǎng)力作功為A = .2.若靜電場(chǎng)的某個(gè)立體區(qū)域電勢(shì)等于恒量, 則該區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度分布是 ;若電勢(shì)隨空間坐標(biāo)作線性變化, 則該區(qū)域的場(chǎng)強(qiáng)分布是 .3.一“無(wú)限長(zhǎng)”均勻帶電直線,電荷線密度為l,在它的電場(chǎng)作用下,一質(zhì)量為m,帶電量為q 的質(zhì)點(diǎn)以直線為軸線作勻速圓周運(yùn)動(dòng),該質(zhì)點(diǎn)的速率v = .BCRCRBRAA圖5.4三.計(jì)算題1.如圖5.4所示,三個(gè)“無(wú)限長(zhǎng)”的同軸導(dǎo)體圓柱面A、B和C,半徑分別為RA、RB、RC ，圓柱面B上帶電荷,A和C 都接地,求B的內(nèi)表面上電荷線密度l1,和外表面上電荷線密度l2之比值l1/l2.2.已知某靜電場(chǎng)的電勢(shì)函數(shù)U =+ ln x (S I) ,求點(diǎn)（4，3，0）處的電場(chǎng)強(qiáng)度各分量值.練習(xí)六 靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體（續(xù)） 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)一.選擇題ABCD圖6.11.一孤立的帶正電的導(dǎo)體球殼有一小孔,一直導(dǎo)線AB穿過(guò)小孔與球殼內(nèi)壁的B點(diǎn)接觸,且與外壁絕緣,如圖6.1.C、D分別在導(dǎo)體球殼的內(nèi)外表面上,A、C、D三點(diǎn)處的面電荷密度分別為sA、sC、sD , 電勢(shì)分別為UA、UC、UD ,其附近的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EC、ED , 則:(A) sAsD , sC = 0 , EA ED , EC = 0 , UA = UC = UD .(B) sAsD , sC = 0 , EA ED , EC = 0 , UA UC = UD .(C) sA=sC , sD 0 , EA= EC=0 , ED 0 , UA = UC =0 , UD0.R2RQ圖6.2(D) sD0 ,sC 0 ,sAUC UA .2.如圖6.2,一接地導(dǎo)體球外有一點(diǎn)電荷Q,Q距球心為2R,則導(dǎo)體球上的感應(yīng)電荷為(A) 0. (B) -Q.(C) +Q/2.(D) Q/2.3.導(dǎo)體A接地方式如圖6.3,導(dǎo)體B帶電為+Q,則導(dǎo)體AABQ圖6.3(A) 帶正電.(B) 帶負(fù)電.(C) 不帶電.(D) 左邊帶正電,右邊帶負(fù)電.4.半徑不等的兩金屬球A、B ,RA = 2RB ,A球帶正電Q ,B球帶負(fù)電2Q,今用導(dǎo)線將兩球聯(lián)接起來(lái),則(A) 兩球各自帶電量不變. (B) 兩球的帶電量相等.(C) 兩球的電位相等.(D) A球電位比B球高.PqdR圖6.45. 如圖6.4，真空中有一點(diǎn)電荷q , 旁邊有一半徑為R 的球形帶電導(dǎo)體，q 距球心為d ( d R ) 球體旁附近有一點(diǎn)P ，P在q與球心的連線上，P點(diǎn)附近導(dǎo)體的面電荷密度為s .以下關(guān)于P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小的答案中,正確的是(A) s / (2e0 ) + q /4pe0 ( dR )2 ； (B) s / (2e0 )q /4pe0 ( dR )2 ；(C) s / e0 + q /4pe0 ( dR )2 ；(D) s / e0q /4pe0 ( dR )2 ；(E) s / e0；(F) 以上答案全不對(duì).ACBU0UCd/2d/2Q圖6.5二.填空題1.如圖6.5,一平行板電容器, 極板面積為S,相距為d , 若B板接地,且保持A板的電勢(shì) UA=U0不變,如圖, 把一塊面積相同的帶電量為Q的導(dǎo)體薄板C平行地插入兩板中間, 則導(dǎo)體薄板C的電勢(shì)UC = .Q1Q1ABCD圖6.62.地球表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度約為100N/C ,方向垂直地面向下,假設(shè)地球上的電荷都均勻分布在地表面上,則地面的電荷面密度s = , 地面電荷是 電荷（填正或負(fù)）.3.如圖6.6所示，兩塊很大的導(dǎo)體平板平行放置,面積都是S，有一定厚度，帶電量分別為Q1和Q2,如不計(jì)邊緣效應(yīng)，則A、B、C、D四個(gè)表面上的電荷面密度分別為 、 、 、 .三.計(jì)算題1.