力学部分
一、选择题:
1. 如图示,物体沿着两个半圆弧由A运动到C,它的位移和路程分别应是( C )。
A.4R向右;2πR向右 B.4πR向右;4R向右 C.4R向右;2πR B R A R C D.4R;2πR
2. 某质点的运动方程为x = 4t + 2,y = 3t2- 6t + 5,则质点速度最小的位置在( C )。 A.x=6 y=1 B. x=5 y=2 C.x=6 y=2 D.x=2 y=6
3. 一质点沿直线运动,其运动学方程为: x=6t – t2,x单位为 m,t的单位为s,在0到4s的时间间隔内,质点所走过的路为:( C ) 4.
A. 8m B. 9m C. 10m D. 11m 用一水平恒力F推一静止在水平面上的物体,作用时间为Δt,物体始终处于静止状态,则在Δt时间内恒力F对物体的冲量和该物体所受合力的冲量大小分别为:( B ) A. 0,0 B. FΔt,0 C. FΔt, FΔt D. 0, FΔt 如图所示,两个质量相等的物体通过一细绳跨接在两个质量可以忽略且轮轴处无摩擦的定滑轮的两边,若使右边物体左右来回摆动,左边的物体将( B )。
A. 保持相对静止
B. 当右边物体摆至O位置,左边物体将上升 C. 在右边物体摆至最大位置A时上升 D. 在右边物体摆至最大位置B时上升
质点系机械能守恒的条件是( A )
A. 外力作功之和为零,非保守内力作功之和为零。 B. 外力作功之和为零,非保守内力作功之和不为零。 C. 外力作功之和不为零,内力作功之和为零。 D. 外力作功之和为零,内力作功之和不为零。
如图所示,两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一细绳悬挂于天花板下,小球处于静止状态,在剪断细绳的瞬间,球1和球2的加速度大小a1和a2分别为:( D ) A. a1=g,a2=g B. a1=0,a2=g C. a1=g,a2=0 D. a1=2g,a2=0
5.
6.
7.
8. 斜上抛物体上升过程中的某点处的速度大小为v ,方向与水平成θ,经一段时间后,
速度方向转过90度,这段时间为( B )。
A.v/g B.v/(gsinθ) C.v/(gcosθ) D.vcosθ/ g 9. 一物体在位置1的矢径是 r v1,经Δt秒到达位置2,矢径是 r v 1,速度是 2,速度是 2,那
么在Δt时间内的平均速度是( C )。 A.( ?? ?? B. (v2-v1)/2 2? 1 )/2 C.( ?? ?? D. (r2-r1) /Δt 2? 1) /Δt 10. 质点作曲线运动,r 表示位置矢量,S表示路程,at表示切向加速度的大小,下列表达式
中正确的是( C )。
dvdrdsdvA. ?a B. ?v C.?v D.?at dtdtdtdt11. 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度v=2m/s,瞬时加速度a=-2m/s2,则1s后质点的速度( D )。 A.等于0 B.等于-2m/s C.等于2m/s D.不能确定
12. 质点作半径为R的变速圆周运动时的加速度的大小为(v表示任一时刻质点的速率)。
( D )。
dvv2dvv2dv2v41/2A. B. C.? D.[()?(2)] dtRdtRdtR13. 一质点做匀速率圆周运动时,其下述说法正确的是:( C ) A.切向加速度不变,法向加速度也不变 B.切向加速度不变,但法向加速度变 C.切向加速度改变,法向加速度不变
D.切向加速度改变,法向加速度也改变。 14. 一物体作圆周运动,则( D )。 A.加速度方向指向圆心。 B. 切向加速度必定为0 C.法向加速度必为0 D. 合加速度必不等于0
15. 在升降机天花板上拴有轻绳,其下端系有一重物,当升降机以加速度a1上升时,绳中
的张力正好等于绳子所能承受的最大张力的一半,问升降机以( D )的加速度上升时,绳子刚好被拉断? A.a1+g B.2(a1+g) C.2a1 D.2a1+g a1
16. 用水平力FN把一个物体压着靠在粗糙的竖直墙面上保持静止,当FN逐渐增大时,物体
