大学物理练习题.doc

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第八章(一)真空中的恒定磁场

4
x轴正向经过空间
A点时,遇到的
10m/s在磁场中运动,当它沿
力沿y轴正向,力的大小为

1017N;当电子沿y轴正向再次以同一速率经过
A点时,
所受的力沿z轴的重量Fz

16N。求A点磁感觉强度的大小和方向。
,,通有相反方向的电流,
I120A,I210A。求在两导线所在平面内、且与导线L2相距
。
,顶角为,置于xy平面内,
其一边与x轴重合,以以下图,经过导线的电流为I。求y轴上点
P(0,a)处的磁感觉强度。

y
?P(0,a)
I
x
oI
,用两根互相平行的半无穷长直导线
L1
R
a
L1
和L2把半径为R的均匀导体圆环联到电源上,
已知经过
o
I
直导线的电流为I。求圆环中心o点的磁感觉强度。
I
L2
,
如图所
b
z
示。求圆心o点的磁感觉强度。
I
I
R
B
R
I
I
y
o
o
?o
I
I
A
x
,并将其对顶角
A、B接到电源上,则立方体框架中
的电流在此中心地方产生的磁感觉强度等于
。
,半圆形电流在xoz平面内,且与两半无穷长直电流垂直,求圆心
o点的
磁感觉强度。
I

I的长直导线旁,搁置一个长、宽分
d
b
别为a和b的矩形线框,线框与长直导线共面,长边与直导
线平行,两者相距
d,以以下图。求经过线框的磁通量
a
。
r
nS
o
60
r
B
,取一半径为
R的圆,圆面的法线
r
r
o
n与磁感觉强度
B成60角,如图
所示,则经过以该圆周为边线的随意曲面
S的磁通量
。
,有两个半径相同的圆形回路
L1、L2,圆周内都有稳恒电流
I1、I2
,其
分布相同。在图(b)中,回路L2外还有稳恒电流
I3,P1、P2为两圆形回路上的对应点,如图
所示,则以下表达式正确的选项是
(A)
r
r
r
r
BP
L
B
dl
B
dl,BP
;
L2
蜒1
1
2
I1
g
I1g
r
r
r
r
I3
(B)
BP
?P1
?P2
蜒
B
dl
Bdl,BP
;
L
L1
2
1
2
I2g
I2
g
(C)
蜒
r
r
r
r
BP;
L1
L2
B
dl
Bdl,BP
(a)
(b)
L2
1
2
L1
r
r
r
r
BP
(D)
B
dl
B
dl,BP
[
]
蜒L1
L2
1
2.
,在圆形电流I所在平面内,采纳一起心圆形闭合回路
L,则由安培环路
定理看出,以下结论正确的选项是
r
r
(A)
?LBdl
0,且环路L上任一点,B
0;
L
r
(B)
?
r
0,且环路L上任一点,B
0;
I
B
dl
L
r
r
,且环路L上任一点,B
0;
(C)
?LB
dl
0
r
r
[
]
(D)
?LB
dl
0,且环路L上任一点,B
常量。

I,在横截面上电流均匀分布。筒内空腔各
处的磁感觉强度为
,筒外空间隔轴线
r处的磁感觉强度为
。
、外半径分别为
a、b,若电流在导体截面上均匀
分布,则空间各点的磁感觉强度大小与场点到圆柱轴线的距离
r的关系定性图为
[
]
B
B
B
B
o
ro
a
ro
r
o
r
ab
b
ab
ab
(A)
(B)
(C)
(D)

d
,当它通以
I
,
其内部的磁感觉强度
B
(忽视绝缘层的厚度)。
,在宽度为d的导体薄片中,沿其长度方向流过电流I,电流I沿导体宽度方向均匀分布。求导体外薄片中线周边处的磁感觉强度的大小。
,以下哪一种说法是正确的?
d
只需速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同;
当速度不变时,若电量由q变成q,则粒子受力反向,数值不变;
粒子进入磁场后,其动能和动量都不变;
(D)因为洛仑兹力与速度方向垂直,因此带电粒子运动的轨迹必然是圆。
[
]
,两个带电粒子的运动轨迹以以下图,则
(A)两粒子的电荷必同号;
?
?
?
r?
(B)两粒子的电荷能够同号也能够异号;
B
?
?
?
?
(C)两粒子的动量大小必然不一样;
?
?
?
?
(D)两粒子的运动周期必然不一样.
[
]
r
?
?
?
?
r

B的匀强磁场中,经过其运动轨道所围面
积内的磁通量
正比于B,反比于v2;(B)反比于B,正比于v2;
(C)正比于B,反比于v;
(D)反比于B,反比于v。
[
]
r
,把此电流元转到沿正北方向放
置,遇到的安培力竖直向上,该电流元所在处磁感觉强度沿
方向。
、流有稳恒电流
I的四分之一圆弧形载流导线
o
b
r
bc,
B
r
I
按图示方向置于均匀外磁场B中,该导线所受安培力的大小
R
为
;方向为
。
o
c


