复旦大学大学物理A电磁学期末试卷及答案..
复旦大学 大学物理A 电磁学一、选择题：（每题3分，共30分）1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是：（Ａ）如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷。
（Ｂ）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零。
（Ｃ）如果高斯面上E处处不为零，则该面内必有电荷。
（Ｄ）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零（E ）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
[ ]2. 在已知静电场分布的条件下，任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于：（Ａ）1P 和2P 两点的位置。
（Ｂ）1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。
（Ｃ）试验电荷所带电荷的正负。
（Ｄ）试验电荷的电荷量。
[ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线，虚线表示等势面，由图可看出：（Ａ）C B A E E E >>，C B A U U U >> （Ｂ）C B A E E E <<，C B A U U U << （Ｃ）C B A E E E >>，C B A U U U <<（Ｄ）C B A E E E <<，C B A U U U >> [ ]4. 如图，平行板电容器带电，左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质，则两种介质内：（Ａ）场强不等，电位移相等。
（Ｂ）场强相等，电位移相等。
（Ｃ）场强相等，电位移不等。
（Ｄ）场强、电位移均不等。
[ ] 5. 图中，Ua-Ub 为：（Ａ）IR -ε （Ｂ）ε+IR（Ｃ）IR +-ε （Ｄ）ε--IR [ ]6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ，放在均匀磁场B 中，其平面与磁场平行，它所受磁力矩L 等于：（Ａ）BI a 221 （Ｂ）BI a 2341 （Ｃ）BI a2 （Ｄ）0 [ ]7. 如图，两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上，线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍，线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计，当达到稳定状态后，线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是：（Ａ）4； （Ｂ）2； （Ｃ）1； （Ｄ）1/2 [ ] 8. 在如图所示的电路中，自感线圈的电阻为Ω10，自感系数为H 4.0，电阻R 为Ω90，电源电动势为V 40，电源内阻可忽略。
将电键接通，待电路中电流稳定后，把电键断开，断开后经过01.0秒，这是流过电阻R 的电流为： （Ａ）A 4。
（Ｂ）A 44.0。
（Ｃ）A 33.0。
（Ｄ）0 [ ]9. 在感应电场中电磁感应定律可写成φdtdl d E l K -=•⎰ ，式中K E 为感应电场的电场强度。
此式表明：（Ａ）在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。
（Ｂ）闭合曲线l 上K E处处相等。
（Ｃ）感应电场是保守力场。
（Ｄ）感应电场的电力线不是闭合曲线。
[ ] 10. 顺磁物质的磁导率：（Ａ）比真空的磁导率略小。
（Ｂ）比真空的磁导率略大。
（Ｃ）远小于真空的磁导率。
（Ｄ）远大于真空的磁导率。
[ ] 二、填空题（共30分）1. (3分)M 、N 为静电场中邻近两点，场强由M 指向N ，则M 点的电位 于N 点的电位，负检验电荷在M 点的电位能 于在N 点的电位能。
2.（5分）电容为C 的电容器浸没在相对介电常数为ε的油中，在两极板间加上电压U ，则它充有电量 ，若电压增至5U ，这时充满油电容器的电容为 。
3.（3分）如图，无限大带电平板厚度为d ，电荷体密度为ρ（设均匀带电），则在板内距中心O 为x 处的P 点的场强E = 。
4.（3分）当电源 时，端电压大于电动势；当电源 时，端电压小于电动势；当电源既不充电，也不放电时，端电压等于电动势。
5.（3分）半径为R 的圆柱体上载有电流I ，电流在其横截面上均匀分布，一回路L 通过圆柱体内部将圆柱体横截面分为两部分，其面积大小分别为1S 、2S ，如图所示，则⎰•Ll d H= 。
6.（5分）如图所示，一半径为r 的很小的金属圆环，在初始时刻与一半径为a （r a >>）的大金属圆环共面且同心，在大圆环中通以恒定的电流I ，方向如图，如果小圆环以匀角速度ω绕其任一方向的直径转动，并设小圆环的电阻为R ，则任一时刻t 通过小圆环的磁通量φ= ；小圆环中的感应电流i = 。
7.（5分）A 、B 、C 为三根共面的长直导线，各通有A 10的同方向电流，导线间距cm d 10=，那么每根导线每厘米所受的力的大小为：dldF A= ；dl dF B = ；dldF C = 。
（270/104A N -⨯=πμ） 8.（3分）包含下列意义的麦克斯韦方程是：⑴ 静电场是有势场 。
⑵ 磁力线总是无头无尾 。
三、计算题（共40分）1. (10分)一电荷面密度为σ的“无限大”均匀带电平面。
若以该平面处为电势零点，试求带电平面周围空间的电势分布。
2.（10分）二薄金属圆筒长为L ，内外圆筒的半径分别为R 1、R 3，且L>>R ，内筒电荷线密度η，二圆筒间充满了相对介电常数分别为ε1与ε2的两层同轴圆筒状均匀介质（ε1是内层），分界面距轴为R 2。
⑴ 用高斯定理求电介质中的D 。
⑵ 外层介质内界面σ'。
⑶ 试证明此圆柱形电容器电容为：()()2231120ln ln 2εεπεR R R R LC +=3.（10分）真空中有一边长为l 的正三角形导体框架，另有相互平行并与三角形的bc 边平行的长直导线1和2，分别在a 点和b 点与三角形导体框架相连（如图），已知直导线中的电流为I ，求正三角形中心点O 处的磁感应强度B。
4.（10分）水平金属框架串联着C 和R ，其上置放长为L 的金属杆ab ，OP 左方为均匀磁场区，磁感应强度为B 且垂直纸面向内，ab 以速度V 右滑足够长时间后越过OP 继续以V 右滑，且当它与OP 重合之瞬时开始计时，在t 时刻： ⑴ 电容器上的电压()t U c 。
⑵ 线框上的电流()t i 。
《电磁学》试卷 004号一、 填空题（除第6题外，每空格4分）1．总电量为Q ，半径为R 的均匀带电薄球壳，球壳内的电 场强度E = ，球壳内电位U = 。
2．两块平行的金属平板，左金属板的电荷面密度为左σ，右 金属板的电荷密度为右σ，则金属板相向的两面电荷面密度2σ、3σ大小相等，符号相反；相背两面电荷密度1σ、4σ大小相等，符号相同。
其值分别为=-=32σσ ；==41σσ 。
3．两长度相同，截面不同（B A S S >）的铜杆A 和B ，并联接在一直流电源上，则两铜杆中电流密度之比=BAj j ，两铜杆中电子定向漂移速率之比=BAv v 。
4．有一很长的载流直导体管，内半径为a , 外半径为b ，电流强度为I ，沿轴线均匀分布在管壁的横截面上，空间一点离管轴垂直距离为r 。
