大学物理 习题答案

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大学物理习题答案 TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-一、 单项选择题:1. 北京正负电子对撞机中电子在周长为L 的储存环中作轨道运动。

已知电子的动量是P ,则偏转磁场的磁感应强度为: ( C ) (A)eLP π; (B)eL P π4; (C) eLPπ2; (D) 0。

2. 在磁感应强度为B的均匀磁场中,取一边长为a 的立方形闭合面,则通过该闭合面的磁通量的大小为: ( D )(A) B a 2; (B) B a 22; (C) B a 26; (D) 0。

3.半径为R 的长直圆柱体载流为I ,电流I 均匀分布在横截面上,则圆柱体内(R r 〈)的一点P 的磁感应强度的大小为 ( B ) (A) r I B πμ20=; (B) 202R Ir B πμ=; (C) 202rIB πμ=; (D) 202RIB πμ=。

4.单色光从空气射入水中,下面哪种说法是正确的 ( A ) (A) 频率不变,光速变小; (B) 波长不变,频率变大; (C) 波长变短,光速不变; (D) 波长不变,频率不变.5.如图,在C 点放置点电荷q 1,在A 点放置点电荷q 2,S 是包围点电荷q 1的封闭曲面,P 点是S 曲面上的任意一点.现在把q 2从A 点移到B 点,则 (D )(A) 通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变;(B) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变; (C) 通过S 面的电通量和P 点的电场强度都不变; (D) 通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变。

6.如图所示,两平面玻璃板OA 和OB 构成一空气劈尖,一平面单色光垂直入射到劈尖上,当A 板与B 板的夹角θ增大时,干涉图样将 ( C )(A) 干涉条纹间距增大,并向O 方向移动; (B) 干涉条纹间距减小,并向B 方向移动; (C) 干涉条纹间距减小,并向O 方向移动; (D) 干涉条纹间距增大,并向O 方向移动.7.在均匀磁场中有一电子枪,它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子,这两个电子的速度方向相同,且均与磁感应强度B 垂直,则这两个电子绕行一周所需的时间之比为 ( A )(A) 1:1; (B) 1:2; (C) 2:1; (D) 4:1.8.如图所示,均匀磁场的磁感强度为B ,方向沿y 轴正向,欲要使电量为Q 的正离子沿x 轴正向作匀速直线运动,则必须加一个均匀电场E ,其大小和方向为 ( D )(A) E =νB ,E 沿z 轴正向; (B) E =vB ,E 沿y 轴正向;(C) E =B ν,E 沿z 轴正向; (D) E =B ν,E 沿z 轴负向。

大学物理课后习题答案

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第九章 静电场 (Electrostatic Field)二、计算题9.7 电荷为+q 和-2q 的两个点电荷分别置于x =1 m 和x =-1 m 处.一试验电荷置于x 轴上何处,它受到的合力等于零?解:设试验电荷0q 置于x 处所受合力为零,根据电力叠加原理可得()()()()022220000(2)(2)ˆˆ0041414141q q q q q q i i x x x x εεεε⋅-⋅-+=⇒+=π-π+π-π+即:2610(3x x x m -+=⇒=±。

因23-=x 点处于q 、-2q 两点电荷之间,该处场强不可能为零.故舍去.得()223+=x m9.8 一个细玻璃棒被弯成半径为R 的半圆形,沿其上半部分均匀分布有电荷+Q ,沿其下半部分均匀分布有电荷-Q ,如题图9.4所示.试求圆心O 处的电场强度.解:把所有电荷都当作正电荷处理. 在θ 处取微小电荷d q = λd l = 2Q d θ / π它在O 处产生场强θεεd 24d d 20220R QR q E π=π=按θ 角变化,将d E 分解成二个分量:θθεθd sin 2sin d d 202R QE E x π==θθεθd cos 2cos d d 202RQE E y π-=-= 对各分量分别积分,积分时考虑到一半是负电荷⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π=⎰⎰πππθθθθε2/2/0202d sin d sin 2R QE x =02022/2/0202d cos d cos 2R QR Q E y εθθθθεππππ-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-π-=⎰⎰ 所以j R Q j E i E E y x202επ-=+=9.9如图9.5所示,一电荷线密度为λ的无限长带电直导线垂直纸面通过A 点;附近有一电量为Q 的均匀带电球体,其球心位于O 点。