半徑分別為r1 = 1.0 cm 和r2 = 2.0 cm 的兩個(gè)球形導(dǎo)體, 各帶電量q = 1.010-8C, 兩球心相距很遠(yuǎn), 若用細(xì)導(dǎo)線將兩球連接起來(lái), 并設(shè)無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),求: (1)兩球分別帶有的電量; (2)各球的電勢(shì).ldR圖6.72.如圖6.7，長(zhǎng)為2l的均勻帶電直線，電荷線密度為l，在其下方有一導(dǎo)體球，球心在直線的中垂線上，距直線為d，d大于導(dǎo)體球的半徑R，（1）用電勢(shì)疊加原理求導(dǎo)體球的電勢(shì)；（2）把導(dǎo)體球接地后再斷開，求導(dǎo)體球上的感應(yīng)電量.練習(xí)七 靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)（續(xù)） 電容 靜電場(chǎng)的能量一.選擇題1.極化強(qiáng)度P 是量度介質(zhì)極化程度的物理量, 有一關(guān)系式為P = e0(er-1)E , 電位移矢量公式為 D = e0E + P ,則(A) 二公式適用于任何介質(zhì). (B) 二公式只適用于各向同性電介質(zhì). (C) 二公式只適用于各向同性且均勻的電介質(zhì). (D) 前者適用于各向同性電介質(zhì), 后者適用于任何電介質(zhì).2.電極化強(qiáng)度P(A) 只與外電場(chǎng)有關(guān).(B) 只與極化電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)有關(guān).(C) 與外場(chǎng)和極化電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)都有關(guān).(D) 只與介質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)系,與電場(chǎng)無(wú)關(guān).3.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 =ARrOSrQ圖7.1 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(A) A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度EA = EA /e r ；(B) ；(C) =Q/e0；(D) 導(dǎo)體球面上的電荷面密度s = Q /( 4pR2 ).4.平行板電容器充電后與電源斷開,然后在兩極板間插入一導(dǎo)體平板,則電容C, 極板間電壓V,極板空間(不含插入的導(dǎo)體板)電場(chǎng)強(qiáng)度E以及電場(chǎng)的能量W將(表示增大,表示減小)(A) C,U,W,E.(B) C,U,W,E不變.(C) C,U,W,E.(D) C,U,W,E.5.如果某帶電體電荷分布的體電荷密度r增大為原來(lái)的2倍,則電場(chǎng)的能量變?yōu)樵瓉?lái)的(A) 2倍.(B) 1/2倍.(C) 1/4倍.(D) 4倍.二.填空題1.一平行板電容器,充電后斷開電源, 然后使兩極板間充滿相對(duì)介電常數(shù)為er 的各向同性均勻電介質(zhì), 此時(shí)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為原來(lái)的 倍, 電場(chǎng)能量是原來(lái)的 倍.2.在相對(duì)介電常數(shù)e r = 4 的各向同性均勻電介質(zhì)中,與電能密度we=2106J/cm3相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E = .3.一平行板電容器兩極板間電壓為U ,其間充滿相對(duì)介電常數(shù)為e r 的各向同性均勻電介質(zhì),電介質(zhì)厚度為d , 則電介質(zhì)中的電場(chǎng)能量密度w = .三.計(jì)算題AOe rR1R2RU圖7.21.一電容器由兩個(gè)很長(zhǎng)的同軸薄圓筒組成，內(nèi)外圓筒半徑分別為R1 =2cm ，R2= 5cm，其間充滿相對(duì)介電常數(shù)為e r的各向同性、均勻電介質(zhì)、電容器接在電壓U=32V的電源上（如圖7.2所示為其橫截面），試求距離軸線R=3.5cm處的A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和A點(diǎn)與外筒間的電勢(shì)差.2.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) 使球上電荷從零開始加到Q的過(guò)程中，外力共作多少功？練習(xí)八 靜電場(chǎng)習(xí)題課一.選擇題1.