则当r <a 时该点的磁感应强度B = ；a <r <b 时的磁感应强度B = 。
5．一线圈的电感L =3.0亨利，电阻R =10欧姆，把U =3.0伏特的恒定电压加在其两端，经过0.3秒以后，线圈中的电流I = ，电阻R 消耗的热功率P = 。
6．一广播电台的平均辐射功率为10千瓦，假定辐射的能流均匀分布在以电台为中心的半球面上，则在距电台发射天线r =10千米处的能流密度平均值=S ，再将该电磁波看作为平面波，则该处的电场强度的振幅=0E ，磁场强度的振幅=0H 。
（本题10分） 二、计算题（每题10分）1．一平行板电容器极板面积为S ，极板间距为d ，带电Q ±，将极板的距离拉开一倍。
（1）静电能改变多少？（2）抵抗电场力作了多少功？2．一平行板电容器，极板面积为S ，间距为d ，中间有两层厚度各为1d 、)(212d d d d =+,介电常数各为的21,εε电介质层。
求： （1）电容C ；（2）当极板上带自由电荷面密度0σ±时，两层介质分界面上的极化电荷面密度σ'。
3．在右图所示电路中，已知,0.2,0.121伏伏==εε,0.33伏=ε欧欧欧0.3,0.1,0.121321=====R R r r r ， 求通过电源3ε的电流和R 2消耗的功率。
4．一半径为R 的塑料圆盘，电荷q 均匀分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直于盘面的轴转动，角速度为ω。
求圆盘中心的磁感应强度B 。
5．在一半径为R 的均匀圆柱体内充满磁感应强度为B 的均匀磁场，这磁场以速率dt dB 在减小，求如图放置的金属棒)2(R l ab ab <=两端的感生电动势ab ε，又问：哪端电位高？复旦大学 大学物理A 电磁学一、选择题：（每题3分，共30分）1. 设源电荷与试探电荷分别为Q 、q ，则定义式qFE =对Q 、q 的要求为：（Ａ）二者必须是点电荷。
（Ｂ）Q 为任意电荷，q 必须为正电荷。
（Ｃ）Q 为任意电荷，q 是点电荷，且可正可负。
（Ｄ）Q 为任意电荷，q 必须是单位正点电荷。
[ ]2. 一均匀带电球面，电荷面密度为σ，球面内电场强度处处为零，球面上面元dS 的一个带电量为dS σ的电荷元，在球面内各点产生的电场强度：（Ａ）处处为零。
（Ｂ）不一定都为零。
（Ｃ）处处不为零。
（Ｄ）无法判定。
[ ] 3. 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。
（Ｃ）半径为R 的、电荷体密度为Ar =ρ（A 为常数）的非均匀带电球体。
（Ｄ）半径为R 的、电荷体密度为r A /=ρ（A 为常数）的非均匀带电球体。
[ ] 4. 当一个带电体达到静电平衡时：（Ａ）表面上电荷密度较大处电势较高。
（Ｂ）表面曲率较大处电势较高。
（Ｃ）导体内部的电势比导体表面的电势高。
（Ｄ）导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。
[ ]5. 在如图所示的电路中，两电源的电动势分别为1ε，2ε，内阻分别为1r ，2r 。
三个负载电阻阻值分别为1R ，2R ，R 。
电流分别为1I ，2I ，3I ，方向如图。
则由A 到B 的电势增量A B U U -为：（Ａ）R I R I R I 3221112-+--εε（Ｂ）R I r R I r R I 322211112)()(-+++-+εε （Ｃ）)()(22211112r R I r R I +++--εε（Ｄ）)()(22211112r R I r R I -+---εε [ ]6. 均匀磁场的磁感应强度B垂直于半径为r 的圆面。
今以该圆周为边线，作一半球面s ，则通过s 面的磁通量的大小为：（Ａ）B r 22π。
（Ｂ）B r 2π。
大学物理A电磁学期末复习模拟试卷含答案
大学物理A 电磁学期末模拟试卷含答案班别_________ 姓名___________ 成绩_____________要求：1、本卷考试形式为闭卷，考试时间为两小时。
2、考生不得将装订成册的试卷拆散，不得将试卷或答题卡带出考场。
3、考生只允许在密封线以外答题，答在密封线以内的将不予评分。
4、考生答题时一律使用蓝色、黑色钢笔或圆珠笔（制图、制表等除外）。
5、考生禁止携带手机、耳麦等通讯器材。
否则，视为为作弊。
6、不可以使用普通计算器等计算工具。
一、选择题：（每题3分，共30分）1. 在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中，把点电荷+Q 从O 点沿OCD 移到D 点（如图），则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为： （Ａ）RqQ06πε，R qQ 06πε-。
（Ｂ）RqQ04πε，R qQ 04πε-。
（Ｃ）R qQ 04πε-，R qQ04πε。
（Ｄ）R qQ06πε-，R qQ06πε。
[ ]2. 下列结论正确的是：（Ａ）带正电的物体电位必为正。
（Ｂ）电力线与等位面正交。
（Ｃ）零电位体必有0=q 。
（Ｄ）U 大时E 必大。
[ ]3. 相距为1r 的两个电子，在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为2r ，从相距1r 到相距2r 期间，两电子系统的下列哪一个量是不变的：（Ａ）动能总和； （Ｂ）电势能总和；（Ｃ）动量总和； （Ｄ）电相互作用力 [ ]4. 在各向同性的电介质中，当外电场不是很强时，电极化强度E P e χε0=，式中的E 应是：（Ａ）自由电荷产生的电场强度。
（Ｂ）束缚电荷产生的电场强度。
（Ｃ）自由电荷与束缚电荷共同产生的电场强度。
（Ｄ）当地的分子电偶极子产生的电场强度。
[ ]5. 四个电动势均为ε、内阻均为r 的电源按如图连接，则：（Ａ）ε2=AB U ，ε=BC U（Ｂ）0=AB U ，0=BC U（Ｃ）ε=AB U ，ε3=BC U（Ｄ）0=AB U ，ε=BC U [ ]6. 均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面，今以该圆周为边线，作一半球面s ，则通过s 面的磁通量的大小为：（Ａ）B r 22π （Ｂ）B r 2π（Ｃ）0 （Ｄ）无法确定的量 [ ]7. 用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m = （Ａ）只适用于无限长密绕螺线管。
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（完整版）《大学物理》学期期末考试试题A及解答.doc《大学物理》学期期末考试试题A 及解答共 8 页第 1 页二 OO6～二 OO7学年第一学期《大学物理》考试试题 A 卷考试日期 : 年月日试卷代号考试班级学号姓名成绩一 . 选择题（每题 3 分，共 30 分）1.一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 2 变为(A) E 1/4．(B) E 1/2．［］(C) 2E ．(D)4 E ．112.图中椭圆是两个互相垂直的同频率谐振动合成的图形，已知 x 方向的振动方程为x 6 cos( t1 ) ，动点在椭圆上沿逆时针方向运动，则 y 方向的振动方程应为2y(A)y 9 cos( t1π) ． (B)y 9 cos( t1 ) ． 922(C)y 9 cos( t) .(D)y 9 cos( t) ．［］O6 x3．图中画出一向右传播的简谐波在 t 时刻的波形图， BC 为波密介质的反射面，波由P 点反射，则反射波在 t 时刻的波形图为yyyBPO P x OP x O x - A(A)- A(B)- ACyyO PxO Px［］- A(C)- A(D)4．一平面简谐波在弹性媒质中传播，在媒质质元从最大位移处回到平衡位置的过程中(A) 它的势能转换成动能． (B)它的动能转换成势能．(C) 它从相邻的一段媒质质元获得能量，其能量逐渐增加．上一页下一页。