AOP ∆是边长为a 的等边三角形。

已知P 处场强方向垂直于OP ,求:λ和Q 间的关系。

《大学物理》各章练习题及答案解析

《大学物理》各章练习题及答案解析

《大学物理》各章练习题及答案解析第1章 质点运动学一、选择题:1.以下五种运动中,加速度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。

2.下面表述正确的是( B )(A)质点作圆周运动,加速度一定与速度垂直; (B) 物体作直线运动,法向加速度必为零; (C)轨道最弯处法向加速度最大; (D)某时刻的速率为零,切向加速度必为零。

3.某质点做匀速率圆周运动,则下列说法正确的是( C )(A)质点的速度不变; (B)质点的加速度不变 (C)质点的角速度不变; (D)质点的法向加速度不变4.一运动质点在某瞬时位于矢径()y x r , 的端点处,其速度大小为( D )()()(()22⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx D C dtrd B dt drA5. 一质点在平面上运动,运动方程为:j t i t r222+=,则该质点作( B )(A)匀速直线运动 (B)匀加速直线运动(C)抛物线运动 (D)一般曲线运动6.一质点做曲线运动,r 表示位置矢量,v 表示速度,a表示加速度,s 表示路程,a t 表示切向加速度,对下列表达式,正确的是( B )(A)dt dr v = (B) dt ds v = (C) dtdv a = (D) dt vd a t=7. 某质点的运动方程为 3723+-=t t X (SI ),则该质点作 [ D ](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8.一质点沿x 轴运动,其运动方程为()SI t t x 3235-=,当t=2s 时,该质点正在( A )(A)加速 (B)减速 (C)匀速 (D)静止1.D2. B3. C4.D5.B ,6B ,7A 8 A二 、填空题1. 一质点的运动方程为x =2t ,y =4t 2-6t ,写出质点的运动方程(位置矢量)j t t i t r)64(22-+=,t =1s 时的速度j i v22+=,加速度j a 8=,轨迹方程为x x y 32-=。

大学物理习题大题答案

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1.1质点延Ox轴做直线运动加速度a=-kx,k为正的常量,质点在X0处的速度是V0,求质点速度的大小V与坐标X的函数能量守恒:(m*V0^2 / 2)=(m*V^2 / 2)+(m*K*X^2 )F= ma=-mkx 。

上式解得:V=±根号(V0^2-2K*X^2)1.2飞轮半径为0.4m,自静止启动,其角加速度为0.2转每秒,求t=2s时边缘上,各点的速度、法向加速度、切向加速度、合加速度ω=ω0+a'tω0=0,t=2s,a'=0.2 × 2pi弧度/s^2=1.257弧度/s^2ω=a't=1.257弧度/s^2×2s=2.514弧度/s切向速度:v=ωr=0.4mx1.257弧度/s=1m/s法向加速度:a。

=ω^2r=(2.514弧度/s)^2 × 0.4m=2.528m/s^2切向加速度:a''=dv/dt=rdω/dt=ra'=0.4m × 1.257弧度/s^2=0.5m/s^2合加速度:a=√(a''^2+a。

^2)=2.58m/s^2合加速度与法向夹角:Q=arctan(a''/a。

)=11.2°2.2质量为m的子弹以速度v0水平射入沙土中,设子弹所受的阻力与速度成正比,系数为k,1.求子弹射入沙土后速度随时间变化的函数关系式,a = -kv/m = dv/dt dv/v = - k/m dt 两边同时定积分,得到lnv-lnv0 = kt/m v=v0*exp(-k/m * t)2.求子弹射入沙土的最大深度dv/dt=a=f/m=-kv/m v=ds/dt=ds/dv * dv/dt = -ds/dv * kv/m 整理得:kds=-mdv 同时对等号两边积分,得:ks=mv0 =》 s=mv0/k.3.1一颗子弹在枪筒离前进时所受的合力刚好为F=400-4*10的五次方/3*t,子弹从枪口射出时的速率为300m/s。