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(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)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.abhhd圖8.12.如圖8.1所示,一厚度為d的“無(wú)限大”均勻帶電導(dǎo)體板，電荷面密度為s ，則板的兩側(cè)離板面距離均為h的兩點(diǎn)a、b之間的電勢(shì)差為：(A) 零. (B) s /2e 0(C) s h/e 0.(D) 2s h/e 0.3.如圖8.2所示，一半徑為a 的“無(wú)限長(zhǎng)”圓柱面上均勻帶電，其電荷線密度為l,在它外面同軸地套一半徑為b的薄金屬圓筒，圓筒原先不帶電，但與地連接，設(shè)地的電勢(shì)為零，則在內(nèi)圓柱面里面、距離軸線為r的P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和電勢(shì)分別為： Prabl圖8.2(A) E=0，U=.(B) E=0，U=.(C) E=，U=.(D) E=，U=.4.質(zhì)量均為m，相距為r1的兩個(gè)電子，由靜止開始在電力作用下（忽略重力作用）運(yùn)動(dòng)至相距為r2 ，此時(shí)每一個(gè)電子的速率為(A) . (B) .(C) . (D) .Q-3q+qR2R圖8.35. 如圖8.3所示，在真空中半徑分別為R和2R的兩個(gè)同心球面，其上分別均勻地帶有電量+q 和-3q ，今將一電量為+Q的帶電粒子從內(nèi)球面處由靜止釋放，則該粒子到達(dá)外球面時(shí)的動(dòng)能為：(A) . (B) . (C) . (D) .二.填空題PORld圖8.41.一均勻帶電直線長(zhǎng)為d,電荷線密度為+l,以導(dǎo)線中點(diǎn)O為球心，R為半徑(Rd/2 ) 作一球面,如圖8.4所示,則通過(guò)該球面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為 , 帶電直線的延長(zhǎng)線與球面交點(diǎn)P處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 , 方向 .2.一空氣平行板容器，兩板相距為d，與一電池連接時(shí)兩板之間相互作用力的大小為F，在與電池保持連接的情況下，將兩板距離拉開到2d，則兩板之間的相互作用力的大小是 .ABQ圖8.5OREa圖8.63. 圖8.5所示為某電荷系形成的電場(chǎng)中的電力線示意圖，已知A點(diǎn)處有電量為Q的點(diǎn)電荷，則從電力可判斷B處存在一 （填正、負(fù)）的點(diǎn)電荷；其電量 | q | Q (填 , r0 ) ，求單位長(zhǎng)度的此兩導(dǎo)線間的電容.練習(xí)九 恒定電流一.選擇題1.兩個(gè)截面不同、長(zhǎng)度相同的用同種材料制成的電阻棒，串聯(lián)時(shí)如圖9.1(1)所示，并聯(lián)時(shí)如圖9.1(2)所示，該導(dǎo)線的電阻忽略，則其電流密度J與電流I應(yīng)滿足：I2J2I1J1I1J1I2J2(1)(2)圖9.1(A) I1 =I2 J1 = J2 I1 = I2 J1 = J2.(B) I1 =I2 J1 J2 I1I2 J1 = J2.(C) I1I2 J1 = J2 I1 = I2 J1J2.(D) I1I2 J1 J2 I1I2 J1J2.2.兩個(gè)截面相同、長(zhǎng)度相同，電阻率不同的電阻棒R1 、R2（r1r2）分別串聯(lián)（如上圖）和并聯(lián)（如下圖）在電路中，導(dǎo)線電阻忽略，則I1J1I2J2I2J2I1J1(1)(2)圖9.2(A) I1I2 J1J2 I1 = I2 J1 = J2.(B) I1 =I2 J1 =J2 I1 = I2 J1 = J2.(C) I1=I2 J1 = J2 I1 I2 J1J2.(D) I1I2 J1J2 I1I2 J1J2. 3.室溫下，銅導(dǎo)線內(nèi)自由電子數(shù)密度為n = 8.5 1028 個(gè)/米3，電流密度的大小J= 2106安/米2，則電子定向漂移速率為：(A) 1.5 10-4米/秒. (B) 1.5 10-2米/秒. 圖9.3(C) 5.4 102米/秒. (D) 1.1 105米/秒. 4.在一個(gè)長(zhǎng)直圓柱形導(dǎo)體外面套一個(gè)與它共軸的導(dǎo)體長(zhǎng)圓筒,兩導(dǎo)體的電導(dǎo)率可以認(rèn)為是無(wú)限大,在圓柱與圓筒之間充滿電導(dǎo)率為s的均勻?qū)щ娢镔|(zhì),當(dāng)在圓柱與圓筒上加上一定電壓時(shí),在長(zhǎng)度為l的一段導(dǎo)體上總的徑向電流為I,如圖9.3所示,則在柱與筒之間與軸線的距離為r 的點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為:(A) 2prI/ (l2s). (B) I/(2prls).