13大学物理期末试卷A答案1(复旦大学福利)
复旦大学信息科学与工程学院 2012～2013学年第 2 学期期末考试试卷A 卷 □B 卷（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）课程名称：__大学物理 （下） _________ 课程代码：____________________ 开课院系：______________________ 考试形式： 闭卷姓 名： 学 号： 专 业：一、选择题（每小题3分，共30分）1、一矩形金属薄片与载有电流I 的长直导线在同一平面内，矩形的长边与导线平行，如图所示。
当I 减小时，金属片中的涡流［ B ］ A 、为零； B 、沿顺时针方向； C 、沿逆时针方向； D 、处处与I 同方向，2、一无限长载流绝缘直导线弯成如图的形状，导线中通有电流强度I ，则在圆心O处的磁能密度为［ B ］A 、200)2(21R I πμμ； B 、2200)11()2(21πμμ+R I ；C 、200)2(21R Iμμ； D 、2200)11()2(21πμμ-RI。
I第 2 页3、一物体作简谐运动，振动方程为)2cos(πω+=t A y 。
则该物体在t =0 时刻的动能与t = T /8 （T 为振动周期）时刻的动能之比为［ D ］A 、1：4；B 、1：2；C 、4：1；D 、2：1。
4、由两块玻璃片 (n=1.75)所形成的空气劈形膜，其一端厚度为零，另一端厚度为0.002 cm 。
现用波长为700 nm 的单色平行光，沿入射角为30︒角的方向射在膜的上表面，则形成的干涉亮条纹数为［ A ］A 、27；B 、40；C 、56；D 、100。
5、在折射率n 3=1.60 的玻璃片表面镀一层折射率n 2=1.38的MgF 2 薄膜作为增透膜。
为了使波长为λ=500 nm 的光，从折射率n 1=1.0的空气垂直入射到玻璃片上的反射尽可能地减少，MgF 2 薄膜的厚度e 至少是［ D ］A 、250 nm ；B 、181.2 nm ；C 、125 nm ；D 、90.6 nm6、一平板玻璃（n =1.60），板上有一油滴（n =1.35），展成中央稍高的很扁球冠形薄膜，如图所示。
电磁学期末测试试题及答案
学生姓名__________ 学号_________________院系___________ 班级___________-------------------------------密------------------------------封----------------------------线---------------------------------烟台大学 ～ 学年第一学期普通物理（电磁学）试卷A（考试时间为120分钟）题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 得分阅卷人合分人一、简答题 (38分)1、 (6分) 长度为L 的圆柱体底面半径为r ，以x 轴为对称轴，电场ˆ200E x=K，写出通过圆柱体全面积的电通量。
2、 (6分) 导体在磁场中运动产生动生电动势，从电源电动势的角度来看，是存在一种非静电力可以将正电荷从低电位处移动到高电位处，表示为：∫+−⋅=l d K GG ε。
试解释动生电动势中这种非静电力K G来源。
3、 (10分) 空间某一区域的磁场为ˆ0.080T B x=K，一质子以55ˆˆ210310v x y =×+×K的速度射入磁场，写出质子螺线轨迹的半径和螺距。
（质子质量271.6710kg p m −=×, 电荷191.610C e −=×）4、 (6分) 如图所示，写出矩形线圈与长直导线之间的互感。
5、 (10分) 写出麦克斯韦方程组的积分形式，并解释各式的物理意义。
二、计算题 (62分)1、 (16分) 球形电容器由半径为1R 的导体球和与它同心的导体球壳构成，壳的内半径为2R ，其间有两层均匀电介质，分界面的半径为r ，介电常数分别为1ε和2ε，求 （1）电容C ；（2）当内球带电Q −时，各个表面上的极化电荷面密度eσ′。
2、(12分) 电缆由一导体圆柱和一同轴的导体圆筒构成。
使用时，电流I 从一导体流去，从另一导体流回，电流都均匀分布在截面上。
大学物理II-I期末电磁学考试及答案
大学物理II-I 期末电磁学考试A 卷（02年6月29日）信息学院 系 学号 姓名______________ 成绩_____________一、填空题:(40分)1. (4分)如图平行板电容器(极板面积S)中,和εr2的均匀电介质,，每种介质各占一半体积，试求其电容2. (4分)载流长直导线弯成如右图所示的形状，求出表达式）3. (4分)一块半导体的样品中通有电流I ，置于均匀的磁场 B如图所示，已知U a >U b ，则此材料中载流子是电荷 （回答正或负）。
4. (4分)如图所示，半径为R 的圆柱形区域内有一均匀磁场，但它随时间变化率dB/dt =k >0，求静止的电子在圆内（OA =r ）处受的力的大小为__________________________________；在图中标出或说明力的方向 。
5. (4分)让一块条形磁铁顺着一根很长的竖直铜管下落，若忽略空气阻力，磁铁将作何种运动？6. (4分)载有电流I 的无限长螺线管，单位长度的匝数为n ，其间充满相对磁导率为μr >1的均匀磁介质，求管内的H = ；B = ； M = ； j’= 。
（标出方向）7. (6分)麦克斯韦电磁场方程的积分形式是____________________________________ ___，_____________________，________ ______，________________________________________。
8. (10分)如图，三块金属板A 、B 、C ，面积都是S ，A 和B 相距d 1，A 和C 距d 2，B 和C 两板接地，如果使其中A 板带电量Q ，忽略边缘效应。
试求： (1)各导体板上的总电量及电荷面密度。
(2)导体板间的电势差。
二、计算题 (60 分)1、 (15 分)如图所示，R 1=R 2=R 3=2Ω，ε2=2伏特，L -3-3法拉，稳态时通过R 2的电流为零。
电磁学期末考试题及答案
电磁学期末考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 以下哪项是电流的单位？A. 牛顿B. 库仑C. 安培D. 伏特答案：C2. 电磁波的传播速度在真空中是恒定的，其值是：A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 3.00 x 10^8 m/sD. 3.00 x 10^5 m/s答案：C3. 根据麦克斯韦方程组，以下哪项描述了电场与磁场之间的关系？A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 欧姆定律D. 安培环路定理答案：B4. 一个点电荷在电场中受到的力与以下哪个因素无关？A. 电荷量B. 电场强度C. 电荷的正负D. 电荷的质量答案：D5. 以下哪个选项是描述磁场的基本物理量？A. 电势B. 磁通C. 磁感应强度D. 电场强度答案：C6. 一个闭合电路中的感应电动势与以下哪个因素有关？A. 磁场强度B. 导线长度C. 导线运动速度D. 所有以上因素答案：D7. 根据洛伦兹力定律，一个带电粒子在磁场中运动时受到的力与以下哪个因素无关？A. 粒子的电荷量B. 粒子的速度C. 磁场的强度D. 粒子的质量答案：D8. 电磁波的波长与频率的关系是：A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率的乘积是常数答案：B9. 以下哪种材料最适合用于制作超导磁体？A. 铁B. 铜C. 铝D. 铌钛合金答案：D10. 电磁感应现象是由以下哪位科学家发现的？A. 牛顿B. 法拉第C. 麦克斯韦D. 欧姆答案：B二、填空题（每题2分，共20分）1. 电磁波的传播不需要______。