的半圆形闭合线圈,
载有I10A的电流,放在磁
o
r
感觉强度大小为

的均匀外磁场中,磁场方向与线圈平行,如图所
B
示。求
I
(1)线圈的磁矩;
o
(2)线圈遇到的磁力矩。
、电荷面密度为
的均匀带电圆盘,以角速度
绕过圆心且垂直于
盘面的轴线旋转。今将其放在磁感觉强度为
r
若
B的均匀外磁场中,磁场的方向垂直于轴线。
在距盘心为r处取一宽为dr的圆环,则经过该圆环的电流
dI
,该电流所受
磁力矩的大小dM
,圆盘所受合力矩的大小
M
。
参照答案
,与z轴正向的夹角为
;
:,两导线外L2外测:B
;

0I
(1sin-cos),方向垂直于纸面向外;
4
acos

0I,方向垂直于纸面向外;
4
R

0I(11),方向垂直于纸面向外;
4R
;
r
0I
r
0Ir
8.
0Ia
db;

4R
j
k;
ln
2
R
2
d
9.
B
R2
;
10.(C);
11.(B);
2
,
0I;
13.(B);

103T;
2
r
15.
0I;
16.(B);
17.(B);
2d
18.(B);
;
,垂直纸面向里;
21.(1)
Pm
,方向垂直于纸面向外;
(2)
M

102Nm,方向由o指向o;
,
r3Bdr,
R4B.
4
第九章(一)电磁感觉
,矩形线圈ABCD和L在纸面内,且AB
边与L平行,以以下图。当线圈在纸面内向右挪动时,线圈中感觉电动
A
D
I
势的方向为_____
___;当线圈绕
AD边旋转,BC边刚走开纸
面正向外运动时,线圈中感觉电动势的方向为
______
___。

r
B的均匀磁场中,线圈平面
与磁场方向垂直,线圈的电阻为
r
R。在转动线圈使其法向与B的夹角
600的过程中,经过线圈的电量与线圈的面积、转动的时间的关系是
与线圈面积成正比,与时间没关;
与线圈面积成正比,与时间成正比;
与线圈面积成反比,与时间成正比;
与线圈面积成反比,与时间没关.
,长为a
的直导线AC和L在纸
面内,如图搁置,此中
0
L的方向以恒速度
r
60。AC沿垂直于
v运
动,t0时,A端到L的距离为d。求t时刻AC中的电动势。
I

r
B的均匀磁场中以速度v做切
r
__。
割磁力线运动,导线中相应的非静电场的场强
Ek__
,
有两条与水平面
成角的平行导轨,相距
L,导轨下端与电阻
R相连。
若质量为m的裸导线ab在导轨上保持匀速下滑,忽视导
轨与导线的电阻及它们间的摩擦,感觉电动势i________,导线ab上_______端电势高,感觉电流

BC
L
[]
C
d
r
v
A
L
r
B
a
L
b
R
的大小i
___________,方向__________。
,将导线弯成一正方形线圈(边长为
2l),而后对折,并使其平面垂直于
r
张开,当张角为
时,线圈中感觉电动势
均匀磁场B。线圈的一半不动,另一半以角速度
的大小
____
____。
r
oo轴以角速度
转动,
1
L,
,在匀强磁场B中绕垂直于棒的
AC
3
则A、D两点的电势差UAUD
。
b
o
o
r
r
c
B
r
B
B
a
A
C
D
d
o
o

属圆板在均匀磁场中以角速度
绕中心
轴旋转,均匀磁场的方向平行于转轴,以以下图。板中由中心至同一边沿点的不一样曲线上的
总感觉电动势的大小_________,
电势高。
,电阻为R、质量为m、宽为l的
l
矩形导电回路,从图示的静止地点开始受恒力
r
F的作
r
用。在虚线右方空间内,有磁感觉强度为B且垂直于图面的均匀磁场,忽视回路的自感。求在回路左侧未进入磁场前,回路运动的速度与时间的函数关系。

r
F
z
c

r
B
,半径均为
R
的三段
oo
o
o
o
圆弧ab、bc、ca,它们构成一个闭合回路。圆弧
ab、bc、
o
r
ca分别位于三个坐标平面内,以以下图。均匀磁场B沿x轴
正向穿过圆弧
o
bc与坐标轴所围成的平面。设磁感觉强度的
变化率为常数k(k
0),则闭合回路abca中感觉电动势的
大小为
o
方向。
,圆弧bc中感觉电流沿

r
o
B
b
y
a
x
、相距a的无穷长直导线载有大小相等、方向相反的电流。长度为
b
的金属杆CD与两导线共面且垂直,相对地点以以下图,杆以速度
r
v沿平行于直电流的方向
运动。求金属杆CD中的感觉电动势,C、D两头哪端电势高?
A
r
v
I
I
o
R0
r
v0
B
D
R2
R1
a
a
x
C
b
、外半径分别为R1、R2,电荷面密度为,此中心有一半x径为R0(R0=R1)、电阻为R的导体小环,两者齐心共面,以以下图。设圆环以变角速度
绕垂直于环面的中心轴旋转,导体小环中的感觉电流是多少?方向如何?
,导线AC在固定导线上向右平移,设
AC5cm,均匀磁场随时间
的变化率
dB

