大學(xué)物理下習(xí)題精選(7-12章)課件

1、第七章一、選擇題： 1、在坐標(biāo)原點(diǎn)放一正電荷Q，它在P點(diǎn)(x=+1, y=0)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為現(xiàn)在，另外有一個(gè)負(fù)電荷-2Q，試問應(yīng)將它放在什么位置才能使P點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于零？ (A) x軸上x1 (B) x軸上0x1 (C) x軸上x0 (E) y軸上y UB (C) UA 0 (B) E = 0，U 0，U 0 13、三塊互相平行的導(dǎo)體板，相互之間的距離d1和d2比板面積線度小得多，外面二板用導(dǎo)線連接中間板上帶電，設(shè)左右兩面上電荷面密度分別為s1和s2，如圖所示則比值s1 / s2為 (A) d1 / d2 (B) d2 / d1 (C) 1 (D) 14、C1和C2兩空氣電容器串聯(lián)以后接電

2、源充電在電源保持聯(lián)接的情況下，在C2中插入一電介質(zhì)板，則 (A) C1極板上電荷增加，C2極板上電荷增加 (B) C1極板上電荷減少，C2極板上電荷增加 (C) C1極板上電荷增加，C2極板上電荷減少 (D) C1極板上電荷減少，C2極板上電荷減少。 參考答案：1、C 2、B 3、A 4、A 5、D 6、A 7、C 8、C 9、D 10、D 11、C 12、B 13、B 14、A二、填空題：1、一半徑為R的帶有一缺口的細(xì)圓環(huán)，缺口長度為d (dR) 試求：(1) 帶電球體的總電荷；(2) 球內(nèi)、外各點(diǎn)的電場強(qiáng)度；(3) 球內(nèi)、外各點(diǎn)的電勢4、 如圖所示，一內(nèi)半徑為a、外半徑為b的金屬球殼，帶有

3、電荷Q，在球殼空腔內(nèi)距離球心r處有一點(diǎn)電荷q設(shè)無限遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，試求： (1) 球殼內(nèi)外表面上的電荷 (2) 球心O點(diǎn)處，由球殼內(nèi)表面上電荷產(chǎn)生的電勢 (3) 球心O點(diǎn)處的總電勢 參考答案：1、解：把所有電荷都當(dāng)作正電荷處理. 在q處取微小電荷 dq = ldl = 2Qdq / p它在O處產(chǎn)生場強(qiáng) 按q角變化，將dE分解成二個(gè)分量： 對各分量分別積分，積分時(shí)考慮到一半是負(fù)電荷0所以 2、解：將題中的電荷分布看作為面密度為s的大平面和面密度為s的圓盤疊加的結(jié)果選x軸垂直于平面，坐標(biāo)原點(diǎn)在圓盤中心，大平面在x處產(chǎn)生的場強(qiáng)為圓盤在該處的場強(qiáng)為 該點(diǎn)電勢為 3、解：(1) 在球內(nèi)取半徑為r、厚為d

4、r的薄球殼，該殼內(nèi)所包含的電荷為 dq = rdV = qr 4pr2dr/(pR4) = 4qr3dr/R4則球體所帶的總電荷為 (2) 在球內(nèi)作一半徑為r1的高斯球面，按高斯定理有 得 (r1R)，方向沿半徑向外 在球體外作半徑為r2的高斯球面，按高斯定理有 得 (r2 R)，方向沿半徑向外 (3) 球內(nèi)電勢 球外電勢 4、解：(1) 由靜電感應(yīng)，金屬球殼的內(nèi)表面上有感生電荷-q，外表面上帶電荷q+Q (2) 不論球殼內(nèi)表面上的感生電荷是如何分布的，因?yàn)槿我浑姾稍xO點(diǎn)的距離都是a，所以由這些電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的電勢為 (3) 球心O點(diǎn)處的總電勢為分布在球殼內(nèi)外表面上的電荷和點(diǎn)電荷q在O點(diǎn)產(chǎn)生