答案：介质2. 电流通过导线时，导线周围会产生______。
答案：磁场3. 根据欧姆定律，电流I等于电压V除以电阻R，即I=______。
答案：V/R4. 电荷的定向移动形成了______。
答案：电流5. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案：3.00 x 10^8 m/s6. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系是______。
大学物理电磁学考试试题及答案
大学物理电磁学考试试题及答案(总7页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除大学电磁学习题1一．选择题（每题3分）1.如图所示，半径为R 的均匀带电球面，总电荷为Q ，设无穷远处的电势为零，则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为： (A) E =0，RQ U 04επ=． (B) E =0，rQU 04επ=．(C) 204r QE επ=，r Q U 04επ= ．(D) 204r Q E επ=，RQU 04επ=． ［ ］2.一个静止的氢离子(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． ［ ］3.在磁感强度为B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单位矢量n 与B 的夹角为 ，则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) r 2B ． . (B) 2r 2B ．(C) -r 2B sin ． (D) -r 2B cos ． ［ ］4.一个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截面积为S ，放置在磁感强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示．现测得导体上下两面电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于(A) IB VDS ． (B) DS IBV ．(C) IBD VS ． (D) BD IVS ． (E) IBVD ． ［ ］O R rP Qn Bα SDI S V B5.两根无限长载流直导线相互正交放置，如图所示．I 1沿y 轴的正方向，I 2沿z 轴负方向．若载流I 1的导线不能动，载流I 2的导线可以自由运动，则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动． (B) 沿x 方向平动． (C) 绕y 轴转动． (D) 无法判断． ［ ］6.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于(A) R I π20μ． (B) RI 40μ．(C) 0． (D) )11(20π-R I μ．(E) )11(40π+R I μ． ［ ］7.如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为 T ，则可求得铁环的相对磁导率r 为(真空磁导率0 =4×10-7 T ·m ·A -1) (A) ×102 (B) ×102 (C) ×102 (D) ［ ］8.一根长度为L 的铜棒，在均匀磁场 B中以匀角速度绕通过其一端的定轴旋转着，B 的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设t =0时，铜棒与Ob 成角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势的大小为：(A) )cos(2θωω+t B L ． (B) t B L ωωcos 212．(C) )cos(22θωω+t B L ． (D) B L 2ω．(E)B L 221ω． ［ ］9.面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I ．线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用21表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用12表示，则21和12的大小关系为： (A) 21 =212． (B) 21 >12．(C) 21 =12． (D) 21 =2112． ［ ］y z xI 1 I 2O RI B ω LO θ b12S 2 SII10.如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者，必有：(A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H.(B) ='⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H.(C) <'⎰⋅1d L l H⎰⋅'2d L l H.(D) 0d 1='⎰⋅L l H. ［ ］二．填空题（每题3分）1.由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为，则在正方形中心处的电场强度的大小E ＝_____________．2.描述静电场性质的两个基本物理量是___________ ___；它们的定义式是____________ ____和__________________________________________．3.一个半径为R 的薄金属球壳，带有电荷q ，壳内充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电介质，壳外为真空．设无穷远处为电势零点，则球壳的电势U = ________________________________．4.一空气平行板电容器，电容为C ，两极板间距离为d ．充电后，两极板间相互作用力为F ．则两极板间的电势差为______________，极板上的电荷为______________．5.真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球面的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相比，W 1________ W 2 (填<、=、>)．6.若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道，已知电子轨道半径r =×10-10 m ，绕核运动速度大小v =×108 m/s, 则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度B 的大小为HL 1L 2____________．