大学物理教材习题答案

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⼤学物理教材习题答案第⼀章质点运动习题解答⼀、分析题1.⼀辆车沿直线⾏驶,习题图1-1给出了汽车车程随时间的变化,请问在图中标出的哪个阶段汽车具有的加速度最⼤。

答: E 。

位移-速度曲线斜率为速率,E 阶段斜率最⼤,速度最⼤。

2.有⼒P 与Q 同时作⽤于⼀个物体,由于摩擦⼒F 的存在⽽使物体处于平衡状态,请分析习题图1-2中哪个可以正确表⽰这三个⼒之间的关系。

答: C 。

三个⼒合⼒为零时,物体才可能处于平衡状态,只有(C )满⾜条件。

3.习题图1-3(a )为⼀个物体运动的速度与时间的关系,请问习题图1-3(b )中哪个图可以正确反映物体的位移与时间的关系。

答:C 。

由v-t 图可知,速度先增加,然后保持不变,再减少,但速度始终为正,位移⼀直在增加,且三段变化中位移增加快慢不同,根据v-t 图推知s-t 图为C 。

三、综合题:1.质量为的kg 50.0的物体在⽔平桌⾯上做直线运动,其速率随时间的变化如习题图1-4所⽰。

问:(1)设s 0=t 时,物体在cm 0.2=x 处,那么s 9=t 时物体在x ⽅向的位移是多少?(2)在某⼀时刻,物体刚好运动到桌⼦边缘,试分析物体之后的运动情况。

解:(1)由v-t 可知,0~9秒内物体作匀减速直线运动,且加速度为:220.8cm/s 0.2cm/s 4a == 由图可得:0 2.0cm s =,00.8cm/s v =, 1.0cm/s t v =-,则由匀减速直线运动的位移与速度关系可得:22002() t a s s v v -=- 2200()/2t s v v a s =-+ 22[0.8( 1.0)]/20.2 2.0cm =--?+1.1c m =(2)当物体运动到桌⼦边缘后,物体将以⼀定的初速度作平抛运动。

2.设计师正在设计⼀种新型的过⼭车,习题图1- 5为过⼭车的模型,车的质量为0.50kg ,它将沿着图⽰轨迹运动,忽略过⼭车与轨道之间的摩擦⼒。

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B 班级 学号 姓名第1章 质点运动学1-2 已知质点的运动方程为r i 3j 6k e e tt-=++。

(1)求:自t =0至t =1质点的位移。

(2)求质点的轨迹方程。

解:(1) ()k j i r 630++= ()k j i r 6e 3e 1-1++= 质点的位移为()j i r ⎪⎭⎫⎝⎛-+-=3e 31e ∆(2) 由运动方程有t x e =,t y -=e 3, 6=z 消t 得 轨迹方程为 1=xy 且6=z1-3运动质点在某瞬时位于矢径()y x,r 的端点处,其速度的大小为( D ) (A)dt dr (B)dt d r(C)dt d r (D)22⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dy dt dx1-5某质点的运动方程为k j i r 251510t t ++-=,求:t =0,1时质点的速度和加速度。

^解:由速度和加速度的定义得k j r v t dt d 1015+==, k va 10==dtd 所以 t =0,1时质点的速度和加速度为 015==t j v 11015=+=t kj v1010,ka ==t1-8 一质点在平面上运动,已知质点的运动方程为j i r 2235t t +=,则该质点所作运动为[ B ](A) 匀速直线运动 (B) 匀变速直线运动 (C) 抛体运动 (D) 一般的曲线运动*1-6一质点沿Ox 轴运动,坐标与时间之间的关系为t t x 233-=(SI)。

