大学物理下册期末复习必过
第10章 静电场 第11章 静电场中的导体
【教学内容】电荷，库仑定律；静电场，电场强度；静电场中的高斯定理；静电场的环路定理；电势；静电场中的导体；电容，电容器；静电场的能量。 【教学重点】
1.库仑定律的矢量表达；点电荷的场强分布；电场强度叠加原理及其应用。
2.电场线的性质；非匀强电场中任意非闭合曲面及任意闭合曲面电通量的计算；真空中的高斯定理及其应用。
3.静电场的环路定理及其反映的静电场性质；点电荷电场的电势分布；电势的叠加原理及其应用。
4.静电平衡条件；处于静电平衡状态的导体上的电荷分布特点。
5.典型电容器的电容及其计算；电容器储存的静电能的计算。 【考核知识点】
1.电场强度的概念，由电场强度叠加原理求带电体的电场强度分布。
（1）公式
① 点电荷的电场强度分布： 2
04r Q E e r πε=
u v u v
② 由电场强度叠加原理求点电荷系的电场强度分布：2
04i i r i
i Q E
e r πε=∑
u v
u u v
③ 视为点电荷的d q 的电场强度分布： 2
0d d 4r q E e r πε=
u v
u v
④ 由电场强度叠加原理求连续带电体的电场强度分布：
20d =d 4r
Q
q E E e r πε=??
u v u v u v
⑤ 由电荷密度表示的d q ： 电荷体分布： d d q V ρ=
电荷面分布： d d q S σ= 电荷线分布： d d q
l λ=
⑥ 均匀带电球面的电场强度分布：
2
00()
,()4r R E Q r R r πε??
方向：沿径向。
（2）相关例题和作业题
【例10.2.1】 求电偶极子轴线和中垂线上任意一点处的电场强度。 【例10.2.2】 一无限长均匀带电直线，电荷线密度为λ（1
m C -?）,求距该直线为a 处的电场强度。如图10.2.5
所示
图 10.2.5 带电线的电场
【例10.2.3】一均匀带电细半圆环，半径为R ，带电量为Q ，求环心O 处的电场强度。如图10.2.6所示
Y
dq
R θ dE x θ
O X d E y E ?
d
图 10.2.6 带电半圆环环心处的电场强度
【10.1】四个点电荷到坐标原点的距离均为d ，如题10.1图所示，求点O 的电场强度的大小和方向 。
y +2q
+2q O —q x —q
题图10.1
【10.4】正方形的边长为a ，四个顶点都放有电荷，求如题10.4图所示的4种情况下，其中心处的电场强度。
+q +q +q +q +q —q +q —q
0 0 0 0
+q +q —q —q —q +q +q —q (a ) (b ) (c ) (d )
题图10.4
【10.5】 一半径为R 的半圆细环上均匀地分布电荷+Q ，求环心处的电场强度。
题图10.5
【10.6】 长为15.0cm 的直导线AB ，其上均匀分布着线密度λ=5.0?10—9
C ?m -1
的正电荷，如题图10.6所示。求（1）在导线的延长线上与导线B 端相距为5cm 的点P 的场强。
【10.8】如题图10.8（a ）所示，电荷线密度为1λ的无限长均匀带电直线，其旁垂直放置电荷线密度为2λ的有限长均匀带电直线AB ，两者位于同一平面内，求AB 所受的静电力。
（a ） （b ）
题图 10.8
2. 电通量的计算。
（1）公式
d cos dS
e S
S
E S E θΦ=?=??u
r u v
（2）相关例题和作业题
【10.9】有一非均匀电场，其场强为i kx E E ?
?)(0+=，求通过如题图10.9所示的边长为0.53 m 的立方体的电
场强度通量。（式中k 为一常量）
x z
题图10.9
3.用真空中的高斯定理计算电荷分布具有对称性的连续带电体的电场强度分布。
（1）公式
① 均匀带电球面/球体/球壳：选同心球面为高斯面
S ，由高斯定理得
2
2
0d d 4,4i
i
S
S i i
Q
E S E S E r
Q
E r
πεπε?=
==
=
∑??∑u r u v 蜒方向：沿径向。
② 无限长均匀带电直线/圆柱面/圆柱体/圆柱壳：选同轴圆柱面为高斯面S ，其中S 1、S 2为上下底面，S 3为侧面，h 为柱高，由高斯定理得
1
2
3
3
30
0d d d d d 2,2S
S S S i
i
S i
i
E S E S E S E S
Q
E S ES E rh Q
E rh
πεπε?=?+?+?=?===
=
????∑?∑u r u r u r u r u v u v u v u v u
r u v ?方向：沿径向。
③ 无限大均匀带电平面的电场强度分布：平面两边分别为均匀电场，E u v
的方向与带电平面垂直，大小为
2E σε=
，其中σ为均匀带电平面的电荷面密度。
（2）相关例题和作业题
【例10.3.1】设有一半径为R 带电量为Q 的均匀球体。求：球体内部和外部空间的电场强度分布。
带电体
带电体
R r O
高斯面
高斯面
（a ） （b ）
解：首先分析E ?
【例10.3.2
高斯面
h O
图 10.3.9 无限长均匀带电直线的电场
解：由于带电直线无限长，且其上电荷分布均匀，所以其产生的电场强度E ?
沿垂直于该直线的径矢方向，
而且在距直线等距离各点处的电场强度大小相等，即无限长均匀带电直线的电场分布具有柱对称性。
如图10.3.9所示，以带电直线为轴线，r 为半径，作一高为h 的圆柱体的表面为高斯面。
由于电场强度E ?
的方向与上、下底面的法线方向垂直，所以通过圆柱两个底面的电场强度通量为零，而通
过圆柱侧面的电场强度通量为E2πrh ，所以通过该高斯面的电场强度通量为
rh
E rh E S
E S E S E S E S
2
0 20 d d d d ππ=++?+
?+?=
?????＝上底
侧
下底
????????
该高斯面所包围的电荷量为
h q
i
λ=∑内
根据高斯定理有
rh E S E S
2d π=??
?? 0
ελh
=
由此可得
r
E 02πελ
=
即无限长均匀带电直线外某点处的电场强度，与该点距带电直线的垂直距离r 成反比，与电荷线密度
λ成正比。
【例10.3.3】设有一无限大的均匀带电平面，其电荷面密度为σ，求距该平面为r 处某点的电场强度。
图 10.3.10 无限大均匀带电平面的电场
解：首先分析）（r E ?分布特点，因为是无限大均匀带电平面。故）
（r E ?
方向必垂直于带电面，由电平面两侧附近的电场具有镜像对称性，）
（r E ?
大小在两侧距带电面等距离各点处相等。为此选取如图10.3.10所示的闭合圆柱
面为高斯面。
由高斯定理
∑?=
?内
S S
q
S E 0
1d ε??
左方
E a ES ES ES S E S E S E S E S
2
220 d d d d π==+=?+?+?=?????＋右底
侧
左底
????????
该高斯面内所包围的电荷量为
S
q
i
σ=∑内
ES S E S
2d =??
??0
εσS
=
得
2εσ
=
E
可见，无限大均匀带电平面产生的电场为匀强电场，方向与带电平面垂直。若平面带的电荷为正（σ > 0），则电场强度的方向垂直于平面向外；若平面带的电荷为负（σ < 0），则电场强度的方向垂直于平面向内,如图10.3.11所示。
σ
> 0
< 0
+ + + + + + + + + +
图 10.3.11 无限大均匀带电平面场强方向
利用上面的结论和电场强度叠加原理，可求得两个带等量异号电荷的无限大平行平面的电场分布，如图10.3.12所示。设两带电平面的面电荷密度分别为 +
σ
和-
σ（σ
>
0），两带电平面的电场强度大小相等均为
2εσ
=
E ，而它们的方向，在两平面之间的区域，方向是相同的；在两平面之外的区域，方向则是相反的。所以，在两带电平面外侧
的电场强度为零，在两平面之间的电场强度大小为
0022εσεσεσ=+=
E
其方向由带正电平面指向带负电平面。
【10.10】设匀强电场的电场强度E ?