所受的表摩擦力Ff的大小( A )。 A.不为零,但保持不变
B. 随FN成正比地增大 C.开始随FN增大,达到某一最大值后,就保持不变 D. 无法确定
17. 有一小块在一个水平放置的半球的顶点上,球的半径为R,要使小物块脱离半球而落下,
小物块在水平方向的速度至少为( B )。
A.不得小于 Rg B.必须等于 Rg C.不得大于 Rg D.还应由汽车的质量m决定
18. 如图示,水平外力F将木块A紧压在竖直墙上而静止,那么,当外力增大时,下面说
法正确的是( A )。 A.对墙的摩擦力不变 F B.对墙的摩擦力增大 C.对墙的摩擦力减小 D.对墙的摩擦力为0
19. 有两块同样的木块,从同一高度自由落下,在下落途中,一木块被水平飞来的子弹击中
并陷入其中,若子弹的质量不能忽略,不计空气阻力,则( A )。 A.被击中的木块后落地 B.两木块同时落地 C.被击中的木块先落地 D.难以判断
20. 一炮弹在水平飞行过程中突然炸裂成两块,其中一块自由落下,则另一块的落地点将(不
计空气阻力)( C )。 A.和原来一样远 B.比原来更近 C.比原来更远 D.难以判断
21. 质量为m的宇宙飞船返回地球时,将发动机关闭,可以认为它仅在地球引力场中运动,
当它从地球中心距离为h1下降到为h2时,它的势能减少如下:( C )
A.
???????1
?1??2?12
B.
???????2
C. ??????
?1??2?1?2
D.
??????
22. 两辆相同的雪橇,一辆空载,一辆满载,停在同一个有摩擦的斜坡上,所处高度相同,
然后它们同时由静止开始滑向坡底,在以下四种说法中正确的是:( D ) A. 因为满载雪橇所受的下滑力大,所以满载雪橇先到达坡底。 B. 因为满载雪橇所受的惯性大,所以满载雪橇后到达坡底。 C. 因为满载雪橇所受的摩擦大,所以满载雪橇后到达坡底。 D. 两雪橇同时到达坡底。
23. 质量为20g的子弹沿X轴正方向以500m/s的速度射入一木块后,与木块一起以50m/s
的速度仍沿X轴正向前进,在此过程中木块所受的冲量大小为( C )。 A.-9 N.s B. -10 N.s C. 9 N.s D. 10 N.s 24. 下列说法中,正确的是( C )。
A.系统的非保守力能改变系统的总动量
B.物体受到的冲量的方向与物体的动量方向相同 C.作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值反向
D.力恒作用于物体时,时间超长,物体的动量将变得越大
25. 在忽略空气阻力和摩擦力的情况下,加速度矢量保持不变的运动是( C )。
A.单摆的运动 B.匀速率圆周运动 C.抛体运动
D.弹簧振子的运动
26. 对功的概念有以下几种说法,其中正确的是( C )。
A.保守力作正功时系统内相应的势能增加 B.保守力作负功时系统内相应的势能减少
C.质点运动经一闭合路径,保守力对质点作的功为0 D. 作用力与反作用力大小相等,方向相反,所以两者所做功的代数和必为零
27. 如图所示,一质量为m的物体,位于一劲度系数为k而质量可以忽略的直立的弹簧的
正上方高度为h处,物体由静止开始落向弹簧,则物体能够获得的最大动能为是( B )。 A. mgh
B. mgh?C. mgh+D. mgh+
??2??22????2??2????2??22??
28. 质量m=0.5kg的质点,在OXY坐标平面内运动,其运动方程为x = 5t,y = 0.5t2,从t =
2s到t = 4s这段时间内含外力对质点作的功为( B )。 A. 1.5 J B. 3 J C. 9 J D. 4.5 J
29. 如图示:A、B两木块质量分别为ma和mb,且mb=2ma,两者用一轻弹簧连结后静置于
光滑水平面上,今用力F将两木块压近使弹簧被压缩,然后撤去外力,则两木块运动中的动能之比Eka / Ekb应为( B )。
A. 1/2
B. 2
C. 2
D. 2 1
30. 今有倔强系数为k的弹簧,竖直放置,下端悬有一小球,球的质量为m,使弹簧为原长
而小球恰好与地接触,今缓慢地提起,直到小球刚能脱离地面为止,在此过程中外力作的功为( C )。
A. C.
??2??24????2??22??
