大學(xué)物理(下)習(xí)題

1、習(xí) 題 課（一） 1-1 在邊長為a的正方體中心處放置一點(diǎn)電荷Q，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則在正方體頂角處的電勢為 （A） （B） （C） （D） 1-2 選無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，半徑為R的導(dǎo)體球帶電后，其電勢為U0，則球外離球心距離為r處的電場強(qiáng)度的大小為（A） （B） （C） （D） 1-3 在一個(gè)孤立的導(dǎo)體球殼內(nèi)，若在偏離球中心處放一個(gè)點(diǎn)電荷，則在球殼內(nèi)、外表面上將出現(xiàn)感應(yīng)電荷，其分布將是（A）內(nèi)表面均勻，外表面也均勻。 （B）內(nèi)表面不均勻，外表面均勻。（C）內(nèi)表面均勻，外表面不均勻。 （D）內(nèi)表面不均勻，外表面也不均勻。 1-4 一平行板電容器充電后仍與電源連接，若用絕緣手柄將電容器兩極板

2、間距離拉大，則極板上的電量Q、電場強(qiáng)度的大小E和電場能量W將發(fā)生如下變化 （A）Q增大，E增大，W增大。 （B）Q減小，E減小，W減小。（C）Q增大，E減小，W增大。 （D）Q增大，E增大，W減小。1-5 一半徑為R的均勻帶電圓盤，電荷面密度為s ，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則圓盤中心O點(diǎn)的電勢U 0 = 。1-6 圖示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BA = 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)，則電場力所做的功為 。1-7 兩個(gè)電容器1和2，串聯(lián)后接上電源充電。在電源保證連接的情況下，若把電介質(zhì)充入電容器2

3、中，則電容器1上的電勢差 ，電容器極板上的電量 。（填增大、減小、不變）1-8 如圖所示為一個(gè)均勻帶電的球?qū)樱潆姾审w密度為r，球?qū)觾?nèi)表面半徑為R1，外表面半徑為R2，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，求空腔內(nèi)任一點(diǎn)的電勢。 1-9 如圖所示，半徑分別為R1和R2（R2 > R1）的兩個(gè)同心導(dǎo)體薄球殼，分別帶電量Q1和Q2，今將內(nèi)球殼用細(xì)導(dǎo)線與遠(yuǎn)處半徑為r的導(dǎo)體球相連，導(dǎo)體球原來不帶電，試求相連后導(dǎo)體球所帶電量q 。 1. 有N個(gè)電量均為q的點(diǎn)電荷，以兩種方式分布在相同半徑的圓周上：一種是無規(guī)則地分布，另一種是均勻分布。比較這兩種情況下在過圓心O并垂直于圓平面的Z軸上任一點(diǎn)P的場強(qiáng)與電勢，則有 （A

4、）場強(qiáng)相等，電勢相等。 （B）場強(qiáng)不等，電勢不等。 （C）場強(qiáng)分量Ez相等，電勢相等。 （D）場強(qiáng)分量Ez相等，電勢不等。 2. 一平行板電容器始終與一端電壓一定的電源相聯(lián)。當(dāng)電容器兩極板間為真空時(shí)，電場強(qiáng)度為E0 ，電位移為D0 ，而當(dāng)兩極板間充滿相對(duì)電容率為e r的各向同性均勻電介質(zhì)時(shí)，電場強(qiáng)度為E，電位移為D，則 （A）E = E0 /e r，D = D0 （B）E = E0，D =e r D0 （C）E = E0 /e r，D = D0 /e r （D）E = E0，D = D0 3. 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

5、 （A）球體的靜電能等于球面的靜電能。 （B）球體的靜電能大于球面的靜電能。 （C）球體的靜電能小于球面的靜電能。 （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。4. 真空中有一半徑為R的半圓細(xì)環(huán)，均勻帶電Q，如圖所示，設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn)，則圓心o點(diǎn)處的電勢U0= ，若將一帶電量為q的點(diǎn)電荷從無窮遠(yuǎn)處移到圓心o點(diǎn)，則電場力作功W= 。 5.一“無限長”均勻帶電直線沿Z軸放置，線外某區(qū)域的電勢表達(dá)式為，式中A為常數(shù)，該區(qū)域的場強(qiáng)的兩個(gè)分量為 ， 。6. 一空氣電容器充電后切斷電源，電容器儲(chǔ)能W0，若此時(shí)灌入相對(duì)電容率為e r的煤油，電容器儲(chǔ)能變?yōu)閃0的 _倍。如果灌