与半径为R 的半球面的轴平行，求通过此半球面的电场强度通量。
题图 10.10
【10.11】 两个带有等量异号的无限长同轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2 （R 1 < R 2）,单位长度上的带电量为λ，求离轴线为r 处的电场强度：（1）r < R 1；(2) R 1 < r < R 2 ；(3)r > R 2 。
题图 10.11
【10.12】如题图10.12所示，一半径为R 的均匀带电无限长直圆柱体，电荷体密度为+ρ，求带电圆柱体内、外的电场分布。
题图 10.12
解：此圆柱体的电场分布具有轴对称性，距轴线‘OO 等距离各点的电场强度值相同，方向均垂直‘
OO 轴，沿径向，因此，可用高斯定理求解。
1.圆柱体内的电场强度分布（R r <1
）
设点P 为圆柱体内任意一点，它到轴线的距离为1r ，在圆柱体内，以1r 为半径作一与圆柱体同轴，高为l 的闭合圆柱面为高斯面（如题图10.12）。由于高斯面上、下底面的法线均与面上各点的电场强度方向垂直，故通过上、下底面的电场强度通量为零，侧面上任一点的法线方向，均与该处电场强度方向一致，故通过整个高斯面的电场强度通量为112lE r π，高斯面内包围的总电荷为ρπl r 2
1
，由高斯定理
21112ερ
ππl r lE r = 得 ρε0
1
1
2r E =
2.圆柱体外的场强分布（R r >2
）
设'
P 为圆柱体外任一点，类似上面的讨论，以2r 为半径作高斯面（如题图10.12），由高斯定理有
2222ερ
ππl R l r E =
由此得
ρπε2
0222r R E =
【10.13】两个均匀带电的金属同心球面，半径分别为0.10 m 和0.30 m ,小球面带电1.0?10—8
C,大球面带电1.5?10
—8
C 。求离球心为（1）0.05 m ；（2）0.20 m ；（3）0.50 m 处的电场强度。
【10.14】如题图10.14所示，一个内、外半径分别为R 1和R 2的均匀带电球壳，总电荷为Q 1 ，球壳外同心罩一个半径为3R 的均匀带电球面，球面带电荷为Q 2 。求（1）r < R 1（2）R 1 < r < R 2（3）R 2 < r < R 3 (4)r > 3R 的电场强度。
题图 10.14
【10.16】两平行无限大均匀带电平面上的面电荷密度分别为+σ和-2σ，求图示中3个区域的场强。
+σ —2σ
I ∏ Ξ
题图10.16
4.电势的概念，用电势的定义及电势叠加原理求带电体的电势分布。
（1）公式
① 点电荷的电势分布： 0(0)4P
Q U U r
πε∞=
=
② 由电势叠加原理求点电荷系的电势分布：0(0)4i P
i
i Q U U r πε∞==∑
③ 视为点电荷的d q 的电势分布： 0d d (0)4q U U r
πε∞=
=
④ 由电势叠加原理求连续带电体的电势分布：
0d =d
(0)4P Q
q
U U U r πε∞==??
⑤ 由电势的定义求连续带电体的电势分布：
00d 0
P P P P
U E l
U P P E =?=→?
r u v u r
，其中需已知或易求积分路径上的分布。
⑥ 均匀带电球面的电势分布：
0()4()4Q
r R R U Q r R r
πεπε?≤??=?
?>??
（2）相关例题和作业题
【例10.5.1】求均匀带电球面激发静电场的电势分布。已知球面半径为R ，所带电量为Q ，如图10.5.3所示。
图 10.5.3 均匀带电球面
解：选无限远处0=∞
U ，由U
的定义式?
∞
?=P
P
l E U ?
?d
上述结果表明，均匀带电球面内各点的电势相等，都等于球面上的电势；球面外任意一点的电势与电荷全部集中在球心时的电势一样。电势分布的U-r 曲线如图10.5.4所示。
图 10.5.4 均匀带电球面的U-r 曲线
【例10.5.2】一点电荷的电荷量为Q 1 = 2?10-5 C ，位于（-d ，0）处，另一点电荷电荷量为Q 2 = -1?10-5 C ，位于（+d ，
0）处，设d = 1m ，求点P （2，2）处的电势。
图 10.5.5 用电势叠加原理求电势
解： 根据电势叠加原理可知点P 处的电势为
21U U U +=
其中
1
014r Q U πε=
；
2
024r Q U πε=
建坐标轴如图10.5.5所示
其中
6.323221?+=r m ； 2.221222?+=r m
将21,r r 代入U 1 、U 2中得
U 1 = 5.0?104（V ）； U 2= -4.1?104（V ）
所以点P 处的电势为
U = 9.0?103 V
【例10.5.3】求均匀带电细圆环轴线上一点的电势。已知圆环半径为R ，带电量为Q 。
图 10.5.6 均匀带电细圆环轴线上的电势
解： 以圆心O 为原点，沿圆环轴建坐标系如图10.5.6所示，均匀带电圆环的线电荷密度为
R
Q 2πλ=
在圆环上任取一电荷元
l R
Q
l q d 2d d πλ=
= 它在点P 的电势为
r
l r
q U P 004d 4d d πελπε=
=
根据电势叠加原理，整个圆环在点P 处产生的电势为所有电荷元产生电势的代数和，即
2
200 20
04 24d 4d x R Q
R r l r U U R
L
P P +====?
?πεππελπελπ
若点P 在环心O 处，则环心处的电势为
R
Q U 04πε=
虽然环心处的电场强度为零，但电势不为零。
若点P 远离环心（x >> R ）, 则点P 处的电势为
x
Q U 04πε=
上式表明，细圆环轴线上远离环心处的电势与电荷全部集中在环心时的电势相同，即细圆环可视为点电荷。
【10.19】 一均匀带电半圆环，半径为R ，带电量为Q ，求环心处的电势。
【10.20】 电量q 均匀分布在长为l 2的细杆上，求在杆外延长线上与杆端距离为a 的点P 的电势（设无穷远处
为电势零点）。
题解图 10.20
【10.22】 如题图10.22所示，两个同心球面，半径分别为R 1和R 2，内球面带电-q ，外球面带电+Q ，求距球心（1）
r < R 1 (2)R 1 < r < 2R (3)r > 2R 处一点的电势。
题图 10.22
5．电势差的计算。
（1）公式
d b
ab a b a
U U U E l
=-=??
r u v
（2）相关例题和作业题
【10.23】 一半径为R 的长棒，其内部的电荷分布是均匀的，电荷的体密度为ρ。求（1）棒表面的电场强度；（2）棒轴线上的一点与棒表面之间的电势差。
题图 10.23
【10.24】两个很长的同轴圆柱面（m 10.0m ,100.3221
=?=-R R ），带有等量异号的电荷，两者的电势差
为450 V 。求（1）圆柱面单位长度上的带电量是多少？（2）两圆柱面之间的电场强度？
题图 10.24
6．在静电场中移动点电荷，静电场力所做功的计算。
（1）公式
()d b
ab ab a b a
A qU q U U q E l
==-=??
