大学物理试卷练习中册

2023年12月24日发(作者：晏铎)

大学物理试卷练习中册

物理学练习§8－1（总9）

班级：学号：姓名：

一、选择题、填空题:

1.下列几个说法中哪一个是正确的?

(A) 电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向。

(B) 在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同。

 (C) 场强方向可由EF/q定出，其中q为试验电荷的电量，q可正，可负，F为试验电荷所受的电场力。

(D) 以上说法都不正确。 ( )

2．图中所示为一沿X轴放置的“无限长”分段均匀带电直线，电荷线密度分别为+λ(x<0)和-λ(x>0)，则OXY坐标平面上点(0,a)处的场强E为：

(A) 0； (B)

20ai； (C)

40ai； (D)20a(ij)。 ( )

3．一个带负电荷的质点，在电场力作用下从A点出发经C点运动到B点，其运动轨迹如图所示。已知质点运动的速率是递增的，下面关于C点场强方向的四个图示中正确的是： ( )

4．下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？

2(A) 点电荷q的电场：Eq/40r；

(B) “无限长”均匀带电直线（电荷线密度λ）的电场：E20r3r；

(C)“无限大”均匀带电平面（电荷面密度ζ）的电场：E；

202REr。(D)半径为R的均匀带电球面（电荷面密度ζ）外的电场：（）

30r

5.如图所示，一个带电量为q的点电荷位于正立方体的A角上，则通过侧面abcd的电场强度通量等于：

(A)q6ε0； (B)q12ε0； (C)q24ε0 (D)q36ε0i。（）

6．两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带电量Q1，外球面半径为R2、带电量Q2，则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为：

(A)Q1Q240r2； (B)Q140R21Q240R22； (C)Q140r2； (D)0 。（）

5题图 7题图

8题图

7.电荷面密度为ζ的均匀带电平板，以平板上的一点O为中心，R为半径作一半球面如图所示，则通过此半球面的电通量= 。

8.两个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度分别为ζ和2ζ，如图所示。设方向向右为正，则A、B、C三个区域的电场强度分别为：

EA ；

EB ；

EC 。

二、计算题：

1．一均匀带电细杆，长为l，其电荷线密度为λ，在杆的延长线上，到杆的一端距离为d的P点处，有一电量为q0的点电荷。试求：(1)该点电荷所受的电场力； (2)当d>>l时，结果如何？（用图中坐标系求解）

2.一带电细线弯成半径为R的半圆形，电荷线密长为λ＝λ0sinθ，式中θ为半径R与X轴所成的夹角，λ0为一常数，如图所示，试求环心O处的电场强度。

3.无限长的均匀带正电的细棒L，电荷线密度为+λ，在它旁边放一均匀带电的细棒AB，长为l，线密度为+λ，且AB与L垂直。A端距L为a，求AB所受电场力的大小和方向。

4.如图所示，圆锥体底面半径为R，高为H，均匀带电，电荷体密度为ρ，求顶点A处的场强。

5.如图所示，一厚为a的“无限大”带电平板，电荷体密度ρkx (0≤x≤a)k为一正的常数。求：(1)板外两侧任一点M1、M2的电场强度大小；(2)板内任一点M的电场强度；(3)场强最小的点在何处。

6.均匀带电球壳内半径为R1，外半径为R2，电荷体密度为ρ，求(1)rR2处各点的场强。

7．两无限长同轴圆柱面，半径分别为R1和R2(R1R2。

物理学练习§8－2（总10）

班级：学号：姓名：

一、选择题：

1.真空中一半径为R的球面均匀带电Q，在球心O处有一带电量为q的点电荷，设无穷远处为电势零点，则有球内离球心O距离为r的P点处的电势为：

(A)

q40r； (B)

1401qQqQ； (D)

； (C)

R440rr0qQq

 （）Rr2.已知平行板电容器两板间为均匀电场，则该区域内:

(A) 电势值为恒量；(B) 电势为零；(C) 电势差相等的各等势面间距相等。 ( )