5、的電勢的代數(shù)和 第八章一、 選擇題1、在半徑為R的長直金屬圓柱體內(nèi)部挖去一個(gè)半徑為r的長直圓柱體，兩柱體軸線平行，其間距為a，如圖今在此導(dǎo)體上通以電流I，電流在截面上均勻分布，則空心部分軸線上O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為 (A) (B) (C) (D) 2、在圖(a)和(b)中各有一半徑相同的圓形回路L1、L2，圓周內(nèi)有電流I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)圖中L2回路外有電流I3，P1、P2為兩圓形回路上的對應(yīng)點(diǎn)，則： (A) , (B) , (C) , (D) , 3、磁場由沿空心長圓筒形導(dǎo)體的均勻分布的電流產(chǎn)生，圓筒半徑為R，x坐標(biāo)軸垂直圓筒軸線，原點(diǎn)在中心軸線上圖(A)(E)哪

6、一條曲線表示Bx的關(guān)系？ 4、一銅條置于均勻磁場中，銅條中電子流的方向如圖所示試問下述哪一種情況將會發(fā)生？ (A) 在銅條上a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生一小電勢差，且Ua Ub (B) 在銅條上a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生一小電勢差，且Ua Fb Fc (B) Fa Fb Fc Fa (D) Fa Fc Fb 7、兩個(gè)同心圓線圈，大圓半徑為R，通有電流I1；小圓半徑為r，通有電流I2，方向如圖若r R2 )的兩個(gè)同心半圓弧和兩個(gè)直導(dǎo)線段組成(如圖)已知兩個(gè)直導(dǎo)線段在兩半圓弧中心O處的磁感強(qiáng)度為零，且閉合載流回路在O處產(chǎn)生的總的磁感強(qiáng)度B與半徑為R2的半圓弧在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B2的關(guān)系為B = 2 B2/3，求R1與R2

7、的關(guān)系 2、圖中實(shí)線所示的閉合回路ABCDA中，通有電流10 A，兩弧的半徑均為R =0.5 m，且AB = CD，求： (1) O點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度 (m0 = 4p10-7 N/A2) (2) 在O點(diǎn)處放置一個(gè)正方形小試驗(yàn)線圈，線圈各邊長為5 mm，通有電流 0.1 A，問線圈如何取向時(shí)所受磁力矩最大？此最大磁力矩的值為多少？ 3、 如圖所示，一半徑為R的均勻帶電無限長直圓筒，面電荷密度為s該筒以角速度w繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)試求圓筒內(nèi)部的磁感強(qiáng)度 4、有一長直導(dǎo)體圓管，內(nèi)外半徑分別為R1和R2，如圖，它所載的電流I1均勻分布在其橫截面上導(dǎo)體旁邊有一絕緣“無限長”直導(dǎo)線，載有電流I2，且在中部繞了一

8、個(gè)半徑為R的圓圈設(shè)導(dǎo)體管的軸線與長直導(dǎo)線平行，相距為d，而且它們與導(dǎo)體圓圈共面，求圓心O點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度 5、如圖彎成半圓形的細(xì)導(dǎo)線緊密排列，可認(rèn)為電流連續(xù)分布，在半徑方向單位長度內(nèi)導(dǎo)線的根數(shù)為n，每根導(dǎo)線內(nèi)通過的電流為I，求O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度 參考答案：1、解：由畢奧薩伐爾定律可得，設(shè)半徑為R1的載流半圓弧在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為B1，則 ： 同理, ； 故磁感強(qiáng)度 可得： 2、解：(1) AD、BC兩直線段電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場： AB、CD兩圓弧段電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場： 1.4310-5 T 方向垂直紙面向外(2) 小線圈磁力矩，小線圈平面垂直紙面放置受磁力矩最大3.5710-11 Nm3、解