r u v
（2）相关例题和作业题
【10.17】 如题图10.17所示，AB 两点相距2l ，
是以B 为圆心，l 为半径的半圆。A 点有正电荷q +，B 点有负电荷q -。求（1）把单位正电荷从O 点沿移到D 点时电场力对它做的功？（2）把单位负电荷从
D 点沿AB 的延长线移到无穷远时电场力对它做的功？
题图10.17
【10.28】如题图10.28所示，已知a =
2108-? m ， b =2106-? m, 1q =8103-?C, 2q =8103-?- C 。求
（1）点D 和点B 的电场强度和电势；（2）点A 和点C 的电势；（3）将电量为0q = 2?10—
9 C 的点电荷由点A 移到点C 时电场力做的功；（4）点电荷0q 由点B 移到点D 时电场力做的功。
q x
题图10.28
解：根据题意，建立如图所示坐标系，以点D 为坐标原点，水平向右为x 轴正方向，竖直向上为y 轴正方向。
7.静电平衡条件。
① 静电平衡条件：
当导体处于静电平衡状态时，在导体内部电场强度处处为零；导体是一个等势体，导体表面是一个等势面。 ② 处于静电平衡状态的导体上的电荷分布特点：
（1）导体所带电荷只能分布在导体的表面，导体内部没有净余电荷； （2）导体表面外邻近处电场强度的大小与导体表面电荷密度成正比0
εσ
=
E
；
（3）导体表面上的面电荷密度与其表面的曲率半径有关，曲率半径越小，电荷面密度越大。
8.典型电容器的电容及其计算。
（1）公式
① 电容的计算公式： Q C
U =
② 平行板电容器的电容： 0S
C
d
ε=
③ 孤立导体球电容器的电容： 04C R πε=
（2）相关例题和作业题
【P45: 球形电容器的电容计算】如图11.3.2所示，一球形电容器，内外球壳的半径分别为R 1和R 2，内外球壳间为真空，假设内外球壳分别带有+Q 和-Q 的电荷量。则由高斯定理可得两球壳间的电场强度大小为
R 2
R 1
O
图11.3.2 球形电容器
2
04r
Q E πε=
（R 1 < r < R 2）
因此两极板间的电势差为
()
2
10122
0 44d 21
2
1
R R R R Q dr r Q r E U R R R R εππε-=
=?=?
?
??
根据式（11.3.1），可知球形电容器的电容为
012
21
4R R Q C U R R πε=
=- （11.3.3）
【P45-46: 柱形电容器的电容计算】柱形电容器是由两个不同半径的同轴金属圆柱筒A 、B 组成的，并且圆柱筒的长度远大于外圆柱筒的半径。
图11.3.3柱形电容器
已知两圆柱筒半径分别为A R 、B R ，筒长为l 。设内外圆柱面带电荷量为+Q 和-Q ，则单位长度上的线电荷密度为l Q =λ
。由静电场的高斯定理可知，
r
l Q r E R r R E R r R r B A B A 1
22 000πεπελ=
<<><＝
为
区域的电场强度大小；再由高斯定理可求得＝区域，及方向垂直于圆柱轴线向四外辐射。因此，两极板间的电势差为
A B R R AB
AB R R l Q
r r l Q
r E U B
A ln
2d 2d 00πεπε??==
?=?
?
根据式（11.3.1），得到柱形电容器的电容为
A
B
R R l
U
Q C ln 20πε=
=
(11.3.4)
【11.7】作近似计算时，把地球当作半径为6.40?106
m 的孤立球体。求（1）其电容为多少？
解：(1) 根据孤立球体电容公式，地球的电容值近似为
F
1011.71040.61085.814.34446120--?=?????== R
C πε
【11.9】地球和电离层可当作球形电容器，它们之间相距约为100km 。求地球-电离层系统的电容。（设地球与电离层之间为真空）
9.电容器储存的静电能的计算。
（1）公式
22
11222e Q W QU CU C
===
（2）相关例题和作业题
【11.10】 一平行板电容器，极板形状为圆形，其半径为8.0cm ，极板间距为1.0mm 。若电容器充电到100V ，求两极板的带电量为多少？储存的电能是多少？
10．静电场的性质。
① 高斯定理：0
d i i
S
Q E S ε?=∑?
u
r u v ?，说明静电场是有源场。
② 环路定理：d 0L
E l ?=?
r
u v ?，说明静电场是保守场。
第12章 恒定磁场
【教学内容】磁场，磁感强度；毕奥—萨伐尔定律；磁场的高斯定理；磁场的安培环路定理；磁场对运动电荷的作用；磁场对载流导线的作用；磁介质中的磁场。
【教学重点】
1.磁感强度的定义；电流元的定义；毕奥--萨伐尔定律和磁场叠加原理的应用。
2.磁通量的计算；磁场的高斯定理及其反映的磁场性质；磁场的安培环路定理及其应用。
3.洛伦兹力的特性；用安培定律计算载流导线在磁场中受到的磁力以及载流线圈在均匀磁场中受到的磁力矩。 【考核知识点】
1.毕奥--萨伐尔定律和磁场叠加原理的应用。
（1）公式
① 无限长载流直导线的磁感强度分布： 02I
B
r
μπ=
，方向与I 成右手螺旋关系，具有柱对称性。 ② 半无限长载流直导线，具有限端垂直距离为r 的点的磁感强度分布： 04I
B r
μπ=，方向与I 成右手螺旋
关系。
③ 载流直导线延长线上的点的磁感强度分布： 0B =u r
④ 载流圆弧导线在圆心处的磁感强度分布：
0(,4I
B R R
μααπ=
为圆弧半径为圆弧的圆心角）
方向与I 成右手螺旋关系。 （2）相关例题和作业题
【例12.2.1】一无限长载流直导线被弯成如图12.2.5所示的形状，试计算O 点的磁感强度。
1 O
R
2
3 R
4
图12.2.5 用场强叠加原理求磁感应强度
【12.1】一长直导线被弯成如题图12.1所示的形状，通过的电流为I，半径为R 。求圆心O处的磁感强度的大小和方向。
I
R
O
I I
题图 12.1
【12.3】电流I沿着同一种材料作成的长直导线和半径为R的金属圆环流动，如题图12.3所示，求圆心O处的磁感强度的大小和方向。
【12.4】将一导线弯成如题图12.4所示的形状，求点O处的磁感强度的大小和方向。
I
R2
R1
O
I
大学物理期末考试A卷
1. 质点沿半径为R 的圆周运动，运动学方程为 2 a bt θ=+ (SI 制)，a 、 b 为常量，则t 时刻法向加速度大小为n a = ，角加速度α= ． 2. 质量为m 的小球，在合外力x k F -=作用下运动，已知t A x ωcos =，其中k ，ω，A 为正的常量，则在0=t 到ω π 2=t 时间内小球动量的增量为 。 3. 一简谐振动用余弦函数表示(SI 制)，其曲线如右图所示，则此简谐振动的三个特征量为A= ，=ω ， 0?= 。 4. 某刚性双原子分子理想气体，处于温度为T 的平衡态，k 为玻耳兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则1mol 该理想气体的内能为 。 5. 点电荷1q 、2q 、3q 和4q 在真空中的分布如图所示，图中S 为闭合 曲面,则通过该闭合曲面的电通量??S S d E = ,式中的E 是点 电荷 在闭合曲面上任一点产生的场强的矢量和。 6. 载有恒定电流I 的长直导线旁有一半圆环导线cd ，半圆环半径为b ， 环面与直导线垂直，且半圆环两端点连线的延长线与直导线相交，如图．当半圆环以速度 v 沿平行于直导线的方向平移时，半圆环上的感应电动势的大小是__________________。 1. 某质点作直线运动的运动学方程为x ＝3t -5t 3 + 6 (SI)，则该质点作[ ] (A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向； (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向； (C) 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向； (D) 变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向。 2. 对功的概念有以下几种说法：（1）保守力作正功时，系统内相应的势能增加；（2）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零；（3）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零。下列对上述说法中判断正确的是 （ ） （A ）（1）、（2）是正确的 （B ）（2）、（3）是正确的 （C ）只有（2）是正确的 （D ）只有（3）是正确的 3.处于平衡状态的一瓶氮气和一瓶氦气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则 它们[ ] （A ）温度，压强都相同； （B ）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强； （C ）温度，压强均不相同； （D ）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强。 4. 均匀细棒OA 可绕通过其一端O 而与棒垂直的水平固定光滑轴转动，如 图所示，今使棒从水平位置由静止开始自由下落，在棒摆动到竖直位置的过程中，哪种说法正确 （ ） （A ）角速度从小到大，角加速度从大到小； （B ）角速度从小到大，角加速度从小到大； （C ）角速度从大到小，角加速度从大到小； （D ）角速度从大到小，角加速度从小到大。 5.机械波表达式0.05cos(60.06)y t x ππ=+ (SI 制)，则 （ ） （A ）波长为5m （B ）波速为10 m/s （C ）周期为 1 3 s （D ） 波沿x 轴正方向传播 学院名称： 专业班级： 姓名： 学号： 密 封 线 内 不 得 答 题 线 封 密 ?q 1 ?q 2 ?q 3 ?q 4 S O A I d c a b O 填6