3.半径为R的均匀带电球面，总电量为Q，设无穷远处电势为零，则该带电体所产生的电场的电势U，随离球心的距离r变化的分布曲线为： ( )

4.下面说法正确的是：

(A)等势面上各点场强的大小一定相等；(B)在电势高处，电势能也一定高；

(C)场强大处，电势一定高； (D)场强的方向总是从电势高处指向电势低处。 ( )

二、填空题：

1.如图所示，AB2L，OCD是以B为中心，L为半径的半圆。A点有正点电荷+q，B点有负点电荷-q。

(1) 把单位正电荷从O点沿OCD移到D点，电场力对它作功为；

(2) 把单位负电荷从D点沿AD的延长线移到无穷远去，电场力对它作功为。

2.一“无限长”均匀带电直线沿Z轴放置，线外某区域的电势表达式为

UBln(xy)，式中B为常数，该区域的场强的两个分量为：

22Ex ；EZ 。

三、计算题：

1.一半径为R的均匀带电圆盘，电荷面密度为ζ，设无穷远处为电势零点，计算圆盘中心O点电势。

2.一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为：ρqrπR4

r(rR) (q为正常数）试求：(1)带电球体的总电量；(2)球内、外各点的电场强度；(3)球内、外各点的电势。

3.两半径分别为R1和R2 (R2>R1)带等值异号电荷的无限长同轴圆柱面，线电荷密度为λ和-λ，求：(1)两圆柱面间的电势差；(2)选取电势零点后，求电势分布。

4.电量q均匀分布在长为2 l的细杆上，(1)求在杆外延长线上与杆端距离为a的P点的电势（设无穷远处为电势零点）。(2)由场强和电势的微分关系求场强。

物理学练习§9－1（总11）

班级：学号：姓名：

一、选择题：

1.在一个带电量为+q的外表面为球形的空腔导体A内，放有一带电量为+Q的带电导体B，则比较空腔导体A的电势UA和导体B的电势UB时，可得以下结论：

(A) UA>UB； (B) UA

(C)UA=UB； (D) 两者无法比较。（）

2.选无穷远处为电势零点，内半径为R1，外半径为R2的导体球壳带电后，其电势为U0，则球壳外离球心距离为r处的电场强度的大小为：

(A)

R1U0r32； (B)

U0R2； (C)

R1U0r22；（）

(D)

R2U0r2； (E)

U0r； (F)

R2U0r3。

3.“无限大”均匀带电平面A附近平行放置有一定厚度的“无限大”平面导体板B，如图所示，已知A上的电荷面密度为+ζ，则在导体板B的两个表面1和2上的感应电荷面密度为：

(A)

ζ1ζ,

ζ20； (B)

ζ1ζ，ζ2ζ；

(C)

ζ112ζ，ζ212ζ； (D)

ζ112ζ，ζ212ζ。 ( )

4.两个薄金属同心球壳，半径各为R1和R2

(R2>R1)，分别带有电荷q1和q2，两者电势分别为U1和U2(设无穷远处为电势零点)，将二球壳用导线联起来，则它们的电势为：

(A) U2； (B) U1+U2； (C) U1；

(D) U1-U2； (E) (U1+U2)/2。（）

5.面积为S的空气平行板电容器，极板上分别带电量q，忽略边缘效应，则两极板间的作用力为：

(A)

q2ε0S； (B)

q220S； (C)

q2220S； (D)

q22ε0S。（）

6.如图所示，当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m，带电量为+q的质点，平衡在极板间的空气区域中。此后，若将平行板电容器中的电介质抽去，则该质点：

(A) 保持不动； (B) 是否运动不能确定；

二、填空题：

1.一导体球外充满相对电容率为εr的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E，则

导体球面上的自由电荷面密度ζ为。

2.如图所示，两同心金属球壳，它们离地球很远，内球壳用细导线穿过外球壳上的绝缘小孔与地连接，外球壳上带有正电荷+Q，则内球壳上带电为。

3.一平行板电容器C0,若在电量q0保持不变的条件下，使电容器两极板间距离增大一倍，则其电容C/C0= ；场强E/E0= ；电位移D/D0= ；电势差V/V0= ；电容器的能量W/W0= 。