B. D.
??2??23??
??2??2??
二、填空题:
31. 一质点在水平面内以速率v 在半径为R的圆周上作匀速圆周运动,在运动一周的时间
内,它的平均速率是( V ),平均速度是( 0 );任一位置处的切向加速度是( 0 ),法向加速度是( V2/R )。 32. 一质点的运动方程为:x=3t,y=4t+1(SI制),则该质点运动的轨迹是(y=4x/3 + 1 ),
到2秒末的速率是( 5m/s ),任一时刻的加速度是( 0 ),该质点作(匀速直线 )运动。
33. m=1kg的质点受两个力的作用,其中: F (N), F (N),则X方向的加速度1=2i2=1j34. 35. 36. 37.
ax=( 2 m/s2 ),Y方向的加速度ay=( 1 m/s2 )。
一质点作半径为R的匀速圆周运动,每t秒转一圈,则在3t时间间隔内,其平均速度大小为( 0 ),平均速率为( 2πR / t )。 质量为m的物体放在升降机底板上,底板的摩擦系数为u,当升降机以加速度a上升时,要拉动m的水平力F至少等于( m(g+a)u )。
沿水平方向的外力将物体A压在竖直墙上,由于物体与墙之间有摩擦力,此时物体保持静止,并设其所受静摩擦力为f0,若外力增至2F,则此时物体所受静摩擦力为( f0 )。 质点沿半径R的圆周运动,运动方程为:θ=3+4t2,则t时刻质点的切向加速度大小at=( 8R m/s2 ),法向加速度大小an=( 64Rt2 m/s2 ),角加速度a = ( 8 rad/s2 )。
质点受两个力的作用:F ,F ,力作用1s后,Y方向动量的增量ΔPy=( 8 1=2i2=8j
38.
N.s )。
39. 一质点沿X轴运动,其加速度a=ct2(C为常量),当t=0时,质点位于x0处,且速度为
v0,则在任意时刻t,质点的速度v=( v0+ct3/3 ),质点的运动学方程x=( x0+v0t+ct4/12 )。
=2+4xi40. 某质点在力 F (SI制)的作用下沿X轴作直线运动,在从x=0移动到x=10m的
过程中,力F所做的功为( 220 J )。
41. 如图示,质量m=2kg的物体从静止开始沿1/4圆弧从A滑动到B,在B处速度大小为
v=6 m/s,已知圆的半径R=4m,则物体从A到B过程中摩擦力对它作的功A=( - 42.4 J )。
=0 )。保守力的功与 ?dl42. 保守力和特点是( F保势能的关系是( W= - ΔEp )。
=4ti43. 一质量m=2kg的物体在力 F +(2+3t)j 作用下以初速度 v (m/s)运动,如果此0=1j
=( 8i力作用在物体上2s,则此力的冲量 I=( 8i +10j ),物体的动量P +12j )。 44. 一质量为M的物体,置于光滑水平地面上,今用一水平力F通过一质量为m的绳拉动
物体前进,则物体的加速度a = ( M+m ),物体所受到的拉力T= ( M+mM )。 45. 一颗炮弹沿水平飞行,已知其动能Ek,突然,在空中爆炸成质量相等的两块,其中一
块向后飞去,动能为Ek/2,另一块向前飞去,则向前的一块的动能为( 2Ek )。
9
F
F
46. 质量为m=1kg的物体,置于水平地面上,物体与地面之间的静摩擦力系数为u0=0.3,
滑动摩擦系数为0.16,现对物体施以水平拉力F,F= t+0.96,则在第4秒末时物体速度大小为( 4.81 )。
第5章 静电场
一、 选择题:
1. 正方形的两对角上,各置电荷Q,在其余两对角上各置电荷q,若Q所受合力为0,则
Q与q的大小关系为:[A]
a) b) c) d)
Q=?2 2?? Q=2 2?? Q=?4?? Q=?2??
,其方向平行于半径为R的半球面的轴,如图所示,则通过 2. 若匀强电场的场强为??
此半球面的电通量Φe为:[A]
a) π??2 R ??b) 2π??2??
c)
12
π??2?? O d) 2π??2??
