吉林大學(xué)大學(xué)物理練習(xí)冊(cè)答案.ppt
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一、選擇題 1.真空中A、B兩平行金屬板,相距d,板面積為S(S→∞),各帶電+q和-q,兩板間作用力大小為,,2.在靜電場(chǎng)中,作一閉合曲面S,有,A.既無自由電荷,也無束縛電荷 B.沒有自由電荷 C.自由電荷和束縛電荷的代數(shù)和為零 D.自由電荷的代數(shù)和為零,則S面內(nèi)必定,,靜電場(chǎng)作業(yè)答案,3. 在真空中的靜電場(chǎng)中,作一封閉的曲面,則 下列結(jié)論中正確的是 A.通過封閉曲面電通量?jī)H是面內(nèi)電荷提供 B.封閉曲面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是面內(nèi)電荷激發(fā) C.由高斯定理求得的場(chǎng)強(qiáng)僅由面內(nèi)電荷所激發(fā) D.由高斯定理求得場(chǎng)強(qiáng)是空間所有電荷激發(fā),4. 關(guān)于靜電場(chǎng)中的電位移線,下列說法中,哪一種是正確的? A.起自正電荷,止于負(fù)電荷,不形成閉合線,不中斷 B.任何兩條電位移線互相平行 C.起自正自由電荷,止于負(fù)自由電荷,任何兩 條電位移線在無自由電荷的空間不相交 D.電位移線只出現(xiàn)在有電介質(zhì)的空間,,,,5.高斯定理,適用于任何靜電場(chǎng) 只適用于真空中的靜電場(chǎng) 只適用于具有球?qū)ΨQ性、軸對(duì)稱性和平面 對(duì)稱性的靜電場(chǎng) D.只適用于雖然不具有(C)中所述的對(duì)稱性、但可以找到合適的高斯面的靜電場(chǎng),,6.兩無限大均勻帶電平行平面A和B,電荷面密度分別為+σ和-σ,在兩平面中間插入另一電荷面密度為+σ平行平面C后,P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小 A.不變 B.原來的 1/2 C.原來的2倍 D.零,,8. 半徑為 r 均勻帶電球面1,帶電量為q;其外有一同心半徑為R的均勻帶電球面2,帶電量為Q,則此兩球面之間的電勢(shì)差U1-U2為:,,7.靜電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差,取決于,A. 零電勢(shì)位置選取,B. 檢驗(yàn)電荷由a到b路徑,C. a、b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的值,D.,(任意路徑),,9. 兩個(gè)點(diǎn)電荷電量都是 +q,相距為2a。以左邊點(diǎn)電荷所在處為球心,以a為半徑作一球形高斯面, 在球面上取兩塊相等的小面積S1和S2, 其位置如圖所示。設(shè)通過S1 和 S2的電場(chǎng)強(qiáng)度通量分別為 和 ,通過整個(gè)球面電場(chǎng)強(qiáng)度通量為 則,,A.處處為零 B.不一定為零 C.一定不為零 D.是常數(shù),10.一均勻帶電球面,若球內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零,則球面上的帶電量σdS 面元在球面內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度是,,11. 如圖,沿x軸放置“無限長(zhǎng)”分段均勻帶電直線,電荷線密度分別為+ λ和- λ,點(diǎn)(0,a)處的電場(chǎng)強(qiáng)度,A.0,,,,,12.有兩個(gè)完全相同的導(dǎo)體球,帶等量的正電荷Q,現(xiàn)使兩球相互接近到一定程度時(shí),則,,A.二球表面都將有正、負(fù)兩種電荷分布,C.無論接近到什么程度二球表面都不能 有負(fù)電荷分布,B.二球中至少有一種表面上有正、負(fù)兩種 電荷分布,D.結(jié)果不能判斷,要視電荷Q的大小而定,二、填空題,1. 真空中有一半徑為R均勻帶正電的細(xì)圓環(huán),其電荷線密度為λ,則電荷在圓心處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度 的大小為 。,0,2. 真空中一半徑為R的均勻帶電球面,總電量為Q(Q 0)。在球面上挖去非常小塊的面積ΔS (連同電荷),且假設(shè)不影響原來的電荷分布,則挖,其方向?yàn)? 。,去ΔS后球心處電場(chǎng)強(qiáng)度大小E= ,,Ш區(qū) 大小 ,方向 .,Π區(qū) 大小 ,方向 .,3. 在相對(duì)介電常數(shù)為εr的各向同性的電介質(zhì)中,電位移矢量與場(chǎng)強(qiáng)之間的關(guān)系是 。,4. 兩塊“無限大”的帶電平行電板,其電荷面密度分別為?(?0)及-2 ?,如圖所示,試寫出各區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度,?區(qū) 大小 ,方向 .,量大小D= ,電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=,5. 半徑為R1和R2 兩個(gè)同軸金屬圓筒,其間充滿著相對(duì)介電常數(shù)為εr 均勻介質(zhì),設(shè)兩筒上單位長(zhǎng)度帶電量分別為+λ和-λ, 則介質(zhì)中電位移矢,6. 描述靜電場(chǎng)性質(zhì)兩個(gè)基本物理量是 ;,它們定義式是 和 。,,路徑到B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)線積分 = .,7. 在場(chǎng)強(qiáng)為E 均勻電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)間距離為 d,A、B連線方向與E方向一致,從A點(diǎn)經(jīng)任意,8.