4.一个带电量为-q的点电荷，位于一原来不带电的金属球外，与球心的距离为d，如图所示，则在金属球内，与球心相距为l的P点处，由感应电荷产生的场强为。

5.两个电容器1和2，串联后用稳压电源充电，在不切断电源的情况下，若把电介质充入电容器1中，则电容器2上的电势差；电容器2极板上的电量。

三、计算题：

1.半径为R1的导体球，被一与其同心的导体球壳包围着，其内外半径分别为R2、R3，使内球带电q，球壳带电Q。试求：(1)电势分布的表示式；(2)用导线连接球和球壳后的电势

分布。

2.半径为R的金属球与地相连接，在与球心相距d

=2R的P点处有一点电荷+q，求球上的感应电荷qˊ(设其距离地面及其它的物体很远)。

3.A、B、C是三块平行金属板，面积均为200cm2。A、B相距4.0mm，A、C相距2.0mm，B、C两板都接地（如图）。

(1)设A板带正电3.0×10-7C，不计边缘效应，求B板和C板上的感应电荷，以及A板的电势。

(2)若在A、B间充以相对电容率ε以及A板的电势。

4.半径分别为a和b的两个金属球，它们的间距比本身线度大得多，今用一细导线将两者相连接，并给系统带上电荷Q。求：

(1)每个球上分配到的电荷是多少？(2)按电容定义式，计算此系统的电容。

r5的均匀电介质，再求B板和C板上的感应电荷，

物理学练习§9－2（总12）

班级：学号：姓名：

一、选择题：

1.C1和C2两空气电容器串联起来接上电源充电，保持电源联接，再把一电介质板插入C1中，则：

(A)C1上电势差减小，C2上电量增大；

(B)C1上电势差减小，C2上电量不变；

(C)C1上电势差增大，C2上电量减小；

(D)C1上电势差增大，C2上电量不变。（）

2.一个带电量q、半径为R的金属球壳，壳内是真空，壳外是电容率为ε的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U=

(A)

q4R； (B)

q4R； (C)

q4R2； (D)

q4R2。（）

3.真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电量都相等，则它们的静电能之间的关系是：

(A) 球体的静电能等于球面的静电能； (B)球体的静电能大于球面的静电能；

(C)球体的静电能小于球面的静电能； (D)无法比较。（）

4.一电量为-q的带电质点经过电场加速后，它的动能增量等于：

(A)qud； (B)qu； (C)qu。 ( ）

二、填空题：

1.C1和C2两空气电容器并联起来接上电源充电，然后将电源断开，再把一电介质板插入C1中，则C1极板上电量，C2极板上电量。（填增加，减小或不变）

2.半径为R1和R2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对电容率为εr的均匀介质，设两筒上单位长度带电量分别为+λ和-λ，则介质中的电位移矢量的大小

= ；电场强度的大小E

= ；单位长度的电容

= ；电场能量We

= 。

3.用力F把电容器中的电介质板拉出，在图(a)和图(b)的两种情况下，电容器中储存的静电能量将(a) ；(b) 。

4.将带电量为Q电容为C的电容器A，与带电量为2Q电容也为C的电容器B并联后，

系统电场能量的增量We= 。

5.一个带电的金属球，当其周围是真空时，储存的静电能量为We0，使其电量保持不变，把它浸没在相对电容率为εr的无限大各向同性均匀电介质中，这时它的静电能量的增量We 。