则质点在4s 末的瞬时速度为 142m·s -1 ,瞬时加速度为 72m·s -2 ;1s 末到4s 末的位移为 183m ,平均速度为 61m·s -1 ,平均加速度为 45m·s -2。

解题提示:瞬时速度计算dt dxv =,瞬时加速度计算22dtx d a =;位移为()()14x x x -=∆,平均速度为()()1414--=x x v ,平均加速度为 ()()1414--=v v a】~1-11 已知质点沿Ox 轴作直线运动,其瞬时加速度的变化规律为t a x 3=2s m -⋅。

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Pd LθxydE d θ习题1212-3.如习题12-3图所示,真空中一长为L 的均匀带电细直杆,总电量为q ,试求在直杆延长线上到杆的一端距离为d 的点P 的电场强度。

[解] 建立如图所示坐标系ox ,在带电直导线上距O 点为x 处取电荷元x Lqq d d =,它在P 点产生的电电场强度度为()()x x d L Lq x d L qE d 41d 41d 2020-+=-+=πεπε则整个带电直导线在P 点产生的电电场强度度为()()d L d qx x d L Lq E L+=-+=⎰002041d 41πεπε故()i E d L d q+=04πε12-4.用绝缘细线弯成的半圆环,半径为R ,其上均匀地带有正电荷Q ,试求圆心处点O 的场强。

[解] 将半圆环分成无穷多小段,取一小段dl ,带电量l Rq d d π=dq 在O 点的电场强度20204d 4d d R lR Q R q E πεππε== 从对称性分析,y 方向的电场强度相互抵消,只存在x 方向的电场强度l R Q E E d sin 4sin d d 302x ⋅=⋅=θεπθ θd d R l =θεπθd 4sin d 202x RQ E =2020202x x 2d 4sin d R QR Q E E E επθεπθπ====⎰⎰ 方向沿x 轴正方向 12-5. 如习题12-5图所示,一半径为R 的无限长半圆柱面形薄筒,均匀带电,沿轴向单位长度上的带电量为λ,试求圆柱面轴线上一点的电场强度E 。

[解] θd 对应的无限长直线单位长带的电量为θπλd d =q 它在轴线O 产生的电场强度的大小为d θRRq E 0202d 2d d επθλπε==因对称性y d E 成对抵消RE E 02x 2d cos cos d d επθθλθ=⋅= RR E E 02202x 2d cos 2d επλεπθθλπ===⎰⎰ 12-6.一半径为R 的半球面,均匀地带有电荷,电荷面密度为σ,求球心点O 处的场强。

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1. 图示一牛顿环装置,设平凸透镜中心恰好和平玻璃接触,透镜凸表面的曲率半径是 R =400 cm .用某单色平行光垂直入射,观察反射光形成的牛顿环,测得第 5 个明环的半径是0.30 cm.。

(1) 求入射光的波长;(2) 设图中 OA = 1.00 cm ,求在半径为 OA 的范围内可观察到的明 (1) 明环半径 ()212λR k r -=()52105122-⨯=-=Rk r λ cm(2) ()λR r k 2212=-对于r = 1.00 cm ,5.02+=λR r k = 50.5故在 OA 范围内可观察到的明环数目为50个。