3. 有两个点电荷电量都是+q,相距为2a,今以左边的点电荷所在处为球心,以a为半径
作一球形高斯面,在球面上取两块相等的小面积S1和S2,其位置如图所示,设通过S1和S2的电场强度通量分别为Φ1和Φ2,通过整个球面的电场强度为Φs,则:[D] a) Φ1>Φ2,Φs=q/ε0 b) Φ1<Φ2,Φs=2q/ε0 c) Φ1=Φ2,Φs=q/ε0 d) Φ1<Φ2,Φs=q/ε0
4. 点电荷Q被曲面S所包围,从无
穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点,如图所示,则引入前后:[D] a) 曲面S上的电通量不变,曲面上各点场强不变。 b) 曲面S上的电通量变化,曲面上各点场强不变。 c) 曲面S上的电通量变化,曲面上各点场强变化。 d) 曲面S上的电通量不变,曲面上各点场强变化。
5. 选无穷远处为电势零点,半径为R的导体球带电后,其电势为Uo,则球外离球心距离
为r处的电场强度为:[C]
a) b) c)
??2??????2??????
R??????2
d)
??????
6. 在真空中半径分别为R和2R的两个同心球面,其上分别均匀地带有电量-3q和+q,
今将一电量为+Q的带电粒子从球面处由静止释放,则该粒子到达球面时的动能为:[C]
a) b) c) d)
Qq4π??0??Qq2π??0??Qq8π??0??3Qq8π??0??
7. 关于电场强度和电势,下列说法中,哪一种是正确的?[C]
a) 在电场中,场强为零的点,电势必为零。 b) 在电场中,电势为点,电场强度必为零。 c) 在电势不变的空间,场强处处为零。 d) 在场强不变的空间,电势处处相等。
8. 一平行板电容器充电后,与电源断开,然后再充满相对介电常数为εr的各向同性均匀
电介质,则其电容C、两板间电势差U12及电场能量We与充介质前比较将发生如下变化:[B]
a) C增加,U12减少,We增加 b) C增加,U12减少,We减少 c) C增加,U12增加,We减少 d) C减少,U12减少,We减少
9. 一带电量q半径为r的金属球A,放在内外半径分别为R1和R2的不带电金属球壳B
内任意位置,如图所示,A与B之间及B外均为真空,若用导线把A、B连接,则A球电势为(无穷远处电势为零)[D] a) 0
b) c) d) e)
q4π??0rq4π??0??1
q4π??0??2q4π??0
1
1
(?????) 1
2
10. 如图为一均匀带电球体,总电量为+Q,其外部同心地罩一内、
外半径分别为r1、r2的金属球壳,设无穷点为电势零点,则在球壳内半径为r的P点处的电场强度和电势为:[D]
a) ??=4π??
Q
0
??2
,U=4π????
0
Q
b) 0,U=4π??
Q
0??1
c) 0,U=4π????
0
Q
d) 0,U=
Q4π??0??2
11. 如图所示,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,壳
的厚度忽略,但与地相接触,设地为电势零点,则在球壳之间,距离球心为r的P点处电场强度大小与电势分别为:[C]
a) ??=
Q4π??0??Q
0
2,U=
Q4π??0??Q
1
1
b) ??=4π??c) ??=
??2
,U=4π??(??? ?? )
0
1
Q4π??0??
2,U=
Q
4π??0??
(?
11??2
)
d) 0,U=
Q4π??0??2
12. 一导体球外充满相对介电常数为εr的均匀电介质,若测得导体表面附近场强为E,则
导体球面上自由电荷面密度σ为: [B] a) ε0E b) ε0εrE c) εrE
d) (ε0εr-ε0)E
13. C1和C2两空气电容器串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:[B]
a) C1上电势将减小,C2上电势差增大 b) C1上电势将减小,C2上电势差不变 c) C1上电势将增大,C2上电势差减小 d) C1上电势将增大,C2上电势差不变
14. 如图示,直线MN长为2l,弧OCD是以N点为中心,l为半径的半圆弧,N点有正电
荷+q。从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功:[D]
a) A<0,且为有限常量 b) A>0,且为有限常量 c) A=∞ d) A=0
15. 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的?[C]
为零。 a) 高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量??
为零,则面内必不存在自由电荷。 b) 高斯面上处处??