6.一平行板电容器两极板间电压为U12，其间充满相对电容率为εr的各向同性均匀电介质，电介质厚度为d，则电介质中的电场能量密度ω 。

三、计算题：

1.在半径为R的金属球之外有一层半径为Rˊ的均匀介质层，如图所示，设电介质相对电容率为εr，金属球带电量为Q，求：

(1)介质层内、外场强E内(r)，E外(r)；

(2)介质层内、外的电势V内(r)，V外(r)。

2.一平板电容器，两板相距d，板间充以介电常数分别为ε1和ε2的两种均匀介质，其面积各占S1和S2，设电容器板上带电量Q。计算板上电荷分布以及电容器的电容。

3.两个同轴的圆柱，长度都是L，半径分别为a和b，这两个圆柱带电荷+Q和-Q，两圆柱间充满介电常数为ε的电介质。求：(1)在一个半径为r(a

4.两个相同的空气电容器，其电容各为8微法拉，都充电到900伏后，将电源断开，把其中一个浸入煤油(εr2)之中，然后把这两个电容并联。求(1)浸入煤油过程中能量的损失W1? (2)并联过程中能量的损失W2?

物理学练习§11－1（总13）

班级：学号：姓名：

一、选择题：

1.无限长的直导线在A点弯成半径为R的圆环，则当通以电流I时，圆心O处的磁感应强度大小等于：

(A)

μ0I2πRμ0I2R； (B)

μ0I4R； (C) 0；

(D)

(11π)； (E)

μ0I4R(11π)。（）

2.两半径为R的相同的导体细圆环，互相垂直放置，且两接触点A、B连线为环的直径，现有电流I沿AB连线方向由A端流入，再由B端流出，则环中心处的磁感应强度大小为：

(A) 0； (B)

μ0I/4R； (C)

2μ0I/4R；

(D)

20I/R； (E)

20I/8R。（）

二、填空题：

1.在均匀磁场B中，有一半径为R的圆面，其法线n与B夹角为60º，则通过以该圆周为边线的任意曲面S的磁通量msBdS 。

2.已知磁场的磁感应强度Baibjck(T)，求通过一开口向Z轴正向半径为R的半球壳的磁通量的大小 Wb。

3.空间直角坐标中，有一沿OY轴放置的长直载流导线，电流沿Y轴正向，则在原点O处取一电流元Idl，此电流元在(o,o,a)点处的磁感应强度的大小为，方向为。

4.半径为R的细导线环上，流过的电流为I，则离环上所有各点距都为r的一点处的磁感应强度的大小B = （r≥R）。

5.有一折成如图所示的无限长导线，已知电流I=10A,半圆半径R=0.5cm，则圆心O点的磁感应强度B

= ，方向。

6.如图，一无限长直导线在O处折成夹角为60º的折线，导线通有电流I=15A，求角平分线上与导线垂直距离均为r=0.2cm的P点处的磁感应强度B ，B的方向。

7.一根导线作成正n边形，其外接圆半径为R，导线中通有电流I，则外接圆心处的磁感应强度B

= ；当n

→∞时，B

= 。

三、计算题：

1.如上右图所示，在截面均匀铜环上任意两点A、B用两根长直导线沿半径方向引到很远的电源上，求环中心处O点的磁感应强度。

2.如图所示，在XY平面内，有一宽度为L的“无限长”载流薄金属板，沿X方向单位长度上的电流（线电流密度）为δ。试求：(1)X轴上P点的磁感应强度的大小和方向；

(2)当d>>L时，结果又如何？

3.如图为一半径为R2的带电薄圆盘，其中半径为R1的阴影部分均匀带正电荷，面电荷密度为+ζ，其余部分均匀带负电荷，面电荷密度为-ζ，当圆盘以角速度ω旋转时，测得圆盘中心O点的磁感应强度为零，问R1与R2满足什么关系？

三、填空题：

1.如图所示，在真空中，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为I，则对于图中的L1、L2、L3、L4闭合曲线：

(A)

Bdl ； (B)

Bdl ；

L1L2(C)

Bdl ； (D)

Bdl 。

L3L42.有一长直导体圆筒，内、外半径分别为R1、R2，有稳恒电流I沿长度方向流过，且在横截面上电流均匀分布，则离轴线r处的磁感应强度为：

(1) r≤R1处B

= ；(2) r≥R2处B

= ；

(3)