(C) Il/(2pr2s).(D) Is/(2prl).RR1R2I1I2I3e1e2AB圖9.45.在如圖9.4所示的電路中，兩電源的電動(dòng)勢(shì)分別為e1、e2、，內(nèi)阻分別為r1、r2 ， 三個(gè)負(fù)載電阻阻值分別為R1、R2、R,電流分別為I1、I2、I3 ,方向如圖,則由A到B的電勢(shì)增量UBUA為：(A) e2e1I1 R1+I2 R2I3 R .(B) e2+e1I1( R1 + r1)+I2(R2 + r2)I3 R.(C) e2e1I1(R1r1)+I2(R2r2) .(D) e2e1I1(R1 + r1)+I2(R2 + r2) . 二.填空題1.用一根鋁線代替一根銅線接在電路中，若鋁線和銅線的長(zhǎng)度、電阻都相等，那么當(dāng)電路與電源接通時(shí)銅線和鋁線中電流密度之比J1 ：J2 = .（銅電阻率1.6710-6W cm , 鋁電阻率2.6610-6W cm , ）2.金屬中傳導(dǎo)電流是由于自由電子沿著與電場(chǎng)E相反方向的定向漂移而形成, 設(shè)電子的電量為e , 其平均漂移率為v , 導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n , 則電流密度的大小J = , J的方向與電場(chǎng)E的方向 .e1,r1e2,r2R圖9.53.有一根電阻率為r、截面直徑為d、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的導(dǎo)線，若將電壓U加在該導(dǎo)線的兩端，則單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)為 ；若導(dǎo)線中自由電子數(shù)密度為n，則電子平均漂移速率為 .（導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n）三.計(jì)算題1.兩同心導(dǎo)體球殼，內(nèi)球、外球半徑分別為ra , rb,其間充滿電阻率為r的絕緣材料，求兩球殼之間的電阻.2.在如圖9.5所示的電路中，兩電源的電動(dòng)勢(shì)分別為e1=9V和e2 =7V,內(nèi)阻分別為r1 = 3W和 r2= 1W，電阻R=8W，求電阻R兩端的電位差.練習(xí)十 磁感應(yīng)強(qiáng)度 洛倫茲力 -eBDa圖10.1一.選擇題1.一個(gè)動(dòng)量為p 電子，沿圖10.1所示的方向入射并能穿過(guò)一個(gè)寬度為D、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（方向垂直紙面向外）的均勻磁場(chǎng)區(qū)域，則該電子出射方向和入射方向間的夾角為(A) a=arccos(eBD/p). (B) a=arcsin(eBD/p). (C) a=arcsinBD /(ep). (D) a=arccosBD/(e p). B圖10.22.一均勻磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面，兩帶電粒子在該磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖10.2所示，則(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.3.一運(yùn)動(dòng)電荷q，質(zhì)量為m，以初速v0進(jìn)入均勻磁場(chǎng)，若 v0與磁場(chǎng)方向的夾角為a，則(A) 其動(dòng)能改變，動(dòng)量不變.(B) 其動(dòng)能和動(dòng)量都改變.(C) 其動(dòng)能不變，動(dòng)量改變.(D) 其動(dòng)能、動(dòng)量都不變.4.兩個(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、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).-+ v1v2Bq1q2圖10.35. 如圖10.3所示兩個(gè)比荷（q/m）相同的帶導(dǎo)號(hào)電荷的粒子，以不同的初速度v1和 v2（v1v2）射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，設(shè)T1 、T2分別為兩粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的周期，則以下結(jié)論正確的是：(A) T1 = T2，q1和q2都向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；(B) T1 = T 2，q1和q2都向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)(C) T1 T2，q1向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，q2向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)； UUUUURh圖10.4(D) T1 = T2，q1向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，q2向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；二.