通量仅与面内自由电荷有关。 c) 高斯面的??d) 以上说法都不正确。
16. 真空中有一均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们半径和所带电量都相等,则它们
的静电能之间的关系是:[B]
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) 球体内的静电能大于球面内的静电能,球体外的静电能小球球面外的静电能。 二、 填空题:
17. 真空中一半径为R的均匀带电球面,总电量为Q(Q>0),今在球面上挖去非常小块的
面积ΔS(连同电荷),且假设不影响原来的电荷分布,则挖去ΔS后球心处电场强度的
大小E=
??????4??2??0??4,其方向0->ΔS。
18. 一半径为R的均匀带电圆环,电荷线密度为λ,设无穷远处为电势零点,则圆环中心O
点的电势为
??2??0。
19. 一半径为R的均匀带电导体球壳,带电量为Q,球壳内、外均为真空,设无穷远处为电
势零点,则壳内各点电势为U=
??4????0??。
??
20. 真空中,一均匀带电细圆环,电荷线密度为λ,则圆心处的电场强度E0=0,电势U0=
2??0。
21. 一点电荷带电量q=10-9C,A、B、C三点分别距离点电荷10cm,20cm,30cm,若选
B点的电势为零,则A点的电势为45V,C点电势为-15V。
22. 一空气平行板电容器接电源后,极板上的电荷面密度分别为±σ,在电源保持接通的情
况下,将相对介电常数为εr的各向同性均匀电介质充满其内,如忽略边缘效应,介质
中的场强应为?? 0??
23. 一带电量q、半径为R的金属球壳,壳内充满介电常数为ε的各向同性均匀电介质,壳
外是真空,则此球壳的电势U=
??4????0??
24. 两个空气电容器1和2,并联后接在电压恒定的直流电源上,如图所示,今有一块各向
同性均匀电介质板缓慢地插入电容器1中,则电容器的总带电量将增大,电容器组储存的电能将增大。(填增大、减小或不变)。
25. 如图所示,一长为10cm的均匀带正电细杆,其带电量为1.5310-8C,试求在杆的延长线上距杆5cm处的P
点的电场强度。[ 1.8*104 V/m, 向右]
26. 一个细玻璃棒被弯
其上半部分均匀分
成半径为R的半圆形,沿布有电量+Q,沿其下半部
????2???0??2分均匀分布有电量-Q,如图所示,试求圆心O处的电场强度。[
,沿y轴负方向]
27. 真空中一立方体形的高斯面,边长a=0.1m,位于图中
所示位置,已知空间电场强度分布为:Ex=bx,Ey=0,Ez=0,常数b=1000N/(c.m)。试求通过该高斯面的电通量。[ 1 Wb]
28. 电荷以相同的面密度σ分布在半径为r1=10cm和r2=20cm的两个同心球面上,设无限
远处电势为零,球心处的电势为Uo=300V [ 8.85*10-9 c/m2, 6.67*10 c]
(1) 求电荷面密度
(2) 若要使球心处的电势为零,外球面上应放掉多少电荷?
29. 两个同心金属球壳,内球壳半径为R1,外球壳半径为R2,中间是空气,构成一个球形
空气电容器,设内外球壳上分别带有电荷+Q和-Q,求:
(1) 电容器的电容
(2) 电容器储存的通量。 [ c=
4????0??1??2??2???1
,w=
(??2???1)???28????0??1??2
]
第6章静磁场
一、 选择题:
的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S边线所在平面的法线方向30. 在磁感应强度为??
的夹角为α,则通过半球面S的磁通量为:[D] 单位矢量?? 与??
a) πr2B b) 2πr2B c) -πr2Bsina d) -πr2Bcosa
31. 边长为l的正方形线圈,分别用力求两种方式通用以电流(其中Iab, cd与正方形共面),
在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为:[C] a) B1=0, B2=0
b) B1=0, ??2=c) ??1=d) ??1=
2 2??0??????2 2??0??????
2 2??0??????
, B2=0 , ??2=
2 2??0??????
32. 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2,圆周内有电流I1、I2,其分布相同,
且均在真空中,但在(b)图中L2回路外有电流I3,P1、P2为两圆形回路上的对应点,则:[C]
= ?? ,????=???? ?d?? ?d??a) ??12????
1
2
≠ ?? ,????=???? ?d?? ?d??b) ??12????
1
2
= ?? ,????≠???? ?d?? ?d??c) ??12????