半徑為R的不均勻帶電球體,電荷體密度分布為ρ=Ar,式中 r 為離球心的距離,(r≤R)、A為一常數(shù),則球體上的總電量Q= 。,電勢(shì)U由 變?yōu)開_______ .,球面上任一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小E由 變?yōu)? ;,9. 把一個(gè)均勻帶電量+Q的球形肥皂泡由半徑 r1吹脹到r2,則半徑為R( r1 R r2)的高斯,(選無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))。,10. 一質(zhì)量為m、電量為q小球,在電場(chǎng)力作用下從電勢(shì)為U的a點(diǎn),移動(dòng)到電勢(shì)為零的b點(diǎn),若已知小球在b點(diǎn)的速率為Vb,則小球在a點(diǎn)的速率,Va= 。,11. 兩根互相平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線,相距為a,其上均 勻帶電,電荷線密度分別為λ1和λ2,則導(dǎo)線單 位長(zhǎng)度所受電場(chǎng)力的大小為F0= 。,三、計(jì)算題,圖中所示為一沿 x 軸放置的長(zhǎng)度為l的不均勻 帶電細(xì)棒,其電荷線密度為 ? = ?0(x-a), ?0為一 常量。取無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn),求坐標(biāo)原點(diǎn)o處 的電勢(shì)。,解:,2.一半徑為R的帶電球體,其電荷體密度分布為,,A為一常數(shù),試求球體內(nèi)外的場(chǎng)強(qiáng),分布和電勢(shì)分布。,,,3.如圖示,,,OCD是以B為中心,l為半經(jīng),的半圓,A點(diǎn)有正電荷+q,B點(diǎn)有負(fù)電荷-q,求: (1)把單位正電荷從O點(diǎn)沿OCD移到D點(diǎn),電場(chǎng) 力對(duì)它作的功? (2)把單位正電荷從D點(diǎn)沿AB的延長(zhǎng)線移到無窮 遠(yuǎn)去,電場(chǎng)力對(duì)它作的功?,解:(1),(2),,,(側(cè)視圖),4. 一厚度為d 的無限大平板,平板內(nèi)均勻帶電,電荷體密度為?,求板內(nèi)、外場(chǎng)強(qiáng)的分布。,5. 圖示一球形電容器,在外球殼的內(nèi)半徑b和內(nèi)外 導(dǎo)體間的電壓U維持恒定的條件下,內(nèi)球半徑a為 多大時(shí),才能使內(nèi)球面上的電場(chǎng)強(qiáng)度最?。窟@個(gè) 最小的電場(chǎng)強(qiáng)度和相應(yīng)的電場(chǎng)能量各是多少?,6.如圖所示,半徑為R的導(dǎo)體球原來帶電為Q,現(xiàn)將一點(diǎn)電荷q 放在球外離球心距離為x(R)處,導(dǎo)體球上的電荷在P點(diǎn)(OP = R/2)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì).,由靜電平衡 UP = UO,解:由于靜電感應(yīng),使電荷重新分布,球內(nèi)處處場(chǎng)強(qiáng)為零.因此P點(diǎn)總的電場(chǎng)強(qiáng)度也為零.,7.半徑為R的球體均勻帶電q1,沿球的徑向放一長(zhǎng)度為l、均勻帶電q2的細(xì)棒,球心距帶電細(xì)棒近端的距離為L(zhǎng)(LR)。求帶電直棒給帶電球的作用力。,,,,o,x,,R,,,,,L,,,l,,,解:帶電細(xì)棒給球的力等于帶電球體給棒的力,如圖建立坐標(biāo),球在x處的場(chǎng)強(qiáng)為,棒上的小線元dx受力為,整個(gè)棒受力大小為,方向向右。,棒給球的力方向向左,大小同上。,8.把一個(gè)電量為q的粒子從無窮遠(yuǎn)處移到一個(gè)半徑為R,厚度為d的空心導(dǎo)體球殼中心(此粒子通過球殼上一個(gè)小孔移入),在此過程中需要做多少功?,解:因?yàn)榍驓?dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為0,將電荷q從無窮遠(yuǎn)移到導(dǎo)體球殼的中心,造成的結(jié)果就是原來連續(xù)的電場(chǎng)少了一部分,這部分電場(chǎng)的能量可以直接套用球形電容器能量公式,即外力所做的功為,A.磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體中自由電子的作用 B.靜電場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體中自由電子的作用 C.感生電場(chǎng)(渦旋電場(chǎng))對(duì)導(dǎo)體中自由電子作用,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同,感應(yīng)電流相同 C. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同,感應(yīng)電流相同 D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同,感應(yīng)電流不同,一、選擇題 1.感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的本質(zhì)原因是,,2. 尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中,通以相同變化的磁通量,環(huán)中:,電磁感應(yīng)學(xué)作業(yè)答案,,3. 兩根無限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線載有大小相等方向相 反電流I, I以dI/dt的變化率增長(zhǎng),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。