填空題1. 一電子在B=2103T的磁場(chǎng)中沿半徑為R=2102m、螺距為h=5.0102m的螺旋運(yùn)動(dòng)，如圖10.4所示，則磁場(chǎng)的方向 , 電子速度大小為 .2. 磁場(chǎng)中某點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40i0.20j (T), 一電子以速度v=0.50106i+1.0106j (m/s)通過(guò)該點(diǎn),則作用于該電子上的磁場(chǎng)力F= .RBOOw圖10.53.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電子以速率v=8.0105m/s作半徑R=0.5cm的圓周運(yùn)動(dòng).則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B= .三.計(jì)算題1.如圖10.5所示，一平面塑料圓盤，半徑為R ，表面均勻帶電,電荷面密度為s，假定盤繞其軸線OO以角速度w轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)B垂直于軸線OO，求圓盤所受磁力矩的大小。v0Bame eOL圖10.62.如圖10.6所示，有一電子以初速度v0沿與均勻磁場(chǎng)B成a角度的方向射入磁場(chǎng)空間.試證明當(dāng)圖中的距離L=2p menv0cos a /(eB)時(shí)，（其中me為電子質(zhì)量，e為電子電量的絕對(duì)值，n=1，2），電子經(jīng)過(guò)一段飛行后恰好打在圖中的O點(diǎn).練習(xí)十一 霍爾效應(yīng) 安培力一.選擇題VIDB圖11.11.一銅板厚度為D=1.00mm, 放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.35T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面,如圖11.1所示,現(xiàn)測(cè)得銅板上下兩面電勢(shì)差為V=1.1010-5V,已知銅板中自由電子數(shù)密度 n=4.201028m-3, 則此銅板中的電流為(A) 82.2A. (B) 54.8A. (C) 30.8A. (D) 22.2A.abcdB圖11.22.如圖11.2,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形通電線圈,它的平面與磁場(chǎng)平行,在磁場(chǎng)作用下,線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),其方向是(A) ab邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi), cd邊轉(zhuǎn)出紙外.(B) ab邊轉(zhuǎn)出紙外, cd邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi).(C) ad邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi), bc邊轉(zhuǎn)出紙外.(D) ad邊轉(zhuǎn)出紙外, bc邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi).I1dl1I2dl2rq1q2圖11.33.如圖11.3所示,電流元I1dl1 和I2dl2 在同一平面內(nèi),相距為 r, I1dl1 與兩電流元的連線 r的夾角為q1 , I2dl2與 r的夾角為q2 ,則I2dl2受I1dl1作用的安培力的大小為(電流元Idl在距其為 r的空間點(diǎn)激發(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為)(A) m0 I1 I2d l1 d l2 / ( 4 p r2 ) .(B) m0 I1 I2d l1 d l2 sinq1 sinq 2/ ( 4 p r2 ) .(C) m0 I1 I2d l1 d l2 sinq1 / ( 4 p r2 ) .R1R2圖11.4(D) m0 I1 I2d l1 d l2 sinq2 / ( 4 p r2 ) .4.如圖11.4,將一導(dǎo)線密繞成內(nèi)半徑為R1 ，外半徑為R2 的園形平面線圈，導(dǎo)線的直徑為d，電流為I