1
2
≠= ?? ,????≠???? ?d?? ?d??d) ??12????
1
2
(a) (b)
33. 如图,两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I
等于:[D] 沿图中闭合路径L的积分 ?? ?d??从a端流入而从d端流出,则磁感应强度????
1
a) ??0I
b) c) d)
121423
??0?? ??0?? ??0??
34. 在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r的长直圆柱体,两柱体轴线平行,
其间距为a,如图,今在此导体上通以电流I,电流在截面上均匀分布,则空心部分轴线上o’点的磁感应强度的大小为[C]
a) b) c) d)
??0??2??????0??2??????0??2??????0??2????
???2 ??
??2???2??2??2??2???2??2
??2
??2
?(??2???2)
35. 一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示,
试问下述哪一种情况将会?[A]
a) 在铜条上a, b两点产生一小电势差,且Ua>Ub b) 在铜条上a, b两点产生一小电势差,且Ua d) 电子受到洛仑兹力而减速 36. 一个动量为p的电子,沿图示方向入射并能穿过一个宽度为D,磁感应强度为B(方向 垂直纸面向外)的均匀磁场区域,则该电子出射方向和入射方向间的夹角为[B] a) α=arccosb) α=arcsin ???????????????????? c) α=arcsin???? d) α=arccos???? 37. 三条无限长直导线等距地并排安放,导线I,II,III分别载有1A,2A,3A同方向的电 流,由于磁相互作用的结果,导线I,II,III分别受力F1, F2, F3,如图所示,则F1与F2的比值是:[C] a) 7/16 b) 5/8 c) 7/8 d) 5/4 38. 用细导线均匀绕成的长为L,半径为a(L>>a),总匝数为N的螺线管吕,通以稳恒电 流I,当管内充满相对磁导率为μ的均匀磁介质后,管中任意一点的[D] a) 磁感应强度大小为:B=μ0μrNI b) 磁感应强度大小为:B=μrNI/L c) 磁场强度大小为:H=μ0NI/L d) 磁场强度大小为:H= NI/L 二、 填空题: 39. 一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图(O点是半径为R1和R2的两个半圆弧的 共同圆心,电流自无穷远来到无穷远去),则O点的磁感应强度的大小是: ??0??4??1???? +??0??4??2???0??4????2。 等于: ?d??40. 两根长直导线通有电流I,图示有三种环路,在每种情况下: ?? ??0??(对环路a)。 0 (对环路b)。 2??0??(对环路c)。 41. 图示所示的一无限长直圆筒,沿圆周方向上的面电流密度(单位垂直长度上流过的电流) 为i,则圆筒内部的磁感应强度的大小为:B=??0??,方向沿轴线向右。 42. 如图所示,电荷q(>0)均匀地分布在一个半径为R的薄球壳外表面上,若球壳以恒角速 度ω0绕Z轴转动,则沿着Z轴从-∞到+∞磁感应强度的线积分等于 等于: ?d??43. 两根无限长导线通有电流I,图示有三种环路,在每种情况下, ?? ??0??(对环路a)。 0(对环路b)。 2??0??(对环路c)。 和磁感应强度?? 方向一致的匀强电场和匀强磁场中,有一运动着的电子,44. 在电场强度?? 的方向如图(1)和图(2)所示,则该时刻运动电子的法向和切向加某一时刻其速度?? 速度的大小分别为an=0,at=(图1);an= ??2+??2??2,at=0(图2)。(设电子的质 ????量为m,电子的电量为e) 45. 图中A1A2的距离为0.1m,A1端有一电子,其初速度v=1.03107m/s,若它所处的空间 为均匀磁场,它在磁场力作用下沿圆形轨道运动到A2端,则磁场各点的磁感应强度 的方向为垂直纸面向里,电子通过这段路程所需时间t=1.57*10-8 s。B=1.14*10-3 T,?? (电子质量me=9.11310-31kg,电子电荷e=1.6310-19C)12 ???? ?? ??0??0q2??。 46. 半径分别为R1和R2的两个半圆弧与直径的两小段构成的通电线圈abcd(如图示), 的均匀磁场中,?? 平行线圈所在的平面,则线圈的磁矩为: 放在磁感应强度为?? 12??? ??22???12 ??,线圈受到的磁力矩为??? ??22???12 ????。 21 47. 图示为三种不同磁介质的B~H关系曲线,其中虚线表示的是B=μ0H的关系,说明a、 b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线。 