,4. 在通有電流I 無限長(zhǎng)直導(dǎo)線所在平面內(nèi),有一半經(jīng)r 、電阻R 導(dǎo)線環(huán),環(huán)中心距導(dǎo)線a ,且a r 。當(dāng)導(dǎo)線電流切斷后,導(dǎo)線環(huán)流過電量為,,,A. 閉合曲線C 上EK 處處相等 B. 感應(yīng)電場(chǎng)是保守力場(chǎng) C.感應(yīng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線不是閉合曲線 D.感應(yīng)電場(chǎng)不能像靜電場(chǎng)那樣引入電勢(shì)概念,,5.對(duì)位移電流,有下述四種說法,請(qǐng)指出哪一種說法是正確的 A.位移電流是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的 B.位移電流是由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的 C.位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳-楞次定律 D.位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理,6.在感應(yīng)電場(chǎng)中電磁感應(yīng)定律可寫成,,,式中EK 為感應(yīng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度,此式表明,A. B. C. D.,A. B. C. D.,7.面積為S和2S兩圓線圈1,2如圖放置。通有相同電流I,線圈1電流產(chǎn)生的通過線圈2的磁通量用Φ21表示,線圈2電流產(chǎn)生的通過線圈1的磁通量用Φ12表示,則Φ21 與Φ12的大小關(guān)系為,8.如圖,平板電容器充電時(shí),沿環(huán)路L1、L2磁場(chǎng)強(qiáng)度環(huán)流關(guān)系有,,,,,,,,9.用線圈的自感系數(shù)L來表示載流線圈的磁場(chǎng)能量公式,,A.只適用于無限長(zhǎng)密繞的螺線管 B.只適用于單匝圓線圈 C.只適用于一個(gè)匝數(shù)很多,且密繞的螺線管 D.適用于自感系數(shù)為L(zhǎng)任意線圈,1. 長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I,與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面、垂直于導(dǎo)線細(xì)金屬棒AB,以速度V平行于導(dǎo)線作勻速運(yùn)動(dòng),問 (1)金屬棒兩端電勢(shì)UA 和UB 哪個(gè)較高? (2)若電流I 反向,UA 和UB 哪個(gè)較高? (3)金屬棒與導(dǎo)線平行,結(jié)果又如何?,二、填空題,,,,UA=UB,UA,UB,成 旋關(guān)系。,2. 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的定義式為ε= 與動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)相聯(lián)系非靜電力為 , 其非靜電性場(chǎng)強(qiáng)為EK = 。,,,,洛侖茲力,3. 位移電流Id= ,它與傳導(dǎo)電流及運(yùn)流電流均能產(chǎn)生 效應(yīng),但不能產(chǎn)生 效應(yīng)。,熱,磁,4.渦旋電場(chǎng)由 所激發(fā),其環(huán)流數(shù)學(xué),左,變化的磁場(chǎng),表達(dá)式為 ,渦旋電場(chǎng)強(qiáng)度E渦與,5. 取自感系數(shù)定義式為L(zhǎng)=Φ/I, 當(dāng)線圈幾何形狀不變,周圍無鐵磁性物質(zhì)時(shí),若線圈中電流強(qiáng)度變小,則線圈的自感系數(shù)L 。,不變,6. 已知在面積為S 的平面閉合線圈的范圍內(nèi),有一隨時(shí)間變化的均勻磁場(chǎng)B(t),則此閉合線圈內(nèi)的,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 。,7. 用導(dǎo)線制成半徑為r =10cm 的閉合線圈,其電阻R=10 歐,均勻磁場(chǎng)B 垂直于線圈平面,欲使電路中有一穩(wěn)恒的感應(yīng)電流 I =0.01A,B的變化率應(yīng)為dB/dt= 。,8. 在沒有自由電荷和傳導(dǎo)電流的變化電磁場(chǎng)中:,;,;,式中R為摩爾氣體常量,T為氣體的溫度。,10/π,9.在自感系數(shù)為L(zhǎng)=0.05mH線圈中,流過I=0.8A的電流,在切斷電路后經(jīng)t=0.8μs的時(shí)間,電流強(qiáng)度近似為零,回路中的平均自感電動(dòng)勢(shì)大小,10.長(zhǎng)直導(dǎo)線與半徑為R的導(dǎo)線圓周相切(兩者絕緣),則它們之間互感系數(shù),;,50V,,三、計(jì)算題,如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B與矩形導(dǎo)線回路法線 n 成60角 B = kt(k為大于零的常數(shù))。長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體桿AB以勻速 u 向右平動(dòng),求回路中 t 時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和方向(設(shè)t = 0 時(shí),x = 0)。,解:,方向a →b,順時(shí)針。,用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算電動(dòng)勢(shì),不必再求動(dòng)生電動(dòng)勢(shì),2. 