9、：如圖所示，圓筒旋轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于圓筒上具有同向的面電流密 度i， 作矩形有向閉合環(huán)路如圖中所示從電流分布的對稱性分析可知，在上各點(diǎn)的大小和方向均相同，而且的方向平行于，在和上各點(diǎn)的方向與線元垂直，在, 上各點(diǎn)應(yīng)用安培環(huán)路定理 可得 ： 圓筒內(nèi)部為均勻磁場，磁感強(qiáng)度的大小為，方向平行于軸線朝右 4、解： 圓電流產(chǎn)生的磁場 ： 長直導(dǎo)線電流的磁場： 導(dǎo)體管電流產(chǎn)生的磁場： 圓心點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度： 5、解：離圓心距離r處取dr寬的半圓導(dǎo)線，其電流為nIdr，在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場 方向垂直紙面向里 第9章一、選擇題1、一個(gè)圓形線環(huán)，它的一半放在一分布在方形區(qū)域的勻強(qiáng)磁場中，另一半位于磁場之外，如圖所示磁場的方向

10、垂直指向紙內(nèi)欲使圓線環(huán)中產(chǎn)生逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，應(yīng)使 (A) 線環(huán)向右平移 (B) 線環(huán)向上平移 (C) 線環(huán)向左平移 (D) 磁場強(qiáng)度減弱 2、兩根無限長平行直導(dǎo)線載有大小相等方向相反的電流I，并各以dI /dt的變化率增長，一矩形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)(如圖)，則： (A) 線圈中無感應(yīng)電流 (B) 線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向 (C) 線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向 (D) 線圈中感應(yīng)電流方向不確定 3、如圖所示，矩形區(qū)域?yàn)榫鶆蚍€(wěn)恒磁場，半圓形閉合導(dǎo)線回路在紙面內(nèi)繞軸O作逆時(shí)針方向勻角速轉(zhuǎn)動，O點(diǎn)是圓心且恰好落在磁場的邊緣上，半圓形閉合導(dǎo)線完全在磁場外時(shí)開始計(jì)時(shí)圖(A)(D)的函數(shù)圖象中哪一條屬

11、于半圓形導(dǎo)線回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢？ 4、有兩個(gè)線圈，線圈1對線圈2的互感系數(shù)為M21，而線圈2對線圈1的互感系數(shù)為M12若它們分別流過i1和i2的變化電流且，并設(shè)由i2變化在線圈1中產(chǎn)生的互感電動勢為12，由i1變化在線圈2中產(chǎn)生的互感電動勢為21，判斷下述哪個(gè)論斷正確 (A) M12 = M21，21 =12(B) M12M21，2112 (C) M12 = M21，21 12 (D) M12 = M21，21 1 (C) 2 1 (D) 210 參考答案：1、C 2、B 3、A 4、C 5、A 6、D 7、B二、填空題1、半徑為a的無限長密繞螺線管，單位長度上的匝數(shù)為n，通以交變電流i

12、=Imsinwt，則圍在管外的同軸圓形回路(半徑為r)上的感生電動勢為_2、半徑為r的小絕緣圓環(huán)，置于半徑為R的大導(dǎo)線圓環(huán)中心，二者在同一平面內(nèi)，且r 0一個(gè)邊長為d的正方形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)與一根導(dǎo)線相距d，如圖所示求線圈中的感應(yīng)電動勢，并說明線圈中的感應(yīng)電流是順時(shí)針還是逆時(shí)針方向 2、一長圓柱狀磁場，磁場方向沿軸線并垂直圖面向里，磁場大小既隨到軸線的距離r成正比而變化，又隨時(shí)間t作正弦變化，即B =B0rsinwt，B0、w均為常數(shù)若在磁場內(nèi)放一半徑為a的金屬圓環(huán)，環(huán)心在圓柱狀磁場的軸線上，求金屬環(huán)中的感生電動勢，并討論其方向 3、無限長直導(dǎo)線旁有一與其共面的矩形線圈，直導(dǎo)線中通有恒定電流

13、I，將此直導(dǎo)線及線圈共同置于隨時(shí)間變化的而空間分布均勻的磁場中設(shè)，當(dāng)線圈以速度垂直長直導(dǎo)線向右運(yùn)動時(shí)，求線圈在如圖所示位置時(shí)的感應(yīng)電動勢 參考答案：1、解：(1) 載流為I的無限長直導(dǎo)線在與其相距為r處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為： 以順時(shí)針繞向?yàn)榫€圈回路的正方向，與線圈相距較遠(yuǎn)的導(dǎo)線在線圈中產(chǎn)生的磁通量為： 與線圈相距較近的導(dǎo)線對線圈的磁通量為： 總磁通量 感應(yīng)電動勢為： 由0和回路正方向?yàn)轫槙r(shí)針，所以的繞向?yàn)轫槙r(shí)針方向，線圈中的感應(yīng)電流亦是順時(shí)針方向 2、解：取回路正向順時(shí)針，則 當(dāng) i 0時(shí)，電動勢沿順時(shí)針方向 3、解：取順時(shí)針方向回路正向設(shè)動生電動勢和感生電動勢分別用1和2表示，則總電動勢 = 1