2. 在某个单缝衍射实验中,光源发出的光含有两种波长λ1和λ2,垂直入射于单缝上.假如λ1的第一级衍射极小与λ2的第二级衍射极小相重合,试问 (1) 这两种波长之间有何关系?(2) 在这两种波长的光所形成的衍射图样中,是否还有其他极小相重合? 解答及评分标准:(1) 由单缝衍射暗纹公式得111sin λθ=a 222s i n λθ=a (2分) 由题意可知 21θθ= , 21sin sin θθ=代入上式可得 212λλ= (3分)(2) 211112sin λλθk k a == (k 1 = 1, 2, ……) a k /2sin 211λθ=222sin λθk a = (k 2 = 1, 2, ……) (2分) a k /sin 222λθ=若k 2 = 2k 1,则θ1 = θ2,即λ1的任一k 1级极小都有λ2的2k 1级极小与之重合.(3分)1. 波长为λ的单色光垂直照射到折射率为n 2的劈尖薄膜上, n 1<n 2<n 3,如图23.4所示,观察反射光形成的条纹.(1) 从劈尖顶部O 开始向右数第五条暗纹中心所对应的薄膜厚度e 5是多少?相邻的二明纹所对应的薄膜厚度之差是多少? (1)因n 1<n 2<n 3,所以光程差δ=2n 2e暗纹中心膜厚应满足δk =2n 2e k =(2k +1)λ/2 e k =(2k +1)λ/(4n 2)对于第五条暗纹,因从尖端数起第一条暗纹On 1 n 1 n 1λ图23.4δ=λ/2,即 k =0,所以第五条暗纹的k =4,故e 4=9λ/(4n 2)(2)相邻明纹对应膜厚差∆e=e k +1-e k =λ/(2n 2)2. 在折射率n =1.50的玻璃上,镀上n '=1.35的透明介质薄膜,入射光垂直于介质膜表面照射,观察反射光的干涉,发现对λ1=6000Å的光干涉相消,对λ2=7000Å的光波干涉相长,且在6000Å~7000Å之间没有别的波长的光波最大限度相消或相长的情况,求所镀介质膜的厚度. 2.因n 1<n 2<n 3所以光程差 δ=2n 2e λ1相消干涉,有 δ=2n 2e =(2k 1+1)λ1/2 λ2相长干涉,有 δ=2n 2e =2k 2λ2/2因λ2>λ1,且中间无其他相消干涉与相长干涉,有k 1=k 2=k ,故(2k +1)λ1/2=2k λ2/2 k=λ1/[2(λ2-λ1)]=3得 e=k λ2/(2n 2)=7.78⨯10-4mm3.(3685) 在双缝干涉实验中,单色光源S0到两缝 S1和S2的距离别为 和 ,并且 , 为入射光的波长,双缝之间的距离为d ,双缝到屏幕的距离为D ,如图。

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一、 选择题1. 对一个作简谐振动的物体,下面哪种说法是正确的? [ C ](A) 物体处在运动正方向的端点时,速度和加速度都达到最大值; (B) 物体位于平衡位置且向负方向运动时,速度和加速度都为零; (C) 物体位于平衡位置且向正方向运动时,速度最大,加速度为零;(D) 物体处在负方向的端点时,速度最大,加速度为零。

2. 一沿X 轴作简谐振动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,振动方程用余弦函数表示,如果该振子的初相为43π,则t=0时,质点的位置在: [ D ](A) 过1x A 2=处,向负方向运动; (B) 过1x A 2=处,向正方向运动;(C) 过1x A 2=-处,向负方向运动;(D) 过1x A 2=-处,向正方向运动。

3. 一质点作简谐振动,振幅为A ,在起始时刻质点的位移为/2A ,且向x 轴的正方向运动,代表此简谐振动的旋转矢量图为 [ B ]x o A ϖ x ω(A) A/2 ω (B) (C)(D)o ooxxxA ϖ x ω ωA ϖA ϖxA/2 -A/2 -A/2 (3)题4. 图(a)、(b)、(c)为三个不同的谐振动系统,组成各系统的各弹簧的倔强系数及重物质量如图所示,(a)、(b)、(c)三个振动系统的 (为固有圆频率)值之比为:[ B ](A) 2:1:1; (B) 1:2:4; (C) 4:2:1; (D) 1:1:25. 一弹簧振子,当把它水平放置时,它可以作简谐振动,若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上如图,试判断下面哪种情况是正确的: [ C ](A) 竖直放置可作简谐振动,放在光滑斜面上不能作简谐振动;(B) 竖直放置不能作简谐振动,放在光滑斜面上可作简谐振动; (C) 两种情况都可作简谐振动; (D) 两种情况都不能作简谐振动。