在等邊三角形平面回路ADCA 中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 均勻磁場(chǎng),方向垂直于回路平面,回路CD 段為滑動(dòng)導(dǎo)線,它以勻速 v 遠(yuǎn)離A 端運(yùn)動(dòng),并始終保持回路是等邊三角形,設(shè)滑動(dòng)導(dǎo)線CD 到A 端的垂直距離為x,且時(shí)間 t = 0 時(shí),x = 0, 試求,在下述兩種不同的磁場(chǎng)情況下,回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和時(shí)間t 的關(guān)系。,解:,常矢量,方向:逆時(shí)針,2. 在等邊三角形平面回路ADCA 中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B 均勻磁場(chǎng),方向垂直于回路平面,回路CD 段為滑動(dòng)導(dǎo)線,它以勻速V 遠(yuǎn)離A 端運(yùn)動(dòng),并始終保持回路是等邊三角形,設(shè)滑動(dòng)導(dǎo)線CD 到A 端的垂直距離為x,且時(shí)間t=0 時(shí), x=0, 試求,在下述兩種不同的磁場(chǎng)情況下,回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和時(shí)間t 的關(guān)系。,常矢量,方向:逆時(shí)針,3.無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通過電流I,方向向上,導(dǎo)線旁有長(zhǎng)度L金屬棒,繞其一端O 在平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω,O 點(diǎn)至導(dǎo)線垂直距離r0 , 設(shè)長(zhǎng)直導(dǎo)線在金屬棒旋轉(zhuǎn)平面內(nèi),試求: (1)金屬棒轉(zhuǎn)至與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行、且O 端向下時(shí)棒內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和方向; (2)金屬棒轉(zhuǎn)至與長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直、且O 端靠近導(dǎo)線時(shí)棒內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。,解:,3.無限長(zhǎng)直導(dǎo)線通過電流I,方向向上,導(dǎo)線旁有長(zhǎng)度L金屬棒,繞其一端O 在平面內(nèi)順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω,O 點(diǎn)至導(dǎo)線垂直距離r0 , 設(shè)長(zhǎng)直導(dǎo)線在金屬棒旋轉(zhuǎn)平面內(nèi),試求: (1)金屬棒轉(zhuǎn)至與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行、且O 端向下時(shí),棒內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小和方向; (2)金屬棒轉(zhuǎn)至與長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直、且O 端靠近導(dǎo)線時(shí),棒內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。,4. 如圖,真空中長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I=I(t),有一帶滑動(dòng)邊矩形導(dǎo)線框與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行共面,二者相距a,線框滑動(dòng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直,長(zhǎng)度為b,并且以勻速ν滑動(dòng),若忽略線框中自感電動(dòng)勢(shì),開始時(shí)滑動(dòng)邊與對(duì)邊重合。求: (1)任意時(shí)刻矩形線框內(nèi)的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì); (2)任意時(shí)刻矩形線框內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。,解:,5.如圖,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面垂直磁場(chǎng),長(zhǎng)0.5m導(dǎo)線AB在導(dǎo)軌上無摩擦以速度向右運(yùn)動(dòng) ,在運(yùn)動(dòng)過程中,回路總電阻R=0.2Ω。不變。求,解,,,(1)導(dǎo)線AB運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì); (2)電阻R上消耗的功率; (3)導(dǎo)線AB受到的磁場(chǎng)力。,,(1)導(dǎo)線AB運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì); (2)電阻R上消耗的功率; (3)導(dǎo)線AB受到的磁場(chǎng)力。,(1)導(dǎo)線AB產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì); (2)電阻R上消耗的功率; (3)導(dǎo)線AB受到的磁場(chǎng)力。,,A到B,,,,,7.