= 。

3.有一长直螺线管是由直径d=0.1mm的漆包线密绕而成，当它通以I=0.25A的电流时，其内部的磁感应强度B

= 。（绝缘层厚度不计，μ04π107N/A2)

四、计算题：

1.一对同轴的无限长空心导体圆筒，内、外半径分别为R1和R（筒壁厚度可以忽略不计），2电流I沿内筒流去，沿外筒流回，如图所示。(1)计算两圆筒间的磁感应强度；(2)求通过长度为l的一段截面（图中斜线部分）的磁通量。

2．设电流均匀流过无限大导电平面,其电流密度为j

，求导电平面两侧的磁感应强度。

物理学练习§12－1（总14）

班级：学号：姓名：

一、填空题：

1.有一磁矩Pm为4×10-10A·m2的平面试验线圈，把它放入待测磁场中的Q点处，试验线圈足够小，以致可以认为它所占据的空间内是均匀的，当此线圈的Pm与Y轴平行时，所受力矩为零；当此线圈的Pm与Z轴平行时，所受力矩大小M=8×10-11N·m，方向沿X轴负方向，则空间Q点处的磁感应强度B的大小为，方向为。

2.如图所示，在均匀磁场B中，置有半圆形线圈（半径为R），通电流为I，线圈平面平行于磁场，则线圈所受磁力矩大小为，方向为，线圈绕OOˊ轴转过的角度时，磁力矩恰为零。

3.若在磁感应强度B=0.01T的匀强磁场中，有一半径为20cm的圆线圈，回路中通有I=0.5A的电流，开始时线圈磁矩与磁力线同向平行，现让圆线圈绕某个直径旋转180º使其磁矩与磁力线反向平行，设线圈转动过程中电流I保持不变，则外力的功W = 。

4.磁场中某点处的磁感应强度为B0.04i0.02j(T)，一电子以速度77υ0.5010i1.0010j(m/s)通过该点，则作用于该电子上的磁场力F= 。

5.有一电子在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中沿圆周运动，电子运动形成的等效圆电流强度I= ；该电子的轨道磁矩Pm= ；磁矩方向与ω相。（电子电量e=1.6×10-19C,电子质量m=9.11×10-31kg,圆轨道半径R=1米）。

6.在无限长直载流导线I1所产生的磁场中，有如图所示的直导线，ab=1,电流为I2，则：

(1)在图(a)，ab直导线所受到的磁力大小为；

(2)在图(b)，ab直导线所受到的磁力大小为；

(3)在图(c)，ab直导线所受到的磁力大小为；

二、计算题：

1.相距为d的两根无限长平行载流导线，分别通有电流I1和I2，方向相反。试求：(1)两导线所在平面上，两导线间任一点P的磁感应强度Bp？(2)通过图中阴影面积的磁通量Φm=?

2.一半径为R的无限长半圆柱面导体，载有与轴线上的长直导线载有等值反向的电流I，如图所示，试求轴线上长直导线单位长度所受磁力。

3.一半径为R的薄圆盘，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，B的方向与盘面平行，如图所示，圆盘表面的电荷面密度为ζ，若圆盘以角速度ω绕其轴线转动，试求作用在圆盘上的磁力矩。

物理学练习§12－2（总15）

班级：学号：姓名：

一、选择和填空题：

1.有一内部充满相对磁导率为μr的均匀磁介质的螺线管，其长为l，半径为a(l>a)，总匝数为N，通以稳恒电流I，则管中一点的：

(A)磁感应强度大小BμrNI/l； (B)磁感应强度大小B0rNI；

(C)磁场强度大小为Hμ0NI/l； (D)磁场强度大小为HNI/l。（）

2.磁介质的相对磁导率为μr，则顺磁质μr ；抗磁质μr 铁磁质μr 。 (填>0，<0， >1， <1，=1，>>1)