(e = ×10-19 C ，0 =4×10-7 T ·m/A)7.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0绕z 轴转动，则沿着z 轴从－∞到＋∞磁感强度的线积分等于____________________．8.带电粒子穿过过饱和蒸汽时，在它走过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成小液滴，从而显示出粒子的运动轨迹．这就是云室的原理．今在云室中有磁感强度大小为B = 1 T 的均匀磁场，观测到一个质子的径迹是半径r = 20 cm 的圆弧．已知质子的电荷为q = ×10-19 C ，静止质量m = ×10-27 kg ，则该质子的动能为_____________．9.真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d 1 / d 2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________．10.平行板电容器的电容C 为 F ，两板上的电压变化率为d U /d t =×105 V ·s -1，则该平行板电容器中的位移电流为____________． 三．计算题（共计40分）1. （本题10分）一“无限长”圆柱面，其电荷面密度为：= 0cos ，式中为半径R 与x 轴所夹的角，试求圆柱轴线上一点的场强．2. （本题5分）厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为 ．试求图示离左板面距离为a 的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差．zRO ωO R zy xφ 1σd a3. （本题10分）一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R 1 = 2 cm ，R 2 = 5 cm ，其间充满相对介电常量为r 的各向同性、均匀电介质．电容器接在电压U = 32 V 的电源上，(如图所示)，试求距离轴线R = cm 处的A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势差．4. （本题5分）一无限长载有电流I 的直导线在一处折成直角，P 点位于导线所在平面内，距一条折线的延长线和另一条导线的距离都为a ，如图．求P 点的磁感强度B．5. （本题10分）无限长直导线，通以常定电流I ．有一与之共面的直角三角形线圈ABC ．已知AC 边长为b ，且与长直导线平行，BC 边长为a ．若线圈以垂直于导线方向的速度v向右平移，当B 点与长直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的大小和感应电动势的方向．基础物理学I 模拟试题参考答案一、选择题(每题3分，共30分)1.[A]2.[B]3.[D]4.[E]5.[A]6.[D]7.[B]8.[E]9.[C] 10.[C]二、填空题(每题3分，共30分)1．0 3分 2. 电场强度和电势 1分 3. q / (40R ) 3分0/q F E=, 1分lE q W U aa ⎰⋅==00d /(U 0=0) 1分AR 1R 2R εrUaaP IIv ABCab c d4. C Fd /2 2分5. < 3分6. T 3分 FdC 2 1分7. π200qωμ 3分参考解：由安培环路定理 ⎰⋅⎰⋅+∞∞-=l B l Bd d I 0μ=而 π=20ωq I ， 故 ⎰⋅+∞∞-l B d =π200q ωμ8. ×10-13 J 3分参考解∶ r m B q 2v v = ==m qBrv ×107 m/s质子动能 ==221v m E K ×10-13 J9. 1∶16 3分参考解：02/21μB w =nI B 0μ=)4(222102220021d l I n V B W π==μμμ)4/(21222202d l I n W π=μ16:1::222121==d d W W10. 3 A 3分三、计算题（共40分）1. （本题10分）解：将柱面分成许多与轴线平行的细长条，每条可视为“无限长”均匀带电直线，其电荷线密度为= 0cos R d ， 它在O 点产生的场强为：φφεσελd s co 22d 000π=π=R E 3分 它沿x 、y 轴上的二个分量为：d E x =－d E cos =φφεσd s co 2200π- 1分OxRyφd φd E x d E yd Ed E y =－d E sin =φφφεσd s co sin 20π 1分 积分： ⎰ππ-=2020d s co 2φφεσx E ＝002εσ 2分 0)d(sin sin 2200=π-=⎰πφφεσy E 2分 ∴ i i E E x02εσ-== 1分2. （本题5分）解：选坐标如图．由高斯定理，平板内、外的场强分布为： E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外) 2分1、2两点间电势差 ⎰=-2121d x E U U xx x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0⎰⎰+-+-+-=εσεσ)(20a b -=εσ 3分3. （本题10分）解：设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷+和, 根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为 rE r εελ02π= 2分则两圆筒的电势差为 1200ln 22d d 2121R R r r r E U r R R r R R εελεελπ=π==⎰⎰⋅解得 120ln 2R R Ur εελπ=3分 于是可求得Ａ点的电场强度为 A E )/ln(12R R R U== 998 V/m 方向沿径向向外 2分A 点与外筒间的电势差： ⎰⎰=='22d )/ln(d 12R R R Rr rR R U r E U RR R R U212ln )/ln(== V 3分4. （本题5分）解：两折线在P 点产生的磁感强度分别为： 1σd abxO)221(401+π=a IB μ 方向为 1分)221(402-π=a I B μ 方向为⊙ 2分 )4/(2021a I B B B π=-=μ 方向为 各1分5. （本题10分）解：建立坐标系，长直导线为y 轴，BC 边为x 轴，原点在长直导线上，则斜边的方程为 a br a bx y /)/(-= 式中r 是t 时刻B 点与长直导线的距离．三角形中磁通量⎰⎰++-π=π=Φr a r r a r x axbra b I x x y I d )(2d 200μμ)ln (20r r a a br b I +-π=μ 6分 trr a a r r a a Ib t d d )(ln 2d d 0+-+π=Φ-=μE 3分 当r =d 时，v )(ln 20da a d d a a Ib +-+π=μE 方向：ACBA (即顺时针) 1分。
复旦大学大学物理A电磁学期末试卷及答案
A，B板电势UB0。
现将一带电量为q，面积也是S而厚度可忽略不计的导体片C平行地插
在两极板中间位置（如图所示），则导体片C的电势
U=。
C
27.（3分）如图所示的电路的回路电压方程为。
28.（5分）在安培环路定理i
Bdl0I中，Ii是
L
指；B是指，它是由
决定的。
3.