為了在一個(gè)1μF的電容器內(nèi)產(chǎn)生1A的瞬時(shí)位移電流 加在電容器上的電壓變化率應(yīng)該是多大?,,,由電流的連續(xù)性,2. 一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I, 在其旁有一半徑為R 半金屬圓環(huán)ab,二者共面,且直徑ab 與直電流垂直,環(huán)心與直電流相距L,當(dāng)半圓環(huán)以速度v 平行直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)時(shí),試求 (1)半圓環(huán)兩端電勢(shì)差Ua-Ub; (2)那端電勢(shì)高?,解:,a 端高。,6. 解:在環(huán)倒下過程中偏離豎直方向q角時(shí),通過環(huán)面的磁通量為 引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 圓環(huán)的電阻為 環(huán)中感應(yīng)電流為 該電流的磁矩為 所受磁力矩為 平衡的重力矩為,(A) 角速度從小到大,角加速度從大到小 ;,,綜合練習(xí)(一),一、選擇題,1. 一小球沿斜面向上運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為 (SI)則小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)刻是,,2. 均勻細(xì)棒OA可繞通過其一端O而與棒垂直的水平固定 光滑軸轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示。今使棒從水平位置由靜止開始 自由下落,在棒擺動(dòng)到豎直位置的過程中,下述說法哪 一種是正確的?,(B) 角速度從小到大,角加速度從小到大,(C) 角速度從大到小,角加速度從大到小 ;,(D) 角速度從大到小,角加速度從小到大,3.一個(gè)人站在正在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)上,當(dāng)他從轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣沿半徑向中心走去時(shí),則轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度將 A.變慢 B.變快 C.不變 D.無法確定,,4. 兩個(gè)均質(zhì)圓盤A和B密度分別為? A和? B ,若 ? A?B , 但兩圓盤質(zhì)量與厚度相同,如兩盤對(duì)通過盤心垂直于盤面軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量各為JA和JB ,則,,,5. 溫度、壓強(qiáng)相同的氦氣和氧氣,它們分子的 平均動(dòng)能,和平均平動(dòng)動(dòng)能,有如下關(guān)系:,都相等,A.,和,B.,相等,,不等,C.,相等,,不等,D.,都不相等,和,,6. 用下列兩種方法,(1) 使高溫?zé)嵩吹臏囟萒1升高△T;,(2) 使低溫?zé)嵩吹臏囟萒2降低同樣的△T值,分別可使,卡諾循環(huán)的效率升高,和,,兩者相比:,D 無法確定哪個(gè)大。,7.對(duì)一定量理想氣體,下述幾個(gè)過程中不可能發(fā)生的是,A.從外界吸收熱量溫度降低 B.從外界吸熱同時(shí)對(duì)外界作功 C.吸收熱量同時(shí)體積被壓縮 D.等溫下的絕熱膨脹,,8. 如圖所示,兩個(gè)“無限長(zhǎng)”的、半徑分別為R1和R2的共軸圓柱面均勻帶電,軸線方向單位長(zhǎng)度上的帶電量分別為?1和 ?2,則在內(nèi)圓柱面里面、距離軸線為R 處 P 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小,,,9. 真空中一半徑為R的球面均勻帶電Q,在球心O處有一帶電量為q的點(diǎn)電荷,如圖所示。設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電 勢(shì)零點(diǎn),則在球內(nèi)離球心O距離為r的P點(diǎn)處電勢(shì)為,10. 在帶電量為-Q的點(diǎn)電荷A靜電場(chǎng)中,將另一帶電 量為q 的點(diǎn)電荷B從 a點(diǎn)移到 b點(diǎn),a、b兩點(diǎn)距離點(diǎn)電荷 A的距離分別為 r1和 r2,如圖所示。則在電荷移動(dòng)過程中電場(chǎng)力做的功為,,D,11. 真空中電流元 與電流元 之間的相互作用是 這樣進(jìn)行的:,A,直接進(jìn)行作用,且服從牛頓第三定律;,與,B,由,產(chǎn)生的磁場(chǎng)與,產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間相互作用,,且服從牛頓第三定律;,C,由,產(chǎn)生的磁場(chǎng)與,產(chǎn)生的磁場(chǎng)之間相互作用,,但不服從牛頓第三定律,,由,產(chǎn)生的磁場(chǎng)與,進(jìn)行作用,,或由,產(chǎn)生,的磁場(chǎng)與,進(jìn)行作用,,不服從牛頓第三定律,12. 電流元,是圓電流線圈自身的一部分,則,A.電流元受磁力為0 B.電流元受磁力不為0,方向沿半徑向外 C.電流元受磁力不為0,方向指向圓心 D.電流元受磁力不為0,方向垂直圓電流平面,,2. 半徑為30cm的飛輪,從靜止開始以0.5rad/s2的勻角加速 度轉(zhuǎn)動(dòng),則飛輪邊緣上一點(diǎn)在飛輪轉(zhuǎn)過 240時(shí)的切向 加速度的大小 at= 0.15 m/s2 , 法向加速度的大小an = m/s2 。,二、填空題,1. 一質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方程為 ,則在t由0至4 s的時(shí)間間隔內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移大小為 8m ,在t由0到4 s的時(shí)間間隔內(nèi)質(zhì)點(diǎn)走過的路程為 10m 。