3.如图所示，虚线表示是Bμ0H的关系曲线，图中a、b、c分别代表哪一类磁介质的B~H关系曲线？

a代表的B~H关系曲线；

b代表的B~H关系曲线；

c代表的B~H关系曲线；

4.磁场强度H的磁导率μ的国际单位分别是，。

5.铁磁质的主要特性归结为：

。

二、计算题：

1.如图所示，为一均匀密绕的环形螺线管，匝数为N，通电电流为I，其横截面积为矩形，芯子材料的磁导率为μ，圆环内外半径分别为R1和R2，求：(1)芯子中的B值和芯子截面磁通量。(2)在r＜R1和r＞R2处的B值。

物理学练习§13－1（总16）

班级：学号：姓名：

一、选择题：

1.如图，导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO＇转动(角速度ω与B同方向)，BC的长度为棒长的1/3，则：（）

(A)A点比B点电势高； (B)A点与B点电势相等；

(C)A点比B点电势低； (D)有稳恒电流从A点流向B点。

2.如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场B平行于ab边，bc的长度为l，当金属框架绕ab边以匀角速度ω转动时，abc回路中的感应电动势ε和a、c两点间的电势差Ua-Uc为：

(A)ε0，UaUc12Bωl；

12Bωl；

12Bl；

12Bωl；（）

2222 (B)ε0，UaUc(C)εBωl2，UaUc(D)εBωl2，UaUc3.在圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率dB/dt变化，有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a＇b＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为： ( )

(A)ε2=ε1≠0; (B)

ε2＞ε1; (C)

ε2＜ε1; (D)

ε2＝ε1＝0。

4.一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时，铜板中出现涡流

（感应电流），则涡流将：

(A)加速铜板中磁场的增加； (B)减缓铜板中磁场的增加；

(C)对磁场不起作用； (D)使铜板中磁场反向。（）

二、填空题：

1. 半径为r的小导线环置于半径为R的大导线环中心，二者在同一平面内，且r<

2.一段导线被弯成圆心在O点、半径为R的三段圆弧ab、bc、ca，它们构成一个闭合回路，ab位于XOY平面内，bc和ca分别拉于另两个坐标面中（如图），均匀磁场B沿X轴正方向穿过圆弧bc与坐标轴所围成的平面。设磁感应强度随时间的变化率为K(K>0)，则闭合回路abca中感应电动势的数值为；圆弧bc中感应电流的方向是。

3.如图，aoc为一折成∠形的金属导线(ao=oc=L)，位于XY平面中；磁感应强度为B的匀强磁场垂直于XY平面，当aoc以速度υ沿X轴正向运动时，导线上a、c两点间电势差Uac ；当aoc以速度υ沿Y轴正向运动时，a、c两点中点电势高。

4.如图所示，金属杆AB以匀速υ20ms1平行于长直载流导线运动，导线与AB共面且相互垂直，已知导线载有电流I=20A，则此金属杆中的感应电动势εi ，电势较高端为。

三、计算题：

1.如图所示，长直导线中电流为i，矩形导线框abcd与长直导线共面，且ad∥AB,dc边固定，ab边沿da及cd以速度υ无磨擦地匀速平动，设线框自感忽略不计，t=0时，ab边与dc边重合。

(1)如i=I0, ,I0为常量，求ab中的感应电动势，ab两点哪点电势高？

(2)如iI0cosωt，求线框中的总感应电动势。

2.一长圆柱状磁场，磁场方向沿轴线并垂直图面向里，磁场大小既随到轴线的距离r成正比而变化，又随时间t作正弦变化，即：BB0rsinωt，B0、ω均为常数，若在磁场内放一半径为a的金属圆环，环心在圆柱状磁场的轴线上，求金属环中的感生电动势。

3.如图所示，在半径为R的无限长直圆柱形空间内，存在磁感应强度为B的均匀磁场，B的方向平行于圆柱轴线，在垂直于圆柱轴线的平面内有一无限长直导线，两线相距为d，且d>R,已知dBdtk，k>0，求长直导线中的感应电动势的大小和方向。

物理学练习§13－2（总17）

班级：学号：姓名：

一、选择题：

1.自感为0.5H的线圈中，通有i4sinπtA的电流，当t=7/4S时，线圈中自感电动势大小和方向为：