6、煤油時(shí)電容器一直與電源相連接，則電容器儲(chǔ)能將是W0的_倍。 7. 半徑為R的均勻帶電球面，帶電量為q。沿矢徑方向上有一均勻帶電細(xì)線，電荷線密度為l，長度為l，細(xì)線近端離球心距離為r0。設(shè)相互作用對(duì)它們的電荷分布無影響。 (1) 試求細(xì)線所受球面電荷的電場力；(2) 細(xì)線在該電場中的電勢能(設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零)。習(xí) 題 課（二） 2-1 無限長直導(dǎo)線在P處彎成半徑為R的圓，當(dāng)通以電流I時(shí)，則在圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小等于 （A）0 （B） （C） （D） （E） 2-2 無限長直圓柱體，半徑為R，沿軸向均勻流有電流。設(shè)圓柱體內(nèi)( r <R )的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bi，圓柱體外( r >R

7、)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Be，則有 （A）Bi、Be均與r成正比。 （B）Bi與r成反比，Be與r成正比。 （C）Bi、Be均與r成反比。 （D）Bi與r成正比，Be與r成反比。 2-3 在勻強(qiáng)磁場中有兩個(gè)平面線圈，其面積A1=2A2, 通有電流I1=2I2，它們所受的最大磁力矩之比等于 （A）1 （B）2 （C）4 （D）1/42-4 一細(xì)長載流直導(dǎo)線通有電流I，導(dǎo)線上還帶有線電荷密度為l 的凈電荷。一帶電粒子在距此導(dǎo)線r處平行于導(dǎo)線以速度v作直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)粒子只受電磁力作用，則當(dāng)導(dǎo)線內(nèi)電流變?yōu)闀r(shí)，粒子仍作直線運(yùn)動(dòng)的條件是（A）使導(dǎo)線上凈電荷密度增大一倍； （B）將粒子電荷增加一倍；（C）加上平行于導(dǎo)

8、線的外磁場； （D）將粒子速率加倍。2-5 將一無限長載流直導(dǎo)線彎曲成圖示的形狀，已知電流為I，圓弧半徑為R，q =120o，則圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為 ，B的方向?yàn)?。 2-6 已知面積相等的載流圓線圈與載流正方形線圈的磁矩之比為21，圓線圈在其中心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B0，那么正方形線圈（邊長為 a）在磁感強(qiáng)度為B的均勻外磁場中所受最大磁力矩為_。 2-7 如圖所示，一無限長直導(dǎo)線通有電流 I = 10A，在M處折成夾角q = 60°的折線，求角平分線上與導(dǎo)線的垂直距離均為 r = 0.10m的P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 2-8 如圖所示，載有電流I1和I2的長直導(dǎo)線ab和cd相

9、互平行，相距為3r，今有載有電流I3的導(dǎo)線MN = r，水平放置，且其兩端M、N與I1、I2的距離都是r，ab、cd和MN共面，求導(dǎo)線MN所受的磁力大小和方向。1 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相等，二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)度的大小之比為 （A）0.90 （B）1.00 （C）1.11 （D）1. 22 2. 有一半徑為R的單匝圓線圈，通以電流I，若長度不變，將該導(dǎo)線彎成匝數(shù)N=2的平面圓線圈，仍通以電流I，則線圈中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度和線圈的磁矩分別是原來的（A）4倍和1/8 （B）4倍和1/2 （C）2倍和1/4 （D）2倍和1/2 3.

10、沿半徑為R的細(xì)導(dǎo)線環(huán)流過強(qiáng)度為I的電流，那么離環(huán)上所有點(diǎn)的距離皆等于r的一點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B = 。（rR）4. 一磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（T），則通過一半徑為R，開口向Z軸正方向的半球殼表面的磁通量的大小為 Wb。.5. 一電子以速率v =1.00×104m/s在磁場中運(yùn)動(dòng)，當(dāng)電子沿x軸正方向通過空間A點(diǎn)時(shí)，受到一個(gè)沿+y方向的作用力，力的大小為F = 8.01×10 17N；當(dāng)電子沿+y方向再次以同一速率通過A點(diǎn)時(shí)，所受的力沿z軸的分量Fz = 1.39×10 -16 N。求A點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向。 習(xí) 題 課（三） 3-1 自感為0.25H的線圈中，