,3.一定量的理想氣體處于熱動(dòng)平衡狀態(tài)時(shí),此熱力學(xué) 系統(tǒng)不隨時(shí)間變化的三個(gè)宏觀量是____________, 而隨時(shí)間不斷變化的微觀量是_________________.,4. 一個(gè)作可逆卡諾循環(huán)的熱機(jī),其效率為?,它的逆過程的致冷系數(shù)w=T2 T1-T2 ,則?與w的關(guān)系為,5. 1mol理想氣體(設(shè)?=CP/CV為已知)的循環(huán)過程如T-V圖 所示,其中C A為絕熱過程,A點(diǎn)狀態(tài)參量( T1,V1),和B點(diǎn) 的狀態(tài)參量(T1,V2)為已知。試求點(diǎn)C的狀態(tài)參量:,,6. 熱力學(xué)第二定律的克勞修斯敘述是,熱量不能自動(dòng)的從低溫物體傳向高溫物體,開爾文敘述是,不能制造一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī),只從一個(gè)熱源 吸取熱量,使之完全變成有用的功,而其他物體不 發(fā)生任何變化,7. 熵是 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的混亂度的 定量量度。若一定量的理想氣體經(jīng)歷一個(gè)等溫膨脹過程,它的熵將 增加,,8. A、B為真空中兩個(gè)平行的“無限大”均勻帶電平面,已 知兩平面間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0 , 兩平面外側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度 大小都為 E0 / 3 ,方向如圖。則A、 B兩平面上的電荷面 密度分別為?A= ,?B= .,9. 圖示為一邊長(zhǎng)均為a的等邊三角形,其 三個(gè)頂點(diǎn)分別放置著電量為q、2q、3q的 三個(gè)正點(diǎn)電荷若將一電量為Q的正點(diǎn)電荷 從無窮遠(yuǎn)處移至三角形的中心O處,則外 力需作功A=,11. 在勻磁強(qiáng)場(chǎng) 中,取一半徑R的圓,圓的法線 與 成60o角,如圖所示。則通過以該圓周為邊線的如圖所示 的任意曲面 S的磁通量,,,,10. 半徑為R、具有光滑軸的定滑輪邊緣繞一細(xì)繩 ,繩 下端掛一質(zhì)量為m的物體,繩的質(zhì)量可以忽略,繩與定 滑輪之間無相對(duì)滑動(dòng),若物體下落的加速 度為a,則定滑 輪對(duì)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J =,三、計(jì)算題,1. 如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P在水平面內(nèi)沿一半徑為R = 2m的圓軌道轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度?與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系為?=kt2(k為常數(shù))。已知t=2s時(shí),質(zhì)點(diǎn)的速度值為32m/s。試求t=1s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的速度與加速度的大小。,解,2. 有一半徑為R的圓形平板放在水平桌面上,平板 與水平桌面的摩擦系數(shù)為u,若平板繞通過其中心 且垂直板面的固定軸以角速度 ?0 開始旋轉(zhuǎn),它將 在旋轉(zhuǎn)幾圈后停止?,,解,3. 一卡諾熱機(jī)(可逆的),當(dāng)高溫?zé)嵩吹臏囟葹?27oC, 低溫 熱源溫度為27oC時(shí),其每次循環(huán)對(duì)外作凈功8000J。今維 持低溫?zé)嵩吹臏囟炔蛔?,提高高溫?zé)嵩礈囟?,使其每?循環(huán)對(duì)外作凈功10000J 。若兩個(gè)卡諾循環(huán)都工作在相同 的兩條絕熱線之間,試求: (1) 第二個(gè)循環(huán)熱機(jī)的效率; (2) 第二個(gè)循環(huán)的高溫?zé)嵩吹臏囟取?兩循環(huán)工作在相同的兩條絕熱線之間,且低溫?zé)嵩吹臏囟炔蛔?,故Q2不變。,解:,4. 一半徑為R、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的均勻帶電圓柱面,總電量為Q,試求端面處軸線上P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。,解:,5. 圖示為一個(gè)均勻帶電的球?qū)?,其電荷體密度為? 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(shì)零點(diǎn),求空腔內(nèi)任一點(diǎn)的電勢(shì)。,解:,6. 一球形電容器,內(nèi)球殼半徑為R1,外球殼半徑 為R2,兩球殼間充滿了相對(duì)介電常數(shù)為εr的各向 同性均勻電介質(zhì),設(shè)兩球殼間電勢(shì)差為U12,求:,(1) 電容器的電容;,(2) 電容器儲(chǔ)存的能量。,,,解:,7. 帶電剛性細(xì)桿AB,電荷線密度為? ,繞垂直于 直線的軸O以?角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng) (O點(diǎn)在細(xì)桿AB延 長(zhǎng)線上),求: (1) O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 (2) 磁矩 (3) 若ab,求,解,7.帶電剛性細(xì)桿AB,電荷線密度為? ,繞垂直于 直線的軸O以?