a代表铁磁质的B~H关系曲线。 b代表顺磁质的B~H关系曲线。 c代表抗磁质的B~H关系曲线。 三、 计算题: 48. 已知均匀磁场,其磁感应强度B=2.0Wb.m-2,方向沿X轴正向,如图所示,试求: a) 通过图中aboc面的磁通量[ -0.24Wb] b) 通过图中bedo面的磁通量[0] c) 通过图中acde面的磁通量[0.24Wb] 49. 用两根彼此平行的半无限长直导线L1、L2把半径为R的均匀导体圆环联到电源上,如 图所示,已知直导线上的电流为I,求圆环中心O点的磁感应强度。 0 [ B=4????,方向垂直纸面出来 ???? 50. 有一长导体圆管,内外半径分别为R1和R2,如图,它所载的电流I1均匀分布在其横截 面上,导体旁边有一绝缘“无限长”直导线,载有电流I2,且在中部绕了一个半径为R的圆圈,设导体管的轴线与长直导线平行,相距为d,而且它们与导体圆圈共面,求圆 。[??0??2+??0??2?心O点处的磁感应强度?? 2???? 2?? ??0??12??(??+??) ] 方向垂直指向纸面内的均匀磁场,51. 在一顶点为45°的扇形区域,有磁感应强度为??如图。 射入今有一电子(质量为m,电量为-e)在底边距顶点O为L的地方,以垂直底边的速度?? 该磁场区域,为使电子不从上面边界跑出,问电子的速度最大不应超过多少? [ ????????=( 2+1)? ???????? ] 第8章 电磁感应 三、 选择题: 52. 两根无限长平等直导线载有大小相等方向相反的电流I,I以di/dt的变化率增长,一矩 形线圈位于导线平面骨(如图),则:[B] a) 线圈中无感应电流。 b) 线圈中感应电流为顺时针方向。 c) 线圈中感应电流为逆时针方向。 d) 线圈中感应电流方向不确定。 53. 一矩形线框长为a宽为b,置于均匀磁场中,线框绕oo’轴,以匀角速度ω旋转(如图所 示),设t=0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应时势的大小为 [D] a) 2abB cos??t b) ωabB. c) 12 ωabB cos??t d) ωabB cos??t e) ωabB sin??t 的方向垂直盘面向上,当铜盘绕通过中心垂直于盘面54. 圆铜盘水平旋转在均匀磁场中,?? 的轴沿图示方向转动时,[D] a) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的相反方向流动。 b) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的方向流动。 c) 铜上产生涡流。 d) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘边缘处电势最高。 e) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘中心处电势最高。 平行于ab边,bc的长度55. 如图所示,直角三解形金属框架a,b,c放在均匀磁场中,磁场?? 为l,当金属框架绕ab边以匀角速度ω转动时,a、b、c回路中的感应电动势ε和a、c两点间的电势差Ua—Uc为 [B] a) ε=0,Ua—Uc=2Bω??2 b) ε=0,Ua—Uc=?2Bω??2 c) ε= Bω??2,Ua—Uc=Bω??2 2111 d) ε=Bω??2,Ua—Uc=?2Bω??2 56. 如图,一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动,磁场方向垂直导轨所 在平面。若导轨电阻忽略不计,并没铁芯磁导率为常数,则达到稳定后在电容器的M极板上 [B] a) 带有一定量的正电荷 b) 带有一定量的负电荷 c) 带有越来越多的正电荷 d) 带有越来越多的负电荷 1 57. 如图,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O作逆时针方向 匀角速转动,O点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线埃塞俄比亚在磁场外时开始计时,图(A)—(D)的ε-t函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势? [A] 58. 如图,M、N为水平面内两根平等金属导轨,ab与cd垂直于导轨并可在其自由滑动的 两根直裸导线,外磁场垂直水平面向上,当外力使ab向右平移时,cd将 [D] a) 不动 b) 转动 c) 向左移动 d) 向右移动 的环流中,必有[C] 59. 