11、當(dāng)電流在(1/16)s 內(nèi)由2A均勻減小到零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢的大小為： （A）7.8×10 3 V （B）2.0V （C）8.0V （D）3.1×10 2 V3-2 有兩個(gè)長直密繞螺線管，長度及線圈匝數(shù)均相同，半徑分別為 r1和r2。管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為m 1和m 2。設(shè)r1 : r2 = 1 : 2，m 1 : m 2 = 2 : 1，當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比 L1 : L2與磁能之比Wm1 : Wm2分別為： （A）L1 : L2 = 1 : 1， Wm1 : Wm2 = 1 : 1 （B）L1 : L2 = 1 : 2， W

12、m1 : Wm2 = 1 : 1（C）L1 : L2 = 1 : 2， Wm1 : Wm2 = 1 : 2 （D）L1 : L2 = 2 : 1， Wm1 : Wm2 = 2 : 1 3-3 在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場，如圖所示，B的大小以速率dB/ d t變化，有一長度為l0的金屬棒先后放在磁場的兩個(gè)不同位置1（ab）和2（a¢ b¢）。則金屬棒在這兩個(gè)位置時(shí)棒內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小關(guān)系為：（A）e 2=e 1 ¹ 0 （B）e 2 > e 1 （C）e 2 < e 1 （D）e 2=e 1 = 0 3-4 長為 l的金屬直導(dǎo)線在垂直于

13、均勻磁場的平面內(nèi)以角速度w 轉(zhuǎn)動(dòng)。如果轉(zhuǎn)軸在導(dǎo)線上的位置是在 ，整個(gè)導(dǎo)線上的電動(dòng)勢為最大，其值為_。如果轉(zhuǎn)軸位置是在_，整個(gè)導(dǎo)線上的電動(dòng)勢為最小，其值為_。3-5 一半徑 r =10cm的圓形閉合導(dǎo)線回路置于均勻磁場 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d r / d t = -80cm/s收縮，則在這 t = 0時(shí)刻，閉合回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為_；如要求感應(yīng)電動(dòng)勢保持這一數(shù)值，則閉合回路面積應(yīng)以dS/dt = 的恒定速率收縮。 3-6 有兩個(gè)長度相同，匝數(shù)相同，截面積不同的長直螺線管，通以相同大小的電流?，F(xiàn)在將小螺線管完全放入大螺線管

14、里（兩者軸線重合），且使兩者產(chǎn)生的磁場方向一致，則小螺線管內(nèi)的磁能密度是原來的 倍；若使兩螺線管產(chǎn)生的磁場方向相反，則小螺線管內(nèi)的磁能密度為 （忽略邊緣效應(yīng)）。 3-7 如圖所示，長直導(dǎo)線AB中的電流 I沿導(dǎo)線向上，并以 dI/dt2A/s的變化率均勻增長。導(dǎo)線附近放一個(gè)與之共面的直角三角形線框，其一邊與導(dǎo)線平行，位置及線框尺寸如圖（設(shè)a =10cm, b=20cm, c = 5.0cm）所示。求此線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向。 3-8 載流長直導(dǎo)線與矩形回路ABCD共面，且導(dǎo)線平行于AB，如圖。求下列情況下ABCD中的感應(yīng)電動(dòng)勢： （1）長直導(dǎo)線中電流恒定，t時(shí)刻ABCD以垂直于導(dǎo)線的

15、速度 v從圖示初始位置遠(yuǎn)離導(dǎo)線勻速平移到某一位置時(shí)。 （2）長直導(dǎo)線中電流 II0sinw t，ABCD不動(dòng)。 （3）長直導(dǎo)線中電流II0sinw t，ABCD以垂直于導(dǎo)線的速度v遠(yuǎn)離導(dǎo)線勻速運(yùn)動(dòng)，初始位置也如圖。 1. 一導(dǎo)體圓線圈在均勻磁場中運(yùn)動(dòng)，能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況是（A）線圈平面垂直于磁場并沿垂直磁場方向平移。（B）線圈平面平行于磁場并沿垂直磁場方向平移。（C）線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸與磁場方向平行。（D）線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸與磁場方向垂直2. 如圖所示，直角三角形金屬框架abc放在均勻磁場中，磁場B平行于ab邊，bc的長度為l。當(dāng)金屬框架繞ab邊以勻角速度w 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，a

