2010-2011第1学期大学物理A2半期考试试卷

一、判断题（每题2分，共4分)

1．高斯定理在对称分布和均匀分布的电场中才能成立。 （ ） A、不正确 B、正确

2．若库仑定律的分母中的r指数不是2而是其它数，那么高斯定理将不成立。 （ ） A、不正确 B、正确

二、选择题（每题3分, 共36分）

1．如图所示，用电源对平板电容器充电，然后断开电键，再将电容器的两极板移近，在此过程中 ( )

A、 外力作正功，电容器内电能增加 B、外力作负功，电容器内电能减少 C、 外力作正功，电容器内电能减少 D、外力作负功，电容器内电能增加 2．一平板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示。以E表示两极板间场强，V表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能。若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则( )

A、 V变小，E不变，W不变 B、 V变大，E不变，W不变 C、 V不变，E变大，W变大 D、 V不变，E变小，W变小

K

P

3．如图所示，两半径为R的相同的金属圆环，

相互垂直放置，圆心重合与0点，并在a、b两点相接触。电流I沿直导线由a点流入金属环，

I a 0 b I 而从b流出，则环心0点的磁感应强度B的大

小为：( )

A、 0 B、

0IR C、

20I D、 2R20I R4．真空中两平行带电平板相距为d（很小），两面积为S，带电量分别为Q与Q,

则两板间的作用力大小为(忽略边缘效应)( )

Q2Q22Q2Q2A、F B、 F C、 F D、 F

0S0S20S4π0d2试卷 第 1 页 （共 6 页）

西南科技大学2009-2010学年第二学期《大学物理》期末考试试卷 5．下述关于某点的电位的正负的陈述哪一条是正确的( )

A、 电位的正负决定于试探电荷的正负

B、 电位的正负决定于外力对试探电荷的作功的正负

C、 空间某点的电位的正负是不确定的，可正可负，决定于电位零点的选取 D、 电位的正负决定于带电体的正负，带正电的物体周围的电位一定是正的，带负电的物体的周围的电位一定为负

6．在均匀磁场中放置三个面积相等并且通过相同电流的线圈；一个是矩形，一个正方形，

另一个是三角形。下列哪一个叙述是正确的 ( )

A、线圈受到的合磁力为零，矩形线圈受到的合磁力最大 B、三角形线圈所受到的最大磁力矩为最小

C、三线圈所受的合磁力和最大磁力矩均为零 D、三线圈所受的最大磁力矩均相等

7．在xy平面内，有一带电粒子，电荷为q，质量为m，以速度v通过坐标原点，v和正

x轴的夹角为。沿正x轴方向有一均匀磁场B，带电粒子运动的周期T为( )

2qmB E、A、 mqB B、 mq2πB C、 2πm/(qB) D、 2πBq

8．四条相互平行的载流长直导线如图所示放置，电流均为

I，正方形的连长为2a，正方形中心的磁感应强度B为

( )

A、 Bo 20I20I B、 BI C、 B0 D、B0 πaπa2πa9．在失重的情况下(g0)，使单摆的摆球带正电，在平面地板上均匀分布负电，它对带

正电的摆球有引力，若摆球所受的电力为恒力F，摆球质量为m，摆长为l，则此单摆振动（可视作甚小角度的摆动）的周期为（ ）

A、2πlmmlmlF2 B、 2π C、 2π D、 4π E、2π FmFlFFml试卷 第 2 页 （共 6 页）

西南科技大学2009-2010学年第二学期《大学物理》期末考试试卷 10．在一均匀外场E0中，放入一均匀各向同性的长方体介质板。介质板上极化电荷分布

为图中的中哪一幅（ ）

11．图中实线为某电场中的电力线，虚线表示等势（位）面，由图可看出：( )

A、EAEBEC,UAUBUC

B C B、EAEBEC,UAUBUC C、EAEBEC,UAUBUC D、EAEBEC,UAUBUC

A

12．如图所示，在一无限长的均匀带电的细棒旁垂直放一均匀带电的的细棒MN，且二细棒共面，若二棒的电荷线密度为，细棒MN长为l，且M端距长直细棒也为l，那么细棒MN受到的电场力为（ ）

2ln22ln2A、，沿MN方向 B、，垂直于纸面向里

2π02π0

22C、，沿MN方向 D、，垂直于纸面向里

π0π0试卷 第 3 页 （共 6 页）

西南科技大学2009-2010学年第二学期《大学物理》期末考试试卷 

M



N

l l

三、填空题（每题3分，共30分）

1．一电子以速率v绕原子核旋转，电子旋转的等效轨道半径为r0，如果将电子绕原子核运动等效为一圆电流，则等效电流I____________，在等效轨道中心处产生的磁感应强度大小B____________

2．一载有电流的1/4圆周回路abca（电流I，圆弧部分

的半径为R），置于磁感应强度为B的均匀磁场中，如图所示，则外磁场B作用于回路各段的安培力F、回路的

a B R I b 磁矩Pm及回路所受的磁力矩Mm的大小分别为

Fab________； Pm_______， Mm________，

3．电流元Idl在磁场中某处沿直角坐标系的X轴方

向放置时不受力，把电流元转到Y轴正方向时受到的

c Y 力沿Z轴反方向，该处磁感应强度B指向 方向。

4．有一边长为a的正方形平面，在其中垂线上距中心Ｏ点a/2处，有一电量为q的正点电荷，如图所示，则通过该平面的电场强度通量为______________。

Z X O

a 1a 2q a O 5．一空气平行板电容器，充电后把电源断开，这时电容器中储存的能量为W0．然后在两极板之间充满相对介电常数为r的各向同性均匀电介质，则该电容器中储存的能量W为

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6．两个同心球壳．内球壳半径为R1，均匀带有电量Q；外球壳半径为R2，如图所示，壳的厚度忽略，原先不带电，但与地相连接．设地为电势零点，则在两球之间、距离球心为r的Ｐ点处电场强度的大小______，电势为__________。

Q R1 R2  r OP 7．在一个孤立的导体球壳内，若在偏离球中心处放一个点电荷，则在球壳内、外表面上将出现感应电荷，其分布将是内表面__________，外表面_____________（均匀或不均匀）

8．如图所示，在磁感应强度为B的均匀磁

场中，有一圆形载流导线，a、b、c是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力Fa、Fb、Fc的大小关系为 __________。

aIcbI

9．在一平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流i的大小相等，其方向如图所示，则在______区域中某些点的磁感应强度B可能为零。 Ⅱ B Ⅰ i i Ⅲ Ⅳ 10．相对介电常数为r的各向同性的电介质中，电位移矢量与场强之间的关系是 。

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西南科技大学2009-2010学年第二学期《大学物理》期末考试试卷 四、计算题（每题10分，共30分）

1．如图所示，一无限长直导线通有电流I，旁边放有一直角

I三角形回路，回路与长直导线共面。 求：通过三角形回路的磁通量m。 60c d l

Q 2．如图是一电荷量为Q，半径为R的均`匀带电球体。 R 用高斯定理计算电场强度在球内外空间的分布， O

3．如图所示，一根半径为R1的无限O长圆柱形导体棒，棒内有半径为R2的R2 a 圆柱状空腔，空腔的轴线与导体棒的O 轴线平行，两轴间距为a，且aRR2。1 现有电流I沿导体棒的轴向流动，电

流均匀分布在棒的横截面上，求：导体棒轴线上的磁感应强度大小B0

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a

b