6. 一谐振子作振幅为A 的谐振动,它的动能与势能相等时,它的相位和坐标分别为: [ C ]2153(A),or ;A;(B),;332663223(C),or ;(D),;4433ππ±±π±±±π±ππ±±π±±±π±7. 一质点沿x 轴作简谐振动,振动方程为 10.04cos(2)3x t ππ=+(SI ),从t = 0时刻起,到质点位置在x = m 处,且向x 轴正方向运动的最短时间间隔为 [ D ](A)s 81; (B) s 61; (C) s 41; (D) s 218. 图中所画的是两个简谐振动的振动曲线,这两个简谐振动叠加后合成的余弦振动的初相为[ C ]xtOx 1x 2(8)题(A) π23; (B) π; (C) π21 ; (D) 0二、 填空题9. 一简谐振动用余弦函数表示,振动曲线如图所示,则此简谐振动的三个特征量为: A=10cm ,/6rad /s =ωπ, /3=φπ10. 用40N 的力拉一轻弹簧,可使其伸长20 cm 。

大学物理学第一章习题答案

习题11、1选择题(1) 一运动质点在某瞬时位于矢径的端点处,其速度大小为(A)(B)(C)(D)[答案:D](2) 一质点作直线运动,某时刻的瞬时速度,瞬时加速度,则一秒钟后质点的速度(A)等于零(B)等于-2m/s(C)等于2m/s (D)不能确定。

[答案:D](3) 一质点沿半径为R的圆周作匀速率运动,每t秒转一圈,在2t时间间隔中,其平均速度大小与平均速率大小分别为(A)(B)(C) (D)[答案:B]1、2填空题(1) 一质点,以的匀速率作半径为5m的圆周运动,则该质点在5s内,位移的大小就是;经过的路程就是。

[答案: 10m;5πm](2) 一质点沿x方向运动,其加速度随时间的变化关系为a=3+2t (SI),如果初始时刻质点的速度v0为5m·s-1,则当t为3s时,质点的速度v=。

[答案: 23m·s-1 ](3) 轮船在水上以相对于水的速度航行,水流速度为,一人相对于甲板以速度行走。

如人相对于岸静止,则、与的关系就是。

[答案:]1、3一个物体能否被瞧作质点,您认为主要由以下三个因素中哪个因素决定:(1) 物体的大小与形状;(2) 物体的内部结构;(3) 所研究问题的性质。

解:只有当物体的尺寸远小于其运动范围时才可忽略其大小的影响,因此主要由所研究问题的性质决定。

1、4下面几个质点运动学方程,哪个就是匀变速直线运动?(1)x=4t-3;(2)x=-4t3+3t2+6;(3)x=-2t2+8t+4;(4)x=2/t2-4/t。

给出这个匀变速直线运动在t=3s时的速度与加速度,并说明该时刻运动就是加速的还就是减速的。

(x单位为m,t单位为s)解:匀变速直线运动即加速度为不等于零的常数时的运动。

加速度又就是位移对时间的两阶导数。

于就是可得(3)为匀变速直线运动。

其速度与加速度表达式分别为t=3s时的速度与加速度分别为v=20m/s,a=4m/s2。

因加速度为正所以就是加速的。

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⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯专业班级_____ 姓名________ 学号________第九章 电磁感应一.单项选择题:如图所示,通有电流I 的无限长直载流导线旁,共面放一矩形导线框。

当导线框平行于无限长直载流导线以速度v 向右匀速运动时,关于线框内出现的现象,下列表述正确的是 :[ C ](A)线框内每边产生电动势,互相抵消,线框内感应电流为零; (B)线框内感应电流为零,整个线框为一等势体;(C)ab 和dc 两边产生电动势,而使V a >V b ,但导线框内感应电流为零; (D)线框内电动势为ab 边产生电动势值的两倍。