14、 + 2 第十章一、選擇題：1、一質(zhì)點(diǎn)沿x軸作簡諧振動，振動方程為 (SI)。從t = 0時(shí)刻起，到質(zhì)點(diǎn)位置在x = -2 cm處，且向x軸正方向運(yùn)動的最短時(shí)間間隔為 (A) (B) (C) (D) (E) 2、一質(zhì)點(diǎn)在x軸上作簡諧振動，振輻A = 4 cm，周期T = 2 s，其平衡位置取作坐標(biāo)原點(diǎn)若t = 0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)第一次通過x = -2 cm處，且向x軸負(fù)方向運(yùn)動，則質(zhì)點(diǎn)第二次通過x = -2 cm處的時(shí)刻為 (A) 1 s (B) (2/3) s (C) (4/3) s (D) 2 s 3、 用余弦函數(shù)描述一簡諧振子的振動若其速度時(shí)間（vt）關(guān)系曲線如圖所示,則振動的初相位為 (A)

15、p/6. (B) p/3. (C) p/2. (D) 2p/3. (E) 5p/6. x t O A/2 -A x1x24、 圖中所畫的是兩個(gè)簡諧振動的振動曲線若這兩個(gè)簡諧振動可疊加，則合成的余弦振動的初相為 (A) (B) (C) (D) 0 5、 圖為沿x軸負(fù)方向傳播的平面簡諧波在t = 0時(shí)刻的波形。若波的表達(dá)式以余弦函數(shù)表示，則O點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動的初相為 (A) 0 (B) (C) p (D) 6、 橫波以波速u沿x軸負(fù)方向傳播t時(shí)刻波形曲線如圖。則該時(shí)刻 (A) A點(diǎn)振動速度大于零 (B) B點(diǎn)靜止不動 (C) C點(diǎn)向下運(yùn)動 (D) D點(diǎn)振動速度小于零 7、 如圖所示，有一平面簡諧波沿x

16、軸負(fù)方向傳播，坐標(biāo)原點(diǎn)O的振動規(guī)律為），則B點(diǎn)的振動方程為 (A) (B) (C) (D) 8、 圖示一平面簡諧機(jī)械波在t時(shí)刻的波形曲線。若此時(shí)A點(diǎn)處媒質(zhì)質(zhì)元的振動動能在增大，則 (A) A點(diǎn)處質(zhì)元的彈性勢能在減小 (B) 波沿x軸負(fù)方向傳播 (C) B點(diǎn)處質(zhì)元的振動動能在減小 (D) 各點(diǎn)的波的能量密度都不隨時(shí)間變化 9、在駐波中，兩個(gè)相鄰波節(jié)間各質(zhì)點(diǎn)的振動 (A) 振幅相同，相位相同 (B) 振幅不同，相位相同 (C) 振幅相同，相位不同 (D) 振幅不同，相位不同 參考答案：1、C 2、B 3、A 4、B 5、D 6、D 7、D 8、B 9、B二、填空題x1tox1x2-AA1、 兩個(gè)簡