16、bc回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢e 和a、c兩點(diǎn)間的電勢差Ua-Uc為（A）e = 0， （B）e = 0，（C）， （D），3. 一自感線圈中，電流強(qiáng)度在 0.002s內(nèi)均勻地由10A增加到12A，此過程中線圈內(nèi)自感電動(dòng)勢為 400V，則線圈的自感系數(shù)為L = 。4. 有一單層密繞螺線管，長為0.25m，截面積為5´10-4 m2，繞有線圈2500匝，流有電流0.2安培，則線圈內(nèi)的磁能為 。5. 如圖所示，一無限長導(dǎo)線通以電流 I =I0sinw t，緊靠直導(dǎo)線有一矩形線框，線框與直導(dǎo)線共面。試求： （1）直導(dǎo)線與線框的互感系數(shù)； （2）線框的互感電動(dòng)勢。13習(xí) 題 課（四）4-1 一束波長

17、為 l 的單色光由空氣垂直入射到折射率為n的透明薄膜上，透明薄膜放在空氣中，要使反射光得到干涉加強(qiáng)，則薄膜最小的厚度為 （A）l / 4 （B）l / (4n) （C）l / 2 （D）l / (2n) 4-2 兩塊平玻璃構(gòu)成空氣劈尖，左邊為棱邊，用單色平行光垂直入射，若上面的平玻璃慢慢地向上平移，則干涉條紋 （A）向棱邊方向平移，條紋間隔變小。 （B）向遠(yuǎn)離棱邊方向平移，條紋間隔變小。 （C）向棱邊方向平移，條紋間隔不變。 （D）向遠(yuǎn)離棱邊方向平移，條紋間隔不變。 4-3 在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，波長為 l 的單色光垂直入射在寬度為a = 4l 的單縫上，對(duì)應(yīng)于衍射角為30o的方向，單縫處

18、波陣面可分成的半波帶數(shù)目為（A）2個(gè) （B）4個(gè) （C）6個(gè) （D）8個(gè) 4-4 某元素的特征光譜中含有波長分別為l1=450nm和l2=750nm的光譜線。在光柵光譜中，這兩種波長的譜線有重疊現(xiàn)象，重疊處l2的譜線的級(jí)數(shù)將是（A）2，3，4，5 （B） 2，5，8，11 （C）2，4，6，8 （D） 3，6，9，124-5 用波長為l的單色光垂直照射折射率為n2的劈尖薄膜(如圖)，圖中各部分折射率的關(guān)系是n1< n2< n3，觀察反射光的干涉條紋，從劈尖角開始向右數(shù)第五條暗紋中心所對(duì)應(yīng)的厚度= 。 4-6 一雙縫干涉裝置，在空氣中觀察時(shí)干涉條紋間距為1.0mm。若整個(gè)裝置放在水中

19、，干涉條紋間距將為 mm。（設(shè)水的折射率為4/3） 4-7 一束自然光通過兩個(gè)偏振片，若兩偏振片的偏振化方向間夾角由a1轉(zhuǎn)到a2，且不考慮吸收，則轉(zhuǎn)動(dòng)前后透射光強(qiáng)度之比為 。 4-8 如圖是一牛頓環(huán)裝置，設(shè)平凸透鏡中心恰好和平玻璃接觸，透鏡凸表面的曲率半徑R=400cm。用某單色平行光垂直入射，觀察反射光形成的牛頓環(huán)，測得第5個(gè)明環(huán)的半徑是0.30cm。 (1) 求入射光的波長。 (2) 設(shè)圖中OA=1.00cm，求在半徑為OA的范圍內(nèi)可觀察到的明環(huán)數(shù)目。4-9 波長范圍在450650nm之間的復(fù)色平行光垂直照射在每厘米有5000條刻線的光柵上，屏幕放在透鏡的焦平面處，屏上第二級(jí)光譜各色光在屏上所占范圍的寬度為35.1cm，求透鏡的焦距f 。1. 在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，為使屏上的干涉條紋間距變大，可以采取的辦法是 （A）使屏靠近雙縫。 （B）使兩縫的間距變小。（C）把兩個(gè)縫的寬度稍微調(diào)窄。 （D）改用波長較小的單色光源。2. 在單縫夫瑯和費(fèi)衍射實(shí)驗(yàn)中，設(shè)第一級(jí)暗紋的衍射角很小，若鈉黃光（l1=589nm）中央明紋寬度為4.0mm，則l2=442nm