角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng) (O點(diǎn)在細(xì)桿AB延 長(zhǎng)線上),求: (1) O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 (2) 磁矩 (3) 若ab,求,7. 帶電剛性細(xì)桿AB,電荷線密度為? ,繞垂直于 直線的軸O以?角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng) (O點(diǎn)在細(xì)桿AB延 長(zhǎng)線上),求: (1) O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 (2) 磁矩 (3) 若ab,求,8.任意形狀的一段導(dǎo)線ab,其中通有電流I,導(dǎo)線 放在和均勻磁場(chǎng) 垂直的平面內(nèi)。證明導(dǎo)線ab所受 的力等于a到b間載有同樣電流的直導(dǎo)線所受力。,,一、選擇題 1.一質(zhì)點(diǎn)在oy軸運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為y=4t2-2t3,則質(zhì)點(diǎn)返回原點(diǎn)時(shí)的速度和加速度 (A)8m/s, 16m/s2 ; (B)-8m/s, 16m/s2; (C)-8m/s, -16m/s2 ; (D)8m/s, -16m/s2,綜合練習(xí)題(二),,,2.一粒子在力場(chǎng),,中運(yùn)動(dòng),其中,,是粒子,位置矢量。如果沒有其他的力,下列量中哪些量 是守恒量(1)機(jī)械能;(2)動(dòng)量;(3)對(duì)原 點(diǎn)的角動(dòng)量。,A.只有(1) B.只有(3) C.(1)和(2) D.(1)和(3),3. 質(zhì)點(diǎn)在平面上作一般曲線運(yùn)動(dòng),其瞬時(shí)速度為,,瞬時(shí)速率為?,某一段時(shí)間內(nèi)的平均速度為 ,,平均速率為 ,它們之間的關(guān)系必定有,A,B,C,D,4. 一質(zhì)點(diǎn)在平面上運(yùn)動(dòng),已知質(zhì)點(diǎn)位置矢量的表 示式為,A 勻速直線運(yùn)動(dòng) B 變速直線運(yùn)動(dòng) C 拋物線運(yùn)動(dòng) D 一般曲線運(yùn)動(dòng),(其中a、b為常量)則該質(zhì)點(diǎn)作,,,5.力 (SI)作用在質(zhì)量m=2 kg的物體上,,使物體由原點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動(dòng),則它在3秒末的動(dòng)量應(yīng)為:,,6. 關(guān)于溫度的意義,有下列幾種說法: (1) 氣體的溫度是分子平均平動(dòng)動(dòng)能的量度。 (2) 氣體的溫度是大量氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的集體表現(xiàn),具 有統(tǒng)計(jì)意義。 (3) 溫度的高低反映物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)劇烈程度的不同。 (4) 從微觀上看,氣體的溫度表示每個(gè)氣體分子的冷熱 程度。上述說法中正確的是: A. (1)、(2)、(4) B. (1)、(2)、(3) C. (2)、(3)、(4) D. (1)、(3)、(4),,7. 如果卡諾熱機(jī)的循環(huán)曲線所包圍的面積從圖中的abcda 增大為 a b?c?d a ,那么循環(huán)abcda 與a b?c?d a 所作的功和熱機(jī)效率變化情況是: A. 凈功增大,效率提高。 B. 凈功增大,效率降低。 C. 凈功和效率都不變。 D. 凈功增大,效率不變。,8.1mol剛性雙原子分子理想氣體,當(dāng)溫度為T時(shí),其 內(nèi)能為,,,9.對(duì)于室溫下的雙原子分子理想氣體,在等壓膨脹的情況下,系統(tǒng)對(duì)外所作的功與從外界吸收的熱量之比 A/Q 等于 A. 1/3 B. 1/4 C. 2/5 D. 2/7,10.一定量的理想氣體向真空作絕熱自由膨脹,體積由V1增至V2,在此過程中氣體的 A. 內(nèi)能不變,熵增加 B. 內(nèi)能不變,熵減少 C. 內(nèi)能不變,熵不變 D. 內(nèi)能增加,熵增加,,,12.某電場(chǎng)的電力線分布情況如圖所示,一負(fù)電荷從M 點(diǎn)移到N點(diǎn)。有人根據(jù)這個(gè)圖得出下列幾點(diǎn)結(jié)論,其中 哪點(diǎn)是正確的? A. 電場(chǎng)強(qiáng)度EM 0。,C. 半徑為R、電荷體密度為 (A為常數(shù))的非均勻帶電球體。,,11. 圖示為一具有球?qū)ΨQ性分布的靜電場(chǎng)的E ~ r關(guān)系曲線 , 請(qǐng)指出該靜電場(chǎng)E是由下列哪種帶電體產(chǎn)生的。,A. 半徑為R的均勻帶電球面; B. 半徑為R的均勻帶電球體;,D. 半徑為R、電荷體密度為 (A為常數(shù))的非均勻帶電球體;,,二、填空題 1.一質(zhì)點(diǎn)沿x軸運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為x=5+2t-t2(x以m 為單位)。質(zhì)點(diǎn)的初速度為 ,第4秒末的速度 為 。,2.一質(zhì)點(diǎn)以?(m/s)的勻速率作半徑為5m有圓周運(yùn)動(dòng)。該質(zhì)點(diǎn)在5s內(nèi)的平均速度的大小 為 。平均加速度的大小為 。,,3.質(zhì)量m為10kg的木箱放在地面上,在水平拉力F的作用 下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng),其拉力隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖 所示。