17、諧振動曲線如圖所示，則兩個(gè)簡諧振動的頻率之比n1n2=_，加速度最大值之比a1ma2m =_，初始速率之比v10v20=_。 2、 圖中用旋轉(zhuǎn)矢量法表示了一個(gè)簡諧振動旋轉(zhuǎn)矢量的長度為0.04 m，旋轉(zhuǎn)角速度w = 4p rad/s此簡諧振動以余弦函數(shù)表示的振動方程為x =_(SI) 。 3、 如圖所示為一平面簡諧波在t = 2 s時(shí)刻的波形圖，該簡諧波的表達(dá)式是_；P處質(zhì)點(diǎn)的振動方程是_（該波的振幅A、波速u與波長l 為已知量） 4、 如圖所示，一平面簡諧波沿Ox軸負(fù)方向傳播，波長為l ，若P處質(zhì)點(diǎn)的振動方程是，則該波的表達(dá)式是_；P處質(zhì)點(diǎn)_時(shí)刻的振動狀態(tài)與O處質(zhì)點(diǎn)t1時(shí)刻的振動狀態(tài)相同。5、

18、（1）一列波長為l 的平面簡諧波沿x軸正方向傳播已知在處振動的方程為y = Acosw t，則該平面簡諧波的表達(dá)式為_。 (2) 如果在上述波的波線上x = L（）處放一如圖所示的反射面，且假設(shè)反射波的振幅為A，則反射波的表達(dá)式為_ (xL)。 參考答案：1、 21 41 21 2、 3、 4、 ， k = 0，1，2, 只寫 也可以 5、 三、計(jì)算題1、 質(zhì)量m = 10 g的小球與輕彈簧組成的振動系統(tǒng)，按的規(guī)律作自由振動，式中t以秒作單位，x以厘米為單位，求 (1) 振動的角頻率、周期、振幅和初相； (2) 振動的速度、加速度的數(shù)值表達(dá)式； (3) 振動的能量E； (4) 平均動能和平均勢

19、能。 2、 一平面簡諧波沿x軸正向傳播，其振幅為A，頻率為n ，波速為u設(shè)t = t時(shí)刻的波形曲線如圖所示求 (1) x = 0處質(zhì)點(diǎn)振動方程； (2) 該波的表達(dá)式 3、 一平面簡諧波沿Ox軸的負(fù)方向傳播，波長為l ，P處質(zhì)點(diǎn)的振動規(guī)律如圖所示。 (1) 求P處質(zhì)點(diǎn)的振動方程； (2) 求此波的波動表達(dá)式；（3）若圖中 ，求坐標(biāo)原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)的振動方程 4、 如圖所示為一平面簡諧波在t = 0 時(shí)刻的波形圖，設(shè)此簡諧波的頻率為250 Hz，且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的運(yùn)動方向向下，求 (1) 該波的表達(dá)式； (2) 在距原點(diǎn)O為100 m處質(zhì)點(diǎn)的振動方程與振動速度表達(dá)式。 參考答案：1 、解：(1) A =

20、 0.5 cm；w = 8p s-1；T = 2p/w = (1/4) s；f = p/3 (2) (SI) (SI) (3) =7.9010-5 J (4) 平均動能 = 3.9510-5 J = 同理 = 3.9510-5 J 2、 解：(1) 設(shè)x = 0 處質(zhì)點(diǎn)的振動方程為 由圖可知，t = t時(shí) 所以 ， x = 0處的振動方程為 (2) 該波的表達(dá)式為 3、解：(1) 由振動曲線可知，P處質(zhì)點(diǎn)振動方程為 (SI) (2) 波動表達(dá)式為 (SI) (3) O處質(zhì)點(diǎn)的振動方程 4、解：(1) 由P點(diǎn)的運(yùn)動方向，可判定該波向左傳播 原點(diǎn)O處質(zhì)點(diǎn)，t = 0 時(shí) , 所以 O處振動方程為 (SI) 由圖可判定波長l = 200 m，故波動表達(dá)式為 (SI)（2）O點(diǎn)100 m處質(zhì)點(diǎn)的振動方程是 振動速度表達(dá)式是 (SI)第11章一、選擇題1、如圖所示，折射率為n2、厚度為e的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為n1和n3，已知n1 n3若用波長為l的單色平行光垂直入射到該薄膜上，則從薄膜上、下兩表面反射的光束(用與示意)的光程差是 (A) 2n2 e (B) 2n2 el / 2.(C) 2n2 el (D) 2n2 el / (2n2) 2、如圖，S1、S2是兩個(gè)相干光源，它們到P點(diǎn)的距離分別為r1和r2路徑S1P垂直穿過一塊厚度為t