求通过电源3的电流和R2消耗的功率。
4．一半径为R的塑料圆盘，电荷q均匀分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直于盘面的轴转动，角速度为。
求圆盘中心的磁感应强度B。
5．在一半径为R的均匀圆柱体内充满磁感应强度为B的均匀磁场，这磁场以速率
dB
dt
在减小，求如图放置的金属棒ab(abl2R)两端的感生电动势
ab，又问：哪端电位
5.图中，Ua-Ub为：
（Ａ）IR（Ｂ）IR
（Ｃ）IR（Ｄ）IR[]
6.边长为a的正三角形线圈通电流为I，放在均匀磁场B中，其平面与磁场平行，它所受磁力矩L等于：
1
（Ａ）a2BI
2
1
2
（Ｂ）3aBI
4
2
（Ｃ）aBI
（Ｄ）0[]
7. 如图，两个线圈P和Q并联地接到一电动势恒定的电源上，线圈P的自感和电阻
（Ａ）4A。（Ｂ）0.44A。
（Ｃ）0.33A。（Ｄ）0[]
9.在感应电场中电磁感应定律可写成
E
lK
dl
d
dt
，式中
E为感应电场的电场强度。此式表明：
K
（Ａ）在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。
（Ｂ）闭合曲线l上
E处处相等。
K
（Ｃ）感应电场是保守力场。
大学物理电磁学复习题含答案
题8-12图8-12 两个无限大的平行平面都均匀带电,电荷的面密度分别为1σ和2σ,试求空间各处场强．解: 如题8-12图示,两带电平面均匀带电,电荷面密度分别为1σ与2σ,两面间, n E)(21210σσε-= 1σ面外, n E)(21210σσε+-= 2σ面外, n E)(21210σσε+=n：垂直于两平面由1σ面指为2σ面．8-13 半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r ＜R 的小球体,如题8-13图所示．试求：两球心O 与O '点的场强,并证明小球空腔内的电场是均匀的． 解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-的均匀小球的组合,见题8-13图a ．1 ρ+球在O 点产生电场010=E,ρ-球在O 点产生电场'dπ4π3430320OO r E ερ= ∴ O 点电场'd33030OO r E ερ= ； 2 ρ+在O '产生电场'dπ4d 3430301OO E ερπ=' ρ-球在O '产生电场002='E∴ O ' 点电场 003ερ='E 'OO题8-13图a 题8-13图b3设空腔任一点P 相对O '的位矢为r',相对O 点位矢为r 如题8-13b 图则 03ερr E PO=,3ερr E O P '-=' ,∴ 0003'3)(3ερερερd OO r r E E E OP PO P=='-=+='∴腔内场强是均匀的． 8-14 一电偶极子由q =×10-6C 的两个异号点电荷组成,两电荷距离d=,把这电偶极子放在×105N ·C -1的外电场中,求外电场作用于电偶极子上的最大力矩．解: ∵ 电偶极子p在外场E 中受力矩E p M⨯=∴ qlE pE M ==max 代入数字4536max 100.2100.1102100.1---⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=M m N ⋅8-15 两点电荷1q =×10-8C,2q =×10-8C,相距1r =42cm,要把它们之间的距离变为2r =25cm,需作多少功 解: ⎰⎰==⋅=22210212021π4π4d d r r r r q q r r q q r F A εε )11(21r r - 61055.6-⨯-=J外力需作的功 61055.6-⨯-=-='A A J题8-16图8-16 如题8-16图所示,在A ,B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷,AB 间距离为2R ,现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 点,求移动过程中电场力作的功．解: 如题8-16图示0π41ε=O U 0)(=-R q Rq0π41ε=O U )3(R q R q -R q0π6ε-=∴ Rqq U U qA o C O 00π6)(ε=-=8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R ．试求环中心O 点处的场强和电势．解: 1由于电荷均匀分布与对称性,AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消,取θd d R l =则θλd d R q =产生O 点Ed 如图,由于对称性,O 点场强沿y 轴负方向题8-17图θεθλππcos π4d d 2220⎰⎰-==R R E E yR0π4ελ=)2sin(π-2sinπ-R0π2ελ-=2 AB 电荷在O 点产生电势,以0=∞U⎰⎰===AB200012ln π4π4d π4d RRx x xxU ελελελ 同理CD 产生 2ln π402ελ=U 半圆环产生 0034π4πελελ==R R U∴ 0032142ln π2ελελ+=++=U U U U O8-18 一电子绕一带均匀电荷的长直导线以2×104m ·s -1的匀速率作圆周运动．求带电直线上的线电荷密度．电子质量0m =×10-31kg,电子电量e =×10-19C 解: 设均匀带电直线电荷密度为λ,在电子轨道处场强 rE 0π2ελ=电子受力大小 re eE F e0π2ελ==∴ rv mr e 20π2=ελ得 1320105.12π2-⨯==emv ελ1m C -⋅8-19 空气可以承受的场强的最大值为E =30kV ·cm -1,超过这个数值时空气要发生火花放电．今有一高压平行板电容器,极板间距离为d =,求此电容器可承受的最高电压． 解: 平行板电容器内部近似为均匀电场 ∴ 4105.1d ⨯==E U V8-20 根据场强E与电势U 的关系U E -∇= ,求下列电场的场强：1点电荷q 的电场；2总电量为q ,半径为R 的均匀带电圆环轴上一点；3偶极子ql p =的l r >>处见题8-20图．解: 1点电荷 rqU 0π4ε=题 8-20 图∴ 0200π4r r q r r U E ε=∂∂-= 0r为r 方向单位矢量． 