大学物理(下)期末考试试卷
大学物理（下）期末考试试卷 一、 选择题：（每题3分，共30分） 1. 在感应电场中电磁感应定律可写成?-=?L K dt d l d E φ ，式中K E 为感应电场的电场强度。此式表明： (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等。 (B) 感应电场是保守力场。 (C) 感应电场的电力线不是闭合曲线。 (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 2．一简谐振动曲线如图所示,则振动周期是 (A) 2.62s (B) 2.40s (C) 2.20s (D) 2.00s 3．横谐波以波速u 沿x 轴负方向传播,t 时刻 的波形如图,则该时刻 (A) A 点振动速度大于零, (B) B 点静止不动 (C) C 点向下运动 (D) D 点振动速度小于零. 4．如图所示,有一平面简谐波沿x 轴负方向传 播,坐标原点O 的振动规律为)cos(0φω+=t A y , 则B 点的振动方程为 (A) []0)/(cos φω+-=u x t A y (B) [])/(cos u x t A y +=ω (C) })]/([cos{0φω+-=u x t A y (D) })]/([cos{0φω++=u x t A y 5． 一单色平行光束垂直照射在宽度为 1.20mm 的单缝上，在缝后放一焦距为2.0m 的会聚透镜,已知位于透镜焦平面处的屏幕上的中央明条纹宽度为2.00mm ，则入射光波长约为 （A ）100000A （B ）40000A （C ）50000A （D ）60000 A 6．若星光的波长按55000A 计算，孔镜为127cm 的大型望远镜所能分辨的两颗星2 4 1
大学物理试卷期末考试试题答案
2003—2004学年度第2学期期末考试试卷（A 卷） 《A 卷参考解答与评分标准》 一 填空题：（18分） 1． 10V 2.（变化的磁场能激发涡旋电场），（变化的电场能激发涡旋磁场）. 3. 5， 4. 2， 5. 3 8 6. 293K ，9887nm . 二 选择题：（15分） 1. C 2. D 3. A 4. B 5. A . 三、【解】(1) 如图所示，内球带电Q ，外球壳内表面带电Q -. 选取半径为r （12R r R <<）的同心球面S ，则根据高斯定理有 2() 0d 4πS Q r E ε?==? E S 于是，电场强度 204πQ E r ε= (2) 内导体球与外导体球壳间的电势差 22 2 1 1 1 2200 01211d 4π4π4πR R R AB R R R Q Q dr Q U dr r r R R εεε?? =?=?==- ????? ? r E (3) 电容 12 001221114π/4πAB R R Q C U R R R R εε??= =-= ?-?? 四、【解】 在导体薄板上宽为dx 的细条，通过它的电流为 I dI dx b = 在p 点产生的磁感应强度的大小为 02dI dB x μπ= 方向垂直纸面向外. 电流I 在p 点产生的总磁感应强度的大小为 22000ln 2222b b b b dI I I dx B x b x b μμμπππ===? ? 总磁感应强度方向垂直纸面向外. 五、【解法一】 设x vt ＝, 回路的法线方向为竖直向上( 即回路的绕行方向为逆时
针方向)， 则 21 d cos602B S Blx klvt Φ=?=?= ? ∴ d d klvt t εΦ =- =- 0ac ε < ，电动势方向与回路绕行方向相反，即沿顺时针方向（abcd 方向）． 【解法二】 动生电动势 1 cos602 Blv klvt ε?动生＝＝ 感生电动势 d 111 d [cos60]d 222d d dB B S Blx lx lxk klvt t dt dt dt εΦ=- =?=--?===?感生－ klvt εεε==感生动生＋ 电动势ε的方向沿顺时针方向（即abcd 方向）。 六、【解】 1. 已知波方程 10.06cos(4.0)y t x ππ=- 与标准波方程 2cos(2) y A t x π πνλ =比较得 , 2.02, 4/Z H m u m s νλνλ==== 2. 当212(21)0x k ππΦ-Φ==+合时，A ＝ 于是，波节位置 21 0.52k x k m += =+ 0,1,2, k =±± 3. 当 21222x k A ππΦ-Φ==合时，A ＝ 于是，波腹位置 x k m = 0,1,2, k =±± ( 或由驻波方程 120.12cos()cos(4)y y y x t m ππ=+= 有 (21) 00.52 x k A x k m π π=+?=+合＝ 0,1,2, k =±± 20.122 x k A m x k m π π=?=合＝, 0,1,2, k =±± )
大学物理期末考试1试卷
1．一质点沿半径为R的圆周作匀速率运动，每t时间转一圈，在2t时间间隔内，其平均速度大小和平均速率大小分别为（） （A）（B）（C）（D） 2．一飞轮半径为2米，其角量运动方程为，则距轴心1米处的点在2秒末的速率和切向加速度为（） （A）（B）（C）（D） 3．一人以速率=5m/s骑自行车向北行驶，人测得风以相同的速率从西偏北方向吹来，则风的实际风速是（ ） （A）方向西偏南 （B）方向东偏北 （C）方向西偏南 （D）方向东偏北 4．一质量为m的质点在xoy平面上运动，其位置矢量为，则质点 在到时间内所受合力的冲 量为（） （A）（B）（C）（D） 5．木棒可绕固定的水平光滑轴在竖直平面内转动，木棒静止在竖直位置，一子弹垂直于棒射入棒内，使棒与子弹共同上摆。在子弹 射入木棒的过程中，棒与子弹组成的系统的机械能、动量、角动 量分别（） （A）不守恒、不守恒、守恒（B）不守恒、守恒、守恒（C）守恒、守恒、守恒 （D）无法确定 6．对驻波有下面几种说法：(1)相邻波节间的质点振动相位相同； (2)相邻波腹间的质点振动位相相同；(3)任一波节两侧的质点振 动相位相反；(4)相邻波腹和相邻波节间的距离都是。在上述方法 中： ( ) （A）(1)(2)(3)(4)都对（B）(1)(3)(4)对（C）(2) (3)对（D）(1) (4)对 7．两种气体自由度数目不同，温度相同，摩尔数相同，下面哪 种叙述正确： ( )
（A）平均平动动能、平均动能、内能都相同；（B）平均平动动能、平均动能、内能都不同； （C）平均平动动能相同，平均动能、内能都不同；（D）平均平动动能、平均动能不同，内能相同。 8．一瓶氖气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，且它 们都处于平衡状态，则它们( ) （A）温度相同，压强相同；（B）温度、压强都不同； （C）温度相同，但>（D）温度相同，但> 9．关于狭义相对论的时空观，有下面几种说法：(1)在同一惯性系 中同时同地发生的事件，在其它任意惯性系也是同时同地发生 的，(2)在某个惯性系中同时但不同地发生的事情，在其它惯性 系一定是不同时的；(3)时空是绝对的；在上述说法中： ( ) （A）(1)(2)对 （B）只有(1)对 （C）只有(2)对（D）只有(3)对 10．理想气体体积为 V ，压强为 p ，温度为 T ,一个分子的质量为m ，k 为玻尔兹曼常量，R 为摩尔气体常量，则该理想气体的分 子数为（ ） （A） （B） （C） （D） 二、 1．一质点沿ox轴运动，坐标与时间的变化关系为，则该质点是 （1）。（①变速直线运动，②匀速直线运动） 2．一质量为m的小球以与地的仰角θ=600的初速度从地面抛出,若 忽略空气阻力，则质点落地时相对于抛出点的动量增量大小 为 （2） ，方向为（3）。 3．对于任意保守力，则（4）。 4． 狭义相对论的两条基本原理是相对性原理和（5）。 5．室内生起炉子后，温度从150C上升到270C，设升温过程中，室