/
s,某时刻导线AC的速率v0
2m/s,B
,x10cm,则此时动生
dt
T
电动势的大小为__________,总感觉电动势的大小为
__________,此后动生电动势的大小随
着AC的运动而_______________。

ABCD共面,且平行于AB边,回路的长、宽分别为l、b,
t0时刻,AB边到直导线的距离为
a,以以下图。求下
I
列状况下,t时刻回路ABCD中的感觉电动势:
a
(1)长直导线中的电流恒定,回路
ABCD以垂直于导
r
线的恒速度v远离导线远动;
(2)长直导线中的电流
I
I0sin
t,回路ABCD不动;
(3)长直导线中的电流
I
I0sin
t,回路ABCD以垂
r
直于导线的恒速度v远离导线远动。
r
r
,电磁感觉定律可写成?LEk
dl
强度,此式表示
r
(A)在闭合曲线L上,Ek到处相等;

A
B
b
r
v
D
C
l
d
r
,式中Ek为感觉电场的电场
dt
感觉电场是守旧力场;
感觉电场的电力线不是闭合曲线;
(D)在感觉电场中,不可以像对静电场那样引入电势的看法。[]
,并使经过两平面的磁通量随时间的变化率
相等,则
铜环中有感觉电动势,木环中无感觉电动势;
铜环中感觉电动势大,木环中感觉电动势小;
铜环中感觉电动势小,木环中感觉电动势大;
(D)两环中感觉电动势相等。[]
,取自感系数的定义式为L。当线圈的几何形状、大小及四周磁介
I
质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流变小,则线圈的自感系数L
(A)变大,与电流成反比关系;(B)变小;
(C)不变;(D)变大,但与电流不行反比关系。[]
,截面直径为3cm,筒上绕有500匝线圈,若纸筒内
由r5000的铁芯充满,则线圈的自感系数为_________________。

1LI2
2
只合用于无穷长密绕螺线管;
只合用于单匝圆线圈;
只合用于一个匝数好多,且密绕的螺线环;
(D)合用于自感系数
L必定的随意线圈。
[
]
,半径分别为
r1和r2,管内充满磁导
率分别为1和2的均匀磁介质。设r1:r2
=1:2,1:
2=2:1,当将两只螺线管串连在电路中
通电稳固后,则他们的自感系数之比L:
L
和磁能之比Wm:Wm
分别为
1
2
1
2
(A)1:1,1:1;
(B)1:2,1:
1;
(C)1:2,1:2;
(D)2:1,2:1。
[
]
参照答案
,顺时针;

2.(A);
3.
0Iv
ln
d
a
;
r
r
2
cot
d

B;

,a,mgtg
,由b流向a;

sin
;
BL
BL
7.
1
2
;

1
2
6
BL
B
R,边沿点;
2

FR
B2l2
t
10.
R2k
,c
b;
22(1emR
);
4
Bl

0Iv
2(a
b)
,D端电势高;
2
ln
b
2a

R02
0
R1)dω,当
0,d
0时,感觉电流沿顺时针方向;
2R
(R2
dt
dt
,,增添;
14.(1)
ε
μ0Ilv
(
1
1
),
1
2πa
vt
abvt
ε
μ0I0lω
bcosω
lna
,
(2)2
2π
t
a
(3)
ε
μ
(
1
1
)sinω
μ
ωlna
b
vtcosω;
0I0
lv
0I0
l
3
t
2π
avt
t
2πavtabvt
0时,感觉电动势沿顺时针方向。
15.(D);
16.(D);
17.(C);
18.;
19.(D);
20.(C).
第九章(二)电磁场
,