如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿路??1、??2磁场强度?? > ?d?? ?d??a) HH???? 1 2 = ?d?? ?d??b) HH???? 1 2 < ?d?? ?d??c) HH???? 1 2 =0 ?d??d) H?? 1 的均匀磁场,如图所示,?? 的大小以速率db/dt变60. 在圆柱形空间内有一磁感应强度为?? 和弯曲的导线???? ,则 [D] 化,在磁场中有A、B两点,其间可放直导线???? 导线中产生 a) 电动势只在 ???? 导线中产生 b) 电动势只在???? 和???? 中都产生,且两者大小相等 c) 电动势在???? 导线中的电动势小于???? 导线中的电动势 d) ???? 61. 用导线围成的回路(两个以O点为心半径不同的同心圆,在一处用导线沿半径方向相 连),放在轴线通过O点的圆柱形均匀磁场中,回路平面垂直于柱轴,如图所示,如磁 场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则(A)—(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向?[B] 二、填空题: 62. 半径为a的无限长密绕螺线管理,单位长度上的匝数为n,通以交变电流i=????sin??t, 则围在管理外的同轴圆形回路(半径为r)上的感生电动势[ ?π??2??0?????????????????? ] 63. 如图所示,一段长度为l的直导线MN,水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直 0 导线共面,并由图示位置自由下落,则t秒导线两端的电热差??M—??N=[?2????????????? ????+???? ] 64. 如图所示,在与纸面相平行的平面内有一载有电流I的无限长直导线和一接有电压表的 矩形线框,线框与长直导线相平行的边的长度为l,电压表两端a、b间的距离和l相比可以忽略不计,今使线框在与导线共同所在的平面内以速度u 沿垂直于载流导线的方向离开导线,当运动到线框与载流导线相平行的两个边距导线分别为r1和r2(r1 >r2)时, 电压表的计数[V=20 ??? ????],电压表的正极端为____[ a ]________ ???? 1 2 ????11 ,当线65. 如图所示,一导线构成一正方形线圈然后对折,并使其平面垂直置于均匀磁场?? 圈的一半不动,另一半以角速度ω张开时(线圈边长为2l),线圈中感应电动势的大小ε=___[ ωBsinθ?2??2 ]_________。(设此时的张角为θ,见图) 66. 一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线,当通以电流I=3A时,环中磁场能量密度 w=__[ 22.6 T/m3 ]_____(μ0=4π×10?7N/??2) 67. 图示为一充电后的平行板电容器,A板带正电,B板带负电,当将开关k合上时,AB 板之间的电场方向为__[X轴正向]__,位移电流的方向为__[X轴负向]____(按图上所标X轴正方向来回答) ,其方向垂直纸面向内,?? 的大小68. 图示为一圆柱体的横截面,圆柱体内有一均匀电场?? 随时间t线性增加,P为柱体内与轴线相距为r的一点,则 a) P点的位移电流密度的方向为___[垂直纸面向里]____________ b) P点感生磁场的方向为___[垂直OP向下]____________ 被限制在半径R=10cm的无限长圆柱空间内,方向垂直纸面向里,69. 均匀磁场??取一固定 的等腰梯形回路abcd,梯形所在的平面的法向与圆柱空间的轴平行,位置如图所示, 1 =6cm,求等腰梯形回路中感 =??设磁场以dB/dt=lT/s的匀速率增加,已知θ=3??, ??ab 生电动势的大小和方向。 [ 3.68 mv,逆时针方向] 70. 如图所示,一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴??1??2以角速度ω在水平面内放置。??1??2在 离细杆a端L/5处,左路已知地磁场在竖直方向的分量为B,求ab两端间的电势差??a— ??b [ ?10??????2 ] 的均匀磁场,?? 的方向与圆柱的轴线71. 在半径为R的圆柱形空间内,充满磁感应强度为?? 平行,有一无限长直导线在垂直圆柱中心轴线的平面内,两线相距为a,a>R,如图所示,已知磁感应强度随时间的变化率为dB/dt,求长直导线中的感应电动势ε。 [ ? 72. 一无限长直导线通以电流I=??0sin??t,和直导线在同一平面内有一矩形线框,其短边与 直导线平行,线框的尺寸及位置如图所示,且b/c=3。求 a) 直导线和线框的互感系数 [ M=b) 线框中的互感电动势 [ ????=? ??0??2??????22 3 ? ???????? ] ?ln3] ??0??2?? ?ln3???0????????????? ]