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**大学学年第一学期期末考试卷 课程名称大学物理（下）考试日期 任课教师 ______________试卷编号_______ 考生姓名学号专业或类别 题号一二三四五六七总分累分人 签名题分40 10 10 10 10 10 10 100 得分 考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 部分常数：玻尔兹曼常数 k 1.38 10 23 J / K , 气体普适常数 R = 8.31 J/K.mol, 普朗克常量h = 6.63 10×34 J·s，电子电量e 1.60 10 19 C； 一、填空题（每空 2 分，共 40 分） 1. 一理想卡诺机在温度为 27℃和 127℃两个热源之间运转。若得分评卷人 使该机正循环运转，如从高温热源吸收1200J 的热量，则将向低 温热源放出热量 ______J； 2.1mol 理想气体经绝热自由膨胀至体积增大一倍为止，即 V22V1则在该过程中熵增S_____________J/k。 3.某理想气体的压强 P=105 Pa，方均根速率为 400m/s，则该气 体的密度 _____________kg/m3。 4.AB 直导体长为 L 以图示的速度运动，则导体中非静电性场强大小 ___________，方向为 __________，感应电动势的大小为 ____________。
5 5.平行板电容器的电容 C为 20.0 μ F，两板上的电压变化率为 dU/dt=1.50 × 10V/s ，则电容器两平行板间的位移电流为___________A。 6. 长度为 l ，横截面积为 S 的密绕长直螺线管通过的电流为I ，管上单位长度绕有n 匝线圈，则管内的磁能密度w 为 =____________ ，自感系数 L=___________。 7.边长为 a 的正方形的三个顶点上固定的三个点电荷如图所示。以无穷远为零电 势点，则 C 点电势 U C =___________；今将一电量为 +q 的点电荷 从 C点移到无穷远，则电场力对该电荷做功 A=___________。 8.长为 l 的圆柱形电容器，内半径为R1，外半径为R2，现使内极 板带电 Q ，外极板接地。有一带电粒子所带的电荷为q ，处在离 轴线为 r 处（ R1r R2），则该粒子所受的电场力大小F_________________；若带电粒子从内极板由静止飞出，则粒子飞到外极板时，它所获得的动能E K________________。 9.闭合半圆型线圈通电流为 I ，半径为 R，置于磁感应强度为B 的均匀外磁场中，B0的方向垂直于AB，如图所示。则圆弧ACB 所受的磁力大小为 ______________，线圈所受磁力矩大小为__________________。 10.光电效应中，阴极金属的逸出功为2.0eV，入射光的波长为400nm ，则光电流的 遏止电压为 ____________V。金属材料的红限频率υ0 =__________________H Z。11．一个动能为40eV，质量为 9.11 × 10-31 kg的电子，其德布 罗意波长为nm。 12．截面半径为R 的长直载流螺线管中有均匀磁场，已知 dB 。如图所示，一导线 AB长为 R，则 AB导线中感生 C (C 0) dt 电动势大小为 _____________，A 点的感应电场大小为E。
大学物理期末考试试卷
第三军医大学2011-2012学年二学期 课程考试试卷(C 卷) 课程名称：大学物理 考试时间：120分钟 年级：xxx 级 专业： xxx 题目部分，（卷面共有26题，100分，各大题标有题量和总分） 一、选择题（每题2分，共20分，共10小题） 1．下面哪一种说法是正确的 ( ) A 、 运动物体的加速度越大，速度越大 B 、 作直线运动的物体，加速度越来越小，速度也越来越小 C 、 切向加速度为正值时，质点运动加快 D 、 法向加速度越大，质点运动的法向速度变化越快 2．对功的概念有以下几种说法： （１）保守力作正功时，系统内相应的势能增加 （２）质点运动经一闭合路径，保守力对质点作的功为零 （３）作用力和反作用力大小相等、方向相反，所以两者所作功的代数和必为零 在上述说法中：（ ） A 、（１）、（２）是正确的 B 、（２）、（３）是正确的 C 、只有（２）是正确的 D 、只有（３）是正确的 3．在绕地球正常运转的人造卫星上，有一物体自行脱落，该物体将( ) A 、能击中地球 B 、能落下，但不一定击中 C 、 仍随卫星一起绕地球运动 D 、绕地球运动，但速度越来越慢 4．质量为的质点，其运动方程为t t x 45.42-=，式中x 以米、t 以秒计。在1s 末，该质点受力为多大( ) A 、 0 B 、 C 、 N D 、 5．可供选择的量纲如下：那么，动量矩的量纲为( ) A 、22T ML - B 、12T ML - C 、02T ML D 、1MLT - E 、32T ML -
6．如图所示，某种电荷分布产生均匀电场0E ，一面电荷密度为σ的薄板置于该电场中，且使电场0E 的方向垂直于薄板，设原有的电荷分布不因薄板的引入而收干扰，则薄板的左、右两侧的合电场为 （ ） A 、00,E E B 、0 0002,2εσεσ-+E E C 、002εσ-E , 002εσ+E D 、002εσ+E , 0 02εσ+E E 、E 0 ，0 02εσ+E 7．一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为，瞬时速率为，某一段时间内的平均 速度为，平均速率为，它们之间的关系必定有（ ） A 、, B 、， C 、, D 、, 8．一带电体可作为点电荷处理的条件是 ( ) A 、电荷必须呈球形分布 B 、带电体的线度很小 C 、带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计 D 、电量很小 9．一质量为M 、半径为r 的均匀圆环挂在一钉子上，以钉为轴在自身平面内作幅度很小的简谐振动。若测得其振动周期为2π/秒，则r 的值为( ) A 、 32g B 、 162g C 、 2 16g D 、 4g
2009大学物理(上)期末考试B卷
复旦大学信息科学与工程学院 《大学物理（上）》期末考试试卷 B 卷 共 8页 课程代码：PHYS120001.12, 考试形式： 开卷 √ 闭卷 2010年 1月 （本试卷答卷时间为120分钟，答案必须写在试卷上，做在草稿纸上无效） 专业 学号 姓名 成绩 三、计算题 题 号 一、选择题 二、填空题 21 22 23 24 总 分 得 分 阅卷人 （ 装 订 线 内 不 要 答 题 ） 一、选择题（每题3分，共30分，单选） 1. 如图，劲度系数为k 的轻弹簧在质量为m 的木块和外力 （未画出）作用下，处于被压缩的状态，其压缩量为x ．当撤去外力后弹簧被释放，木块沿光滑斜面弹出，最后落到地面上． (A) 在此过程中，木块的动能与弹性势能之和守恒． (B) 木块到达最高点时，高度h 满足 mgh kx =221. (C) 木块落地时的速度v 满足 222 1 21v m mgH kx =+. (D) 木块落地点的水平距离随θ 的不同而异，θ 愈大，落地点愈远． ［ ］ 2. 如图所示，A 、B 为两个相同的绕着轻绳的定滑轮．A 滑 轮挂一质量为M 的物体，B 滑轮受拉力F ，而且F ＝Mg ．设A 、B 两滑轮的角加速度分别为αA 和αB ，不计滑轮轴的摩擦，则有 (A) αA ＝αB ． (B) αA ＞αB ． (C) αA ＜αB ． (D) 开始时αA ＝αB ，以后αA ＜αB ． ［ ］