若已知木箱與地面間的摩擦系數(shù)?為0.2,那么在t=4s時(shí),木箱的速度大小為 ;在t=7s時(shí),木箱的速度大小為 。(g取10ms-2),4.一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為2l勻質(zhì)棒放在水平桌面上, 如圖,棒繞通過棒中心且垂直于桌面軸轉(zhuǎn)動(dòng),開 始時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為?0,設(shè)棒與桌面間滑動(dòng)摩擦系 數(shù)為μ,棒與軸之間無摩擦力矩,則棒從開始到 停止轉(zhuǎn)動(dòng)所需時(shí)間為,5.如圖所示,質(zhì)點(diǎn)P的質(zhì)量為2kg,位置矢量為 ,速度為 ,它受到力 的作用。這三個(gè)量均在xOy平面內(nèi),且r = 3m, , F=2N。則該質(zhì)點(diǎn)對(duì)O點(diǎn)的角動(dòng)量=_________,作用在質(zhì)點(diǎn)上的力對(duì)O點(diǎn)的力矩=___________。,,,,,角動(dòng)量(動(dòng)量矩),力矩,,,6. 圖示為一理想氣體幾種狀態(tài)變化過程的P-V 圖,其中MT為等溫線,MQ為絕熱線,在AM、 BM、CM三種準(zhǔn)靜態(tài)過程中: (1) 溫度降低的是 過程; (2) 氣體放熱的是 過程。,對(duì)于一個(gè)循環(huán)過程,,7.一卡諾機(jī)(可逆的),低溫?zé)嵩吹臏囟葹?7oC,熱機(jī)效 率為40%,其高溫?zé)嵩礈囟葹? K。今欲將該熱機(jī)效 率提高到50%,若低溫?zé)嵩幢3植蛔?,則高溫?zé)嵩吹臏?度應(yīng)增加 K。,8. 從統(tǒng)計(jì)的意義來解釋: 不可逆過程實(shí)際上是一 個(gè) 的轉(zhuǎn)變過程。 一切實(shí)際過程都向著 的方向進(jìn)行。,9.如圖,有兩根均勻帶等量異號(hào)電荷的長(zhǎng)直直 線,其電荷線密度分別為λ、- λ ,相距R,O點(diǎn) 為帶電直線垂線的中點(diǎn),則通過以O(shè)為圓心,R 為半徑的高斯面的電場(chǎng)強(qiáng)度通量為________, 球面上A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為_______ ,方向 為________。,0,,水平向左,10.均勻靜電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度 點(diǎn)a(3,2)和b(1,0)之間電勢(shì)差_________ 。,-2000(V),11.有一內(nèi)外半徑分別為R及2R的金屬球殼,在 離其球心O為R/2處放一電量為q的點(diǎn)電荷,則球 心O處電勢(shì)=__________。在離球心O為3R處的 電場(chǎng)強(qiáng)度大小=__________,電勢(shì)=__________。,,12.一質(zhì)點(diǎn)帶有電荷 以速度 在半徑為 的圓周上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),該帶電質(zhì)點(diǎn)在軌道中心所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_________;該帶電質(zhì)點(diǎn)軌道運(yùn)動(dòng)的磁矩pm=______________.,,式中a,b,?是正值常數(shù),且ab。(1) 求質(zhì)點(diǎn)在A(a,0)點(diǎn)和B(0,b)點(diǎn)時(shí)動(dòng)能;(2) 求質(zhì)點(diǎn)所受作用力,以及當(dāng)質(zhì)點(diǎn)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中的分力Fx和Fy分別做的功。,三、計(jì)算題 1. 一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在XOY平面上運(yùn)動(dòng),其位置矢量為,,2.1 mol的理想氣體,完成了由兩個(gè)等容過程和兩個(gè)等壓 過程構(gòu)成的循環(huán)過程(如圖),已知狀態(tài)1的溫度為T1, 狀態(tài)3的溫度為T3,且狀態(tài)2和4在同一等溫線上。試求氣體 在這一循環(huán)過程中作的功。,因2和4在同一等溫線上,,3 一段半徑為a的細(xì)圓弧,對(duì)圓心的張角為?0,其上均勻分布有正電荷 q,如圖所示,試以a、q、 ?0表示出圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度。,,,,,場(chǎng)強(qiáng)沿x軸的正方向,,4. 頂角為? 的圓臺(tái),上、下底面半徑分別為R1 和R 2,在 它的側(cè)面上均勻帶電,電荷面密度為?,求頂點(diǎn)O的電勢(shì). (以無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)),,5. 一電容為C的空氣平行板電容器,接端電壓為U的電源 充電后隨即斷開,試求把兩個(gè)極板間距離增大至n倍時(shí)外 力所作的功。,是否可以這么求,,6. 如圖所示,通有電流I=0.5A的長(zhǎng)直導(dǎo)線附近,放一 與導(dǎo)線處于同一平面內(nèi)的單匝矩形線圈,其邊長(zhǎng)a=4.0 cm,b=3.0cm,靠近導(dǎo)線的一邊與導(dǎo)線 相距d=2.0cm。試求通過線圈的磁通量。,,,- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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