2、如右图,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O O '转动(角速度ω与B同方向),BC 的长度为棒长的3/1,则:[ A ](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。

3、一根长为L 的铜棒,在均匀磁场B 中以匀角速度ω旋转着,B的方向垂直铜棒转动的平面,如图。

设0=t 时,铜棒与Ob 成θ角,则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是:[ E ](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 221ω4、自感为H 25.0的线圈中,当电流在s )16/1(内由A 2均匀减小到零时,线圈中自感电动势的大小为:[ C ](A)V 3108.7-⨯。

(B)V 0.2。

(C)V 0.8。

(D)V 2101.3-⨯。

⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯5、对于单匝线圈取自感系数的定义式为I L m /Φ=。

当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则线圈的自感系数L :[ C ] (A)变大,与电流成反比关系。

(B)变小。

(C)不变。

(D)变大,但与电流不成反比关系。

6、两个相距不太远的平面圆线圈,怎样放置可使其互感系数近似为零?设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心。

[ C ](A)两线圈的轴线互相平行。

(B)两线圈的轴线成045角。

(C)两线圈的轴线互相垂直。

(D)两线圈的轴线成030角。

7、用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LIW m =[ D ] (A)只适用于无限长密绕螺线管。

(B)只适用于单匝线圈。

(C)只适用于匝数很多,且密绕的螺线管。

(D)适用于自感系数L 一定的任意线圈。

8、用导线围成如图所示的回路(以O 点为心的圆,加一直径),放在轴线通过O 点垂直于图面的圆柱形均匀磁场中,如磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则磁感电流的流向为:[ B ](A) (B) (C) (D)9、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发生?[ A ](A)在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且b a U U >; (B)在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且b a U U <; (C)在铜条上产生涡流;(D)电子受到洛仑兹力而减速。

ab cdababcdvvⅠⅡ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯B10、在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流:[ B ](A)以情况I 中为最大。

(B)以情况∏中为最大。

(C)以情况III 中为最大。

(D)在情况I 和 ∏中相同。

二、填空题:1、一自感线圈中,电流强度在s 002.0内均匀地由A 10增加到A 12,此过程中线圈内自感电动势为V 400,则线圈的自感系数为___________=L 。

2、磁场恒定,导体切割磁感线产生的电动势叫 电动势,对应的非静电力是 ; 若线圈不动,磁场变化,则在线圈中产生的电动势叫 电动势,对应的非静电力是___________=L 。

3、 如下左图,aoc 为一折成∠ 形的金属导线L oc ao ==,位于XY 平面中;磁场感应强度为B 的匀强磁场垂直于XY 平面,当aoc 以速度v沿X 轴正向运动时,导线上a 、c 两点间电势差=ac U ;当aoc 以速度v 沿Y 轴正向运动时,a 、c 两点中是 点电势高。

4、一导线被弯成如上右图所示形状,acb 为半径为R 的四分之三圆弧,直线段Oa 长为R 。

若此导线放在匀强磁场B 中,B的方向垂直图面向内,导线以角速度ω在图面内绕O 点匀速转动,则此导线中的动生电动势为=i ε ,电势最高的点是 。

5、面积为S 的平面线圈置于磁感应强度为B的均匀磁场中。

若线圈以匀角速度ω绕位于线圈平面内且垂直于B 方向的固定轴旋转,在时刻0=t 时B与线圈平面垂直。

则任意时刻t 时通过线圈的磁通量 ,线圈中的感应电动势 。

若均匀磁场B是由通有电流I 的线圈所产生,且KI B =(K 为常量),则旋转线圈相对于产生磁场的线圈最大互感系数为 。

6、 无限长密绕直螺线管通以电流I 、内部充满均匀、各向同性的磁介质,磁导率为μ。

设管内部的磁感应强度大小为B ,则内部的磁场强度为 , 磁能密度为 。

设螺线管体积为V,则存储在螺线管内部的总磁能为 。

7、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为⎰∑==⋅Sn i i q S d D 1① ⎰Φ-=⋅Lm dt d l d E /②0⎰=⋅SS d B ③ ⎰∑=Φ+=⋅Lni e i dt d I l d B 1/ ④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的。