3. 一定量理想气体经历的循环过程用V －T 曲线表示如图．在此循环过程中，气体从外界吸热的过程是 (A) A →B ． (B) B →C ． (C) C →A ． (D) B →C 和B →C ． ［ ］ 4. 气缸中有一定量的氦气(视为理想气体)，经过绝热压缩，体积变为原来的一半，则 气体分子的平均速率变为原来的 (A) 24/5倍． (B) 22/3倍． (C) 22/5倍． (D) 21/3倍． ［ ］ 5. 图示为一具有球对称性分布的静电场的E ~r 关系曲线．请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的． (A) 半径为R 的均匀带电球面． (B) 半径为R 的均匀带电球体． E (C) 半径为R 、电荷体密度ρ＝Ar (A 为常 数）的非均匀带电球体． (D) 半径为R 、电荷体密度ρ＝A/r (A 为常数)的非 均匀带电球体． ［ ］ 6. 充了电的平行板电容器两极板(看作很大的平板)间的静电作用力F 与两极板间的 电压U 的关系是： (A) F ∝U ． (B) F ∝1/U ． (C) F ∝1/U 2． (D) F ∝U 2． ［ ］ 7. 如图所示，一厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板，电 荷面密度为σ ，则板的两侧离板面距离均为h 的两点a 、b 之间的电势差为： (A) 0． (B) 2εσ ． (C) 0εσh ． (D) 0 2εσh ． ［ ］ 8. 设有一个带正电的导体球壳．当球壳内充满电介质、球壳外是真空时，球壳外一 点的场强大小和电势用E 1，U 1表示；而球壳内、外均为真空时，壳外一点的场强大小和电势用E 2，U 2表示，则两种情况下壳外同一点处的场强大小和电势大小的关系为 (A) E 1 = E 2，U 1 = U 2． (B) E 1 = E 2，U 1 > U 2． (C) E 1 > E 2，U 1 > U 2． (D) E 1 < E 2，U 1 < U 2． ［ ］
大学物理下册期末考试B卷题目和答案
大学学年第二学期考试B卷 课程名称大学物理（下）考试日期 任课教师____________ 考生姓名学号专业或类别 题号一二三四五六七总分累分人 签名题分40101010101010 100 得分 考生注意事项：1、本试卷共 6 页，请查看试卷中是否有缺页。 2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。 ε o =×10-12F·m-1、μ =4π×10-7H/m； k=×10-23 J·K-1、R= J·K-1·mol-1、 N A =×1023mol-1、e=×10-19C、电子静质量m e＝×10-31kg， h=× 10-34J·s。 得分评卷人 一、填空题（每空2分，共40分） 1.体积为4升的容器内装有理想气体氧气（刚性分子），测得其压强为5×102Pa，则容器内氧气的平均转动动能总和为_______________J，系统的内能为_______________ J。 2.如图所示，一定质量的氧气（理想气体）由状态a 经b到达c，图中abc为一直线。求此过程中：气 体对外做的功为_ _______________；气体内能的增 加_______________；气体吸收的热量 _______________。 3.一绝热的封闭容器，用隔板分成相等的两部分，左 边充有一定量的某种气体，压强为p；右边为真空，若把隔板抽去（对外不漏气），
当又达到平衡时，气体的内能变化量为_______________J ，气体的熵变化情况是_______________（增大，不变，减小）。 4.有一段电荷线密度为λ长度为L 的均匀带电直线，，在其中心轴线上距O 为r 处P 点有一个点电荷q 。当r>>L 时，q 所受库仑力大小为_______________，当r< 《大学物理（下）》期末考试（A 卷） 一、选择题(共27分) 1. (本题3分) 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T ． (B) 6×10-3 T ． (C) 1.9×10-2T ． (D) 0.6 T ． (已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) ［ ］ 2. (本题3分) 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2． (C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ． ［ ］ 3. (本题3分) 有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀磁场B 中，B 的方向与x 轴正方向一致，线圈平面与x 轴之间的夹角为α，α < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将 (A) 转动使α 角减小． (B) 转动使α角增大． (C) 不会发生转动． (D) 如何转动尚不能判定． ［ ］ 4. (本题3分) 如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上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 (A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ ］ 5. (本题3分) 如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动，直导线ab 中的电动势为 (A) Bl v ． (B) Bl v sin α． (C) Bl v cos α． (D) 0． ［ ］ 6. (本题3分) 已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数 c a b d N M B 《大学物理》（下）期末统考试题（A 卷） 说明 1考试答案必须写在答题纸上，否则无效。请把答题纸撕下。 一、 选择题（30分，每题3分） 1．一质点作简谐振动，振动方程x=Acos(ωt+φ)，当时间t=T/4(T 为周期)时，质点的速度为： (A) -Aωsinφ； (B) Aωsinφ； (C) -Aωcosφ； (D) Aωcosφ 参考解：v =dx/dt = -A ωsin (ωt+φ) ,cos )sin(2 4/?ω?ωπA A v T T t -=+?-== ∴选(C) 2．一弹簧振子作简谐振动，当其偏离平衡位置的位移的大小为振幅的1/4时，其动能为振动总能量的 (A) 7/6 (B) 9/16 (C) 11/16 （D ）13/16 (E) 15/16 参考解：,1615)(221242122122 1221=-=kA k kA kA mv A ∴选（E ） 3.一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从平衡位置运动到最大位移处的过程中： (A) 它的动能转换成势能． (B) 它的势能转换成动能． (C) 它从相邻的一段质元获得能量其能量逐渐增大． (D) 它把自己的能量传给相邻的一段质元，其能量逐渐减小． 参考解：这里的条件是“平面简谐波在弹性媒质中传播”。由于弹性媒质的质元在平衡位置时的形变最大，所以势能动能最大，这时动能也最大；由于弹性媒质的质元在最大位移处时形变最小，所以势能也最小，这时动能也最小。质元的机械能由最大变到最小的过程中，同时也把该机械能传给相邻的一段质元。∴选（D ） 4．如图所示，折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜 的上方和下方的透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已知n 1 ＜n 2＜n 3．若用波长为λ的单色平行光垂直入射到该薄膜 上，则从薄膜上、下两表面反射的光束①与②的光程差是 (A) 2n 2 e ． (B) 2n 2 e －λ / 2 . (C) 2n 2 e －λ． (D) 2n 2 e －λ / (2n 2)． 参考解：半波损失现象发生在波由波疏媒质到波密媒质的界面的反射现象中。两束光分别经上下表面反射时，都是波疏媒质到波密媒质的界面的反射，同时存在着半波损失。所以，两束反射光的光程差是2n 2 e 。 ∴选（A ） 5．波长λ=5000?的单色光垂直照射到宽度a=0.25mm 的单缝上，单缝后面放置一凸透镜，在凸透镜的焦平面上放置一屏幕，用以观测衍射条纹，今测得屏幕上中央明条纹一侧第三个暗条纹和另一侧第三个暗条纹之间的距离d=12mm ，则凸透镜的焦距f 为： (A) 2m (B) 1m (C) 0.5m (D) 0.2m ； (E) 0.1m 参考解：由单缝衍射的暗纹公式, asin φ = 3λ， 和单缝衍射装置的几何关系 ftg φ = d/2， 另，当φ角很小时 sin φ = tg φ， 有 1103 310500061025.0101232==?=---?????λa d f (m ) , ∴选（B ） 6．测量单色光的波长时，下列方法中哪一种方法最为准确? (A) 双缝干涉 (B) 牛顿环 (C) 单缝衍射 (D) 光栅衍射 参考解：从我们做过的实验的经历和实验装置可知，最为准确的方法光栅衍射实验，其次是牛顿环实验。 ∴选（D ） 7．如果两个偏振片堆叠在一起，且偏振化方向之间夹角为60°，光强为I 0的自然光垂直入射在偏振片上，则出射光强为 (A) I 0 / 8． (B) I 0 / 4． (C) 3 I 0 / 8． (D) 3 I 0 / 4． 参考解：穿过第一个偏振片自然光的光强为I 0/2。