2总电量q ,半径为R 的均匀带电圆环轴上一点电势220π4x R qU +=ε∴ ()ix R qxi xU E 2/3220π4+=∂∂-=ε3偶极子l q p=在l r >>处的一点电势200π4cos ])cos 21(1)cos 2(1[π4r ql llr qU εθθθε=+--=∴ 30π2cos r p r U Erεθ=∂∂-=30π4sin 1r p U r E εθθθ=∂∂-=8-21 证明：对于两个无限大的平行平面带电导体板题8-21图来说,1相向的两面上,电荷的面密度总是大小相等而符号相反；2相背的两面上,电荷的面密度总是大小相等而符号相同．证: 如题8-21图所示,设两导体A 、B 的四个平面均匀带电的电荷面密度依次为1σ,2σ,3σ,4σ题8-21图1则取与平面垂直且底面分别在A 、B 内部的闭合柱面为高斯面时,有0)(d 32=∆+=⋅⎰S S E sσσ∴ +2σ03=σ说明相向两面上电荷面密度大小相等、符号相反；2在A 内部任取一点P ,则其场强为零,并且它是由四个均匀带电平面产生的场强叠加而成的,即222204321=---εσεσεσεσ 又∵ +2σ3=σ∴ 1σ4σ=说明相背两面上电荷面密度总是大小相等,符号相同．8-22 三个平行金属板A ,B 和C 的面积都是200cm 2,A 和B 相距,A 与C 相距 mm ．B ,C 都接地,如题8-22图所示．如果使A 板带正电×10-7C,略去边缘效应,问B 板和C 板上的感应电荷各是多少以地的电势为零,则A 板的电势是多少解: 如题8-22图示,令A 板左侧面电荷面密度为1σ,右侧面电荷面密度为2σ题8-22图1∵ AB AC U U =,即 ∴ AB AB AC AC E E d d = ∴ 2d d21===ACAB AB AC E E σσ 且 1σ+2σSq A =得 ,32Sq A =σ Sq A 321=σ而 7110232-⨯-=-=-=A Cq S qσCC10172-⨯-=-=S q B σ 2301103.2d d ⨯===AC AC AC A E U εσV8-23 两个半径分别为1R 和2R 1R ＜2R 的同心薄金属球壳,现给内球壳带电+q ,试计算：1外球壳上的电荷分布及电势大小；2先把外球壳接地,然后断开接地线重新绝缘,此时外球壳的电荷分布及电势；3再使内球壳接地,此时内球壳上的电荷以及外球壳上的电势的改变量．解: 1内球带电q +；球壳内表面带电则为q -,外表面带电为q +,且均匀分布,其电势题8-23图⎰⎰∞∞==⋅=22020π4π4d d R R R q rr q r E U εε 2外壳接地时,外表面电荷q +入地,外表面不带电,内表面电荷仍为q -．所以球壳电势由内球q +与内表面q -产生：0π4π42020=-=R q R q U εε3设此时内球壳带电量为q '；则外壳内表面带电量为q '-,外壳外表面带电量为+-q q ' 电荷守恒,此时内球壳电势为零,且π4'π4'π4'202010=+-+-=R q q R q R q U A εεε 得 q R R q 21=' 外球壳上电势()22021202020π4π4'π4'π4'R q R R R q q R q R q U B εεεε-=+-+-=8-24 半径为R 的金属球离地面很远,并用导线与地相联,在与球心相距为R d 3=处有一点电荷+q ,试求：金属球上的感应电荷的电量．解: 如题8-24图所示,设金属球感应电荷为q ',则球接地时电势0=O U8-24图由电势叠加原理有：=O U 03π4π4'00=+RqR q εε 得 -='q 3q8-25 有三个大小相同的金属小球,小球1,2带有等量同号电荷,相距甚远,其间的库仑力为0F ．试求： 1用带绝缘柄的不带电小球3先后分别接触1,2后移去,小球1,2之间的库仑力； 2小球3依次交替接触小球1,2很多次后移去,小球1,2之间的库仑力． 解: 由题意知 02π4r q F ε=1小球3接触小球1后,小球3和小球1均带电2q q =',小球3再与小球2接触后,小球2与小球3均带电q q 43=''∴ 此时小球1与小球2间相互作用力00220183π483π4"'F rq r q q F =-=εε 2小球3依次交替接触小球1、2很多次后,每个小球带电量均为32q. ∴ 小球1、2间的作用力00294π43232F r qq F==ε 8-26 如题8-26图所示,一平行板电容器两极板面积都是S,相距为d ,分别维持电势A U =U ,B U =0不变．现把一块带有电量q 的导体薄片平行地放在两极板正中间,片的面积也是S,片的厚度略去不计．求导体薄片的电势．解: 依次设A ,C ,B 从上到下的6个表面的面电荷密度分别为1σ,2σ,3σ,4σ,5σ,6σ如图所示．由静电平衡条件,电荷守恒定律及维持U U AB =可得以下6个方程题8-26图⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧++++==+=+-==+=+===+65432154326543002101σσσσσσσσσσεσσσσεσσd U S qSq d U U C S S q B A解得 Sq 261==σσ Sq dU2032-=-=εσσ Sq dU2054+=-=εσσ所以CB 间电场 S qd U E00422εεσ+==)2d(212d 02Sq U E U U CB C ε+===注意：因为C 片带电,所以2U U C ≠,若C 片不带电,显然2U U C =8-27 在半径为1R 的金属球之外包有一层外半径为2R 的均匀电介质球壳,介质相对介电常数为r ε,金属球带电Q ．试求： 1电介质内、外的场强；2电介质层内、外的电势； 3金属球的电势．解: 利用有介质时的高斯定理∑⎰=⋅q S D Sd1介质内)(21R r R <<场强303π4,π4r rQ E r r Q D r εε ==内;介质外)(2R r <场强303π4,π4r rQ E r Qr D ε==外rd r d ⋅+⋅=⎰⎰∞∞rrE E U 外内2介质外)(2R r >电势rQ E U 0rπ4r d ε=⋅=⎰∞外介质内)(21R r R <<电势2020π4)11(π4R Q R r q rεεε+-=)11(π420R r Q r r-+=εεε 3金属球的电势r d r d 221⋅+⋅=⎰⎰∞R R R E E U 外内⎰⎰∞+=222020π44πdr R R Rr r Qdr rQ εεε)11(π4210R R Q r r-+=εεε 8-28 如题8-28图所示,在平行板电容器的一半容积内充入相对介电常数为r ε的电介质．试求：在有电介质部分和无电介质部分极板上自由电荷面密度的比值．