将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。

(1) 变化的磁场一定伴随有电场:______________。

(2) 磁感应线是无头无尾的:______________。

(3)电荷总伴随有电场:______________。

8、 平行板电容器的电容C 为F μ0.20,两板上的电压变化率为151050.1/-⋅⨯=s V dt dU ,则该平行板电容器中的位移电流为______________。

答案:1. 0.4 H 2. 动生、洛伦兹力;感生、涡旋电场力 3. θsin BvL , a4. 252R B ω, O 5. )cos(t BS ω ,)sin(t BS ωω,KS6. μB,μ22B ,V B μ227. (2);(3);(1)8. 3A三、计算题:1、如图所示,长直导线和矩形线圈共面,AB 边与导线平行,cm a 1=,cm b 8=,cm l 30=。

x(1)若直导线中的电流i 在s 1内均匀地从A 10降为零,则线圈ABCD 中的感应电动势的大小和方向如何?=M ?(693.02ln =) 解:(1)由环路定理得矩形线圈内磁场02IB xμπ=矩形线圈磁通00.d In 22b a I I b B d S l x x aμμππΦ===⎰⎰感应电动势61.247410d V dtε-Φ=-=⨯,沿顺时针方向。

(2)互感系数70 1.2474102l bM In I aμπ-Φ===⨯。

2、如图所示,矩形导体框架置于通有电流I 的长直导线旁,且两者共面,ad 边与长直导线平行,dc 段可沿框架移平动。

设导体框架的总电阻R 始终保持不变,现dc 以速度v沿框架向下作匀速运动,试求(1)当dc 段运动到图示位置(与ab 相距x ),穿过abcd 回路的磁通量;(2)回路中的感应电流i I ;解:(1)矩形框内的磁场02IB yμπ=矩形框内的磁通00000.22r l r I Ix r l B d S xdy In y r μμππ++Φ===⎰⎰⎰(2)回路的感应电动势0002Iv r l d In dt r μεπ+Φ=-=-感应电流0002i Iv r lI InRR r μεπ+==-,沿逆时针方向。

3、如图所示,长直导线和矩形线圈共面,AB 边长为l 且与导线平行,AB、CD 边距导线分别为a、b。

(1)若直导线中的电流为i ,试求通过矩形线框的磁通量; (2)若i 对时间的变化率为0dtdi<,求线圈ABCD 中的感应电动势的大小和方向?解:(1)矩形框内的磁场02IB x μπ=矩形框内的磁通00.22b a Il Il bB d S dx In x a μμππΦ===⎰⎰⎰(2)感应电动势02l d b dI Indta dt μεπΦ=-=-,沿顺时针方向。

4、如图所示,长为L 的金属细棒ab,从静止开始沿倾角为θ的绝缘框架下滑,整个框架置放在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的均匀磁场中。

求棒上的动生电动势与时间的函数关系(不计棒与框架间的摩擦)。

解答 求解本题时应注意磁感应强度B 的方向与棒滑下的速度v 的方向并不垂直,而且棒ab 滑下的速度大小随时间增大,由于框架绝缘,则棒上产生动生电动势,但无电流流过。

解:棒ab 在倾斜框架上下滑时,加速度为sin a g θ=,从静止开始经时间t,其速度sin v at gt θ==。

磁感应强度B 与速度v 的夹角为θπ+2/,则由动生电动势定义式得:将 sin v at gt θ==带入上式,则: 得到当棒ab 下滑时间为t 时,动生电动势为θθπεcos )2/sin(d )(bBlv dl vB l B aab=+=⋅⨯=⎰⎰v 动生θθθε2sin 2/1cos sin Bglt Bglt ==动生。

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