随后，使用马吕斯定律，出射光强 10201 60cos I I I == ∴ 选（A ） n 3 第三军医大学学年二学期 课程考试试卷答案(卷) 课程名称：大学物理 考试时间：分钟 年级：级 专业： 答案部分，（卷面共有题，分,各大题标有题量和总分） 一、选择题（每题分，共分，共小题） ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 二、填空题（每题分，共分，共小题） ．m k d 2 ．20kx ；2021 kx -；2021kx ．一个均匀带电的球壳产生的电场 ．θ cos mg ． ．θcot g ． ．2s rad 8.0-?=β 1s rad 8.0-?=ω 2s m 51.0-?='a ．GMR m ．v v v v ≠= , ．1P 和2P 两点的位置．．j i 22+- 三、计算题（每题分，共分，共小题） ． () m /s;kg 56.111.0?+-j i () N 31222j i +- . ． () , ; () 202202/])([mu mbu C C ++ ．()m/s 14 () ．解 设该圆柱面的横截面的半径为R ，借助于无限长均匀带电直线在距离处的场强公式，即r E 0π2ελ=，可推出带电圆柱面上宽度为θd d R l =的无限长均匀带电直线在圆柱轴线 上任意点产生的场强为 =E d r 0π2ελ-0R 000π2d cos R R R εθθσ- θθθεθσ)d sin (cos π2cos 0 0j i +-. 式中用到宽度为的无限长均匀带电直线的电荷线密度θθσσλd cos d 0R l ==，0R 为从原 点O 点到无限长带电直线垂直距离方向上的单位矢量，i ，j 为X ,Y 方向的单位矢量。 因此，圆柱轴线上的总场强为柱面上所有带电直线产生E d 的矢量和，即 ??+-==Q j i E E πθθθεθσ2000)d sin (cos π2cos d i 002εσ- 方向沿X 轴负方向 ．解 设邮件在隧道点，如图所示，其在距离地心为处所受到的万有引力为 23π34r m r G f ??-=ρ r m G )π34 (ρ-= 式中的负号表示f 与r 的方向相反，为邮件的质量。根据牛顿运动定律，得 22d )π34(dt r m r m G =-ρ 即 《大学物理（一）》综合复习资料 一．选择题 1． 某人骑自行车以速率V 向正西方行驶，遇到由北向南刮的风（设风速大小也为V ），则他感到风是从 （A ）东北方向吹来．（B ）东南方向吹来．（C ）西北方向吹来．（D ）西南方向吹来． [ ] 2．一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j bt i at r 2 2 +=（其中a 、b 为常量）则该质点作 （A ）匀速直线运动．（B ）变速直线运动．（C ）抛物线运动．（D ）一般曲线运动． [ ] 3．一轻绳绕在有水平轮的定滑轮上，滑轮质量为m ，绳下端挂一物体．物体所受重力为P ，滑轮的角加速度为β．若将物体去掉而以与P 相等的力直接向下拉绳子，滑轮的角加速度β将 （A ）不变．（B ）变小．（C ）变大．（D ）无法判断． 4． 质点系的内力可以改变 （A ）系统的总质量．（B ）系统的总动量．（C ）系统的总动能．（D ）系统的总动量． 5．一弹簧振子作简谐振动，当位移为振幅的一半时，其动能为总能量的 （A ）1/2 .（B ）1/4.（C ）2/1.(D) 3/4.（E ）2/3. [ ] 6．一弹簧振子作简谐振动，总能量为E 1，如果简谐振动振幅增加为原来的两倍，重物的质量增为原来的四倍，则它的总能量E 1变为 （A ）4/1E .（B ） 2/1E ．（C ）12E .（D ）14E ． [ ] 7．在波长为λ的驻波中，两个相邻波腹之间的距离为 （A ）λ／4． （B ）λ/2．（C ） 3λ/4 . （D ）λ． [ ] 8．一平面简谐波沿x 轴负方向传播．已知x ＝b 处质点的振动方程为)cos(0φω+=t y ，波速为u ，则波动方程为： 2008年下学期2007级《大学物理（下）》期末考试（A 卷） 一、选择题(共27分) 1. (本题3分) (2717) 距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为 (A) 3×10-5 T ． (B) 6×10-3 T ． (C) 1.9×10-2T ． (D) 0.6 T ． (已知真空的磁导率?0 =4?×10-7 T ·m/A) ［ ］ 2. (本题3分)(2391) 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动 轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2． (C) 正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ． ［ ］ 3. (本题3分)(2594) 有一矩形线圈AOCD ，通以如图示方向的电流I ，将它置于均匀磁场B 中，B 的方向与x 轴正方向一致，线圈平面与x 轴之间的夹角为?，? < 90°．若AO 边在y 轴上，且线圈可绕y 轴自由转动，则线圈将 (A) 转动使??角减小． (B) 转动使?角增大． (C) 不会发生转动． (D) 如何转动尚不能判定． ［ ］ 4. (本题3分)(2314) 如图所示，M 、N 为水平面内两根平行金属导轨，ab 与cd 为垂直于导轨并可 在其上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 (A) 不动． (B) 转动． (C) 向左移动． (D) 向右移动．［ ］ 5. (本题3分)(2125) 如图，长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动，直导线ab 中的电 动势为 (A) Bl v ． (B) Bl v sin ?． (C) Bl v cos ?． (D) 0． ［ ］ 6. (本题3分)(2421) 已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数 (A) 都等于L 21． (B) 有一个大于L 21，另一个小于L 21． (C) 都大于L 21． (D) 都小于L 2 1 ． ［ ］ 7. (本题3分)(3174) 在双缝干涉实验中，屏幕E 上的P 点处是明条纹．若将缝S 2盖住，并在S 1 S 2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M ，如图所示，则此时 (A) P 点处仍为明条纹． (B) P 点处为暗条纹． (C) 不能确定P 点处是明条纹还是暗条纹． (D) 无干涉条纹． ［ ］ 8. (本题3分)(3718) 在单缝夫琅禾费衍射实验中，若增大缝宽，其他条件不变，则中央明条纹 (A) 宽度变小． (B) 宽度变大． (C) 宽度不变，且中心强度也不变． (D) 宽度不变，但中心强度增大． ［ ］ 大学物理（下）试卷（A 卷） 院系： 班级:________ : 学号: 一、选择题（共30分，每题3分） 1. 设有一“无限大”均匀带正电荷的平面．取x 轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则 其周围空间各点的电场强度E 随距平面的位置 坐标x 变化的关系曲线为(规定场强方向沿x 轴正向为正、反之为负)： ［ ］ 2. 如图所示，边长为a 的等边三角形的三个顶点上，分别放置 着三个正的点电荷q 、2q 、3q ．若将另一正点电荷Q 从无穷远处移 到三角形的中心O 处，外力所作的功为： 0．0． 0．0 ［ ］ 3. 一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2 )在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的： (A) 2倍． (B) 22倍． (C) 4倍． (D) 42倍． ［ ］ 4. 如图所示，一带负电荷的金属球，外面同心地罩一不带电的金属球壳，则在球壳中一点P 处的场强大小与电势(设无穷远处为电势零点)分别为： (A) E = 0，U > 0． (B) E = 0，U < 0． (C) E = 0，U = 0． (D) E > 0，U < 0．［ ］ 5. C 1和C 2两空气电容器并联以后接电源充电．在电源保持联接的情况下，在C 1中插入一电介质板，如图所示, 则 (A) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷减少． (B) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷增加． x 3q 2 (C) C 1极板上电荷增加，C 2极板上电荷不变． (D) C 1极板上电荷减少，C 2极板上电荷不变． ［ ］ 6. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说确． (A) 位移电流是指变化电场． (B) 位移电流是由线性变化磁场产生的． (C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律． (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理． ［ ］ 7. 有下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的． (2) 在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关． (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速率都相同． 若问其中哪些说法是正确的, 答案是 (A) 只有(1)、(2)是正确的． (B) 只有(1)、(3)是正确的． (C) 只有(2)、(3)是正确的． (D) 三种说法都是正确的． ［ ］ 8. 在康普顿散射中，如果设反冲电子的速度为光速的60％，则因散射使电子获得的能量是其静止能量的 (A) 2倍． (B) 1.5倍． (C) 0.5倍． (D) 0.25倍． ［ ］ 9. 已知粒子处于宽度为a 的一维无限深势阱中运动的波函数为 a x n a x n π= sin 2)(ψ ， n = 1, 2, 3, … 则当n = 1时，在 x 1 = a /4 →x 2 = 3a /4 区间找到粒子的概率为 (A) 0.091． (B) 0.182． (C) 1． . (D) 0.818． ［ ］ 10. 氢原子中处于3d 量子态的电子，描述其量子态的四个量子数(n ，l ，m l ，m s )可能取的值为 (A) (3，0，1，21- )． (B) (1，1，1，21 -)． (C) (2，1，2，21)． (D) (3，2，0，2 1 )． ［ ］ 二、填空题（共30分） 11.（本题3分） 一个带电荷q 、半径为R 的金属球壳，壳是真空，壳外是介电常量为 的无限大各向同 性均匀电介质，则此球壳的电势U =________________． 1.一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度2/v m s =，瞬时加速度2 2/a m s =-，则1秒后质点的速度( D ) (A)等于零 (B)等于2/m s - (C)等于2/m s (D)不能确定 2.一质点沿半径为R 的圆周做匀速率运动，每t 时间转一圈，在2t 时间间隔中，其平均速度大小和平均速率大小分别为( B ) (A) 2R t π，2R t π (B)O, 2R t π (C)0，0 (D)2R t π,0 3.如图所示，湖中有一小船，有人用绳绕过岸上一定高度处的定滑轮拉湖中的船向岸边运动。设该人以匀速率0v 收绳，绳不伸长且湖水静止，小船的速率为v ，则小船作( c ) (A)匀加速运动，0 cos v v θ= (B)匀减速运动，0cos v v θ= (C)变加速运动，0 cos v v θ = (D)变减速运动，0cos v v θ= (E)匀速直线运动，0v v = 4. 以下五种运动形式中，a ? 保持不变的运动是( D ) (A) 单摆的运动． (B) 匀速率圆周运动． (C) 行星的椭圆轨道运动． (D) 抛体运动． (E) 圆锥摆运动． 5. 质点沿轨道AB 作曲线运动，速率逐渐减小，图中哪一种情况正确地表示了质点在C 处的加速度 ( C ) (A) (B) (C) (D 1.一物体作如图所示的斜抛运动，测得在轨道Ｐ点处速度大小为v ，其方向与水平方向成30°角。则物体在Ｐ点的切向加速度a τ= -0.5g ，轨道的曲率半径ρ= 2v2/√3g 。 2. 轮船在水上以相对于水的速度1V r 航行，水流速度为2V r ，一人相对于甲板以速度3V r 行走，如人相对于岸静止，则1V r 、2V r 和3V r 的关系是：v1+v2+v3=0＿＿＿＿。 3.加速度矢量可分解为法向加速度和切向加速度两个分量，对匀速圆周运动，＿切＿向加速度为零，总的加速度等于＿法向加速度。 1.如图所示，一汽车在雨中沿直线行驶，其速度为v 1，下落雨的速度方向与铅直方向的夹角为θ，偏向于汽车前进方向，速度为v 2．今在车后放一长方形物体，问车速v 1为多大时此物体刚好不会被雨水淋. 解：雨对地的速度2v r 等于雨对车的速度3v r 加车对地的速度1v r ，由此可作矢量三角形．根据题意得tan α = l/h ． 根据直角三角形得v 1 = v 2sin θ + v 3sin α， 其中v 3 = v ⊥/cos α，而v ⊥ = v 2cos θ， 因此v 1 = v 2sin θ + v 2cos θsin α/cos α， n 3 上海电机学院 200_5_–200_6_学年第_二_学期 《大学物理 》课程期末考试试卷 1 2006.7 开课学院： ，专业： 考试形式：闭卷，所需时间 90 分钟 考生姓名： 学号： 班级 任课教师 一、填充題（共30分，每空格2分） 1.一质点沿x 轴作直线运动，其运动方程为32 62x t t m ，则质点在运动开始后4s 内位移的大小为___________，在该时间内所通过的路程为_____________。 2.如图所示，一根细绳的一端固定， 另一端系一小球，绳长0.9L m =，现将小球拉到水平位置OA 后自由释放，小球沿圆弧落至C 点时，30OC OA θ=与成，则小球在C 点时的速率为____________， 切向加速度大小为__________， 法向加速度大小为____________。(210g m s =)。 3.一个质点同时参与两个在同一直线上的简谐振动，其振动的表达式分别为： 21 55.010cos(5t )6x m 、211 3.010cos(5t )6 x m 。则其合振动的频率 为_____________，振幅为 ，初相为 。 4、如图所示，用白光垂直照射厚度400d nm 的薄膜， 若薄膜的折射率为 2 1.40n , 且1 2n n n 3，则反射光中 nm ， 波长的可见光得到加强，透射光中 nm 和___________ nm 可见光得到加强。 5.频率为100Hz ，传播速度为s m 300的平面波，波 长为___________，波线上两点振动的相差为3 π ，则此两点相距 ___m 。 6. 一束自然光从空气中入射到折射率为1.4的液体上，反射光是全偏振光，则此光束射角等于______________，折射角等于______________。 二、选择題（共18分，每小题3分） 1.一质点运动时，0=n a ，t a c （c 是不为零的常量） ，此质点作（ ）。 （A ）匀速直线运动；（B ）匀速曲线运动； （C ） 匀变速直线运动； （D ）不能 确定 2.质量为1m kg 的质点，在平面内运动、其运动方程为x=3t ，315t y -=（SI 制），则在t=2s 时，所受合外力为（ ） (A) 7j ； (B) j 12- ； (C) j 6- ； (D) j i +6 3.弹簧振子做简谐振动，当其偏离平衡位置的位移大小为振幅的4 1 时，其动能为振动 总能量的？（ ） （A ）916 （B ）1116 （C ）1316 （D ）1516 4. 在单缝夫琅和费衍射实验中波长为λ的单色光垂直入射到单缝上，对应于衍 射角为300的方向上，若单逢处波面可分成3个半波带，则缝宽度a 等于（ ） (A.) λ (B) 1.5λ (C) 2λ (D) 3λ 5. 一质量为M 的平板车以速率v 在水平方向滑行，质量为m 的物体从h 高处直落到 车子里，两者合在一起后的运动速率是（ ） (A.) M M m v + (B).M m 2v gh + (C). m 2gh (D).v 6. 一平面简谐波在弹性媒质中传播，媒质中的某质元从其平衡位置运动到最 大位移处的过程中（ ） (A) 它的动能转化为势能 (B) 它的势能转化为动能 (C) 它从相邻的媒质质元获得能量，其能量逐渐增加 (D)它从相邻的媒质质元传出能量，其能量逐渐减少 三、計算題(52分) 1、(12分)如图所示，路灯离地面高度为H ，一个身高为h 的人，在灯下水平路面上以匀速度 0v 步行，求他的头顶在地面上的影子移动的速度大学物理期末考试试卷(含答案)
《大学物理 》下期末考试 有答案
大学物理期末考试试卷(C卷)答案
《大学物理(一)》期末考试试题]
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