解: 如题8-28图所示,充满电介质部分场强为2E ,真空部分场强为1E,自由电荷面密度分别为2σ与1σ由∑⎰=⋅0d q S D得11σ=D ,22σ=D而 101E D ε=,202E D r εε=d21U E E == ∴r D D εσσ==1212题8-28图 题8-29图8-29 两个同轴的圆柱面,长度均为l ,半径分别为1R 和2R 2R ＞1R ,且l >>2R -1R ,两柱面之间充有介电常数ε的均匀电介质.当两圆柱面分别带等量异号电荷Q 和-Q 时,求：1在半径r 处1R ＜r ＜2R ＝,厚度为dr,长为l 的圆柱薄壳中任一点的电场能量密度和整个薄壳中的电场能量；2电介质中的总电场能量； 3圆柱形电容器的电容． 解: 取半径为r 的同轴圆柱面)(S 则 rlDS D S π2d )(=⋅⎰当)(21R r R <<时,Q q =∑ ∴ rlQ D π2=1电场能量密度 22222π82l r Q D w εε==薄壳中 rlrQ rl r l r Q w Wεευπ4d d π2π8d d 22222===2电介质中总电场能量⎰⎰===211222ln π4π4d d R R VR R l Q rl r Q W W εε3电容：∵ CQ W 22=∴ )/ln(π22122R R lW Q C ε==8-30 金属球壳A 和B 的中心相距为r ,A 和B 原来都不带电．现在A 的中心放一点电荷1q ,在B 的中心放一点电荷2q ,如题8-30图所示．试求： 1 1q 对2q 作用的库仑力,2q 有无加速度；2去掉金属壳B ,求1q 作用在2q 上的库仑力,此时2q 有无加速度． 解: 11q 作用在2q 的库仑力仍满足库仑定律,即2210π41r q q F ε=但2q 处于金属球壳中心,它受合力．．为零,没有加速度． 2去掉金属壳B ,1q 作用在2q 上的库仑力仍是2210π41r q q F ε=,但此时2q 受合力不为零,有加速度．题8-30图 题8-31图8-31 如题8-31图所示,1C =μ,2C =μ,3C =μ ．1C 上电压为50V ．求：AB U ．解: 电容1C 上电量111U C Q =电容2C 与3C 并联3223C C C += 其上电荷123Q Q = ∴ 355025231123232⨯===C U C C Q U86)35251(5021=+=+=U U U AB V8-32 1C 和2C 两电容器分别标明“200 pF 、500 V”和“300 pF、900 V”,把它们串联起来后等值电容是多少如果两端加上1000 V 的电压,是否会击穿解: 1 1C 与2C 串联后电容1203002003002002121=+⨯=+='C C C C C pF2串联后电压比231221==C C U U ,而100021=+U U∴ 6001=U V ,4002=U V 即电容1C 电压超过耐压值会击穿,然后2C 也击穿．8-33 将两个电容器1C 和2C 充电到相等的电压U 以后切断电源,再将每一电容器的正极板与另一电容器的负极板相联．试求：1每个电容器的最终电荷； 2电场能量的损失．解: 如题8-33图所示,设联接后两电容器带电分别为1q ,2q题8-33图则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==-=-=+2122112121201021U U U C U C q q U C U C q q q q解得 1 =1q UC C C C C q U C C C C C 21212221211)(,)(+-=+-2电场能量损失W W W -=∆0)22()2121(2221212221C q C q U C U C +-+=221212U C C C C +=8-34 半径为1R = 的导体球,外套有一同心的导体球壳,壳的内、外半径分别为2R =和3R =,当内球带电荷Q =×10-8C 时,求：1整个电场储存的能量；2如果将导体壳接地,计算储存的能量；3此电容器的电容值．解: 如图,内球带电Q ,外球壳内表面带电Q -,外表面带电Q题8-34图1在1R r <和32R r R <<区域0=E在21R r R <<时 301π4r r Q E ε = 3R r >时 302π4r r Q E ε = ∴在21R r R <<区域⎰=d π4)π4(21222001RR r r r Q W εε⎰-==21)11(π8π8d 2102202R R R R Q r r Q εε 在3R r >区域⎰∞==32302220021π8d π4)π4(21R R Q r r r Q W εεε∴ 总能量 )111(π83210221R R R Q W W W +-=+=ε 41082.1-⨯=J2导体壳接地时,只有21R r R <<时30π4r r Q E ε =,02=W ∴ 4210211001.1)11(π8-⨯=-==R R Q W W ε J 3电容器电容 )11/(π422102R R Q W C -==ε 121049.4-⨯=F。
复旦大学《大学物理》历年期末考试试卷(含答案)
σh ． ε0
［
］
帝 (B) σ ． 2ε 0
(D) 2εσ0创h ．创大
帝h b 大 创d 创
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
帝 点的场强大小和电势用 E1，U1 表示；而球壳内、外均为真空时，壳外一点的场强 大 大帝 帝 大小和电势用 E2，U2 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 创 创 大 关系为
UC
d/2 Q d/2
C
薄板 C 的电势
帝
大
创 UC＝ ______________．
创
帝 大 创 创
B
帝
大
创
创
19. 不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则：
帝 帝 (1) 外界传给系统的热量_________零； 创大 创大 (2) 外界对系统作的功__________零； 创 创 (3) 系统的内能的增量___________零；
（
帝 大 创 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
装
订 线 内
帝 大 创 创
不
帝 大 创 创
帝 大 创 创
创 创
要
答帝 大题 创）
帝 大 创 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
创 创
帝 大 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
帝 大 创 创
大
创
创
创 创 16. 对一定质量的理想气体进行等温压缩．若初始时每立方米体积内气体分子数为 1.96