A板带正电,

B板

A

B
R
K
带负电。当合上开关K时,A、B两板之间的电场方向为_______________,位移电流的方
向为__________。
,,该平行板
dt
电容器中的位移电流为。
,有下述四种说法,哪一种说法正确?
A)位移电流是由变化电场产生的;
B)位移电流是由线性变化磁场产生的;
C)位移电流的热效应遵从焦耳—楞次定律;
(D)位移电流的磁效应不遵从安培环路定理。
[
]
,给平板电容器(忽视边沿效应)充电时,沿环路
r
L1、L2以下磁场强度H
的环流中,正确的选项是
(A)L
r
r
r
r
;
L1
Hdl
Hdl
蜒
L
2
1
(B)
蜒
r
r
r
r
;
H
dl
H
dl
L2
L
L
2
1
(C)
蜒
r
r
r
r
;
H
dl
H
dl
L
L
E
2
1
(D)?L
r
r
0.
[
]
Hdl
1
rr
,?LHdl
,
rr
?LEdl
。

r
r
òSD
dS
i
1
qi
①
r
r
d
m
LE
dl
dt
②
?
r
r
òSBdS
0
③
r
r
Ii
d
D
LH
dl
④
?
i1
dt
试判断以下结论包含或等效于哪一个麦克斯韦方程式,将你确立的方程式用代号填在相应结论后的空白处。
(1)变化的磁场必定陪伴有电场:_______________;
(2)磁感觉线是无头无尾的:_______________;
(3)电荷总陪伴有电场:_______________。
参照答案
,且AB,BA;;
3.(A);
r
r
4.(C);
r
r
dD
r
rr
dm
r
D
B
5.?LH
dl
dt
St
dS,?LEdl
dt
St
dS;
6.②,③,①.
第五编近代物理基础
第五章狭义相对论基础
,哪些是正确的?
全部惯性系对描绘物理基本规律都是等价的;
在真空中,光速与光的频次、光源的运动状态没关;
在任何惯性系中,光在真空中沿随意方向的流传速度都相同。
(A)只有(1)、(2)正确;(B)只有(1)、(3)正确;
(C)只有(2)、(3)正确;(D)三种说法都正确。[]
,其相对地球的速度大小
为。

o和o重合时,有一点光源从坐标原点发出一光脉冲,
对S系和S系,波阵面的形状是
;对S系,经过一段时间
t后,此光脉冲波阵面
的方程为
,对S系,经过一段时间t后,此光脉冲波阵面的
方程为
(用直角坐标系)。

L,有对于地面作匀速直线运动的速度为
v1,火箭上一人从火
箭的后端向前端上的靶子发射有对于火箭的速度为
v2的子弹,那么在火箭上测得此子弹从射
出到击中靶的时间间隔是
(
c表示真空中的光速)
(A)
L
;
(B)
L;
v1
v2
v2
(C)
L
;
(D)
L
.
[]
v1
v2
2
v11(v1/c)
,有人提出以下结论,哪个是正确的?
在一个惯性系同时发生的两个事件,在另一个惯性系必定不一样时发生;
在一个惯性系不一样地点同时发生的两个事件,在另一个惯性系必定同时发生;
C)在一个惯性系同一地点同时发生的两个事件,在另一个惯性系必定同时发生;
D)在一个惯性系不一样地点不一样时发生的两个事件,在另一个惯性系必定不一样时发生。
[]
,今有一飞机以匀
速度v沿发射台与两接收站的连线由西向东翱翔,问在飞机上测得两接收站接收到发射台同
一讯号的时间间隔是多少?
,相对该地静止的甲测得的时间间隔为4s,若相对甲作匀速
直线运动的乙测得的时间间隔为5s,则乙有对于甲的运动速度是(c表示真空中的光速)
(A)4c;(B)3c;(C)c;(D)2c.[]
5555
,在8km的高空,因为介子衰变产生一个速
(c为真空中的光速)的子。论证此子有无可能到达地面。
、B两个事件,B晚于A4s,在另一个惯性系S中观察,B晚于A5s,求
这两个参照系的相对速度是多少?
2)在S系中,这两个事件发生的地点间的距离多大?
,宇宙飞船若以
的匀速度翱翔,将用
4年
时间(宇宙飞船上的时钟指示的时间
)到达牛郎星。
.在狭义相对论中,以下说法中哪些是正确的?
1)全部运动物体有对于观察者的速度都不可以大于真空中的光速;
2)质量、长度、时间的丈量结果都随物体与观察者的相对运动状态而改变;
3)在一个惯性系中发生于同一时刻、不一样地点的两个事件在其他全部惯性系中也是同时发生的;
4)惯性系中的观察者观察一个相对他作匀速运动的时钟时,此时钟比与他相对静止的相同的时钟走得慢。
(A)(1),(3),(4);(B)(1),(2),(4);
(C)(1),(2),(3);(D)(2),(3),(4).[]
,当其质量为静止质量的5倍时,其动能为静止能量的
倍。
,则电子的总能量是J,电子的经典力
学动能与相对论动能之比是,()。
,而这类介子的静止能量为
E01000Mev,
若这类介子的固有寿命为
02106s,求它运动的距离。

m0的粒子,其固有寿命为实验室测到的寿命的
1,则此粒子的
n
动能Ek
。
参照答案
1.(D);(ct)2,x2y2z2(ct)2;