1、大学物理(下)试题库第九章 静电场知识点 1:电场、电场强度的概念1、 、 【 】下列说法不正确的是:A: 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场;B :电场是一种物质;C :电荷间的相互作用是通过电场而产生的;D:电荷间的相互作用是一种超距作用。2、 【 】 电场中有一点 P,下列说法中正确的是:A: 若放在 P 点的检验电荷的电量减半,则 P 点的场强减半;B:若 P 点没有试探电荷,则 P 点场强为零;C: P 点的场强越大,则同一电荷在 P 点受到的电场力越大;D: P 点的场强方向为就是放在该点的电荷受电场力的方向3、 【 】关于电场线的说法,不正确的是: A: 沿着电场线的方向电场
2、强度越来越小;B: 在没有电荷的地方,电场线不会中止;C: 电场线是人们假设的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在:D:电场线是始于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远。 4、 【 】下列性质中不属于静电场的是:A:物质性; B:叠加性;C:涡旋性; D:对其中的电荷有力的作用。5、 【 】在坐标原点放一正电荷 Q,它在 P 点(x=+1, y=0)产生的电场强度为现在,另外有一个负电荷-2Q,试问应将它E放在什么位置才能使 P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上 x1 (B) x 轴上 006、真空中一点电荷的场强分布函数为: = _。Ey xO+QP (1,0)7、半径为 R,
3、电量为 Q 的均匀带电圆环,其圆心 O 点的电场强度 E=_ 。8、 【 】两个点电荷 21q和 固定在一条直线上。相距为 d,把第三个点电荷3q放在 21,的延长线上,与 相距为 d,故使 3q保持静止,则(A) q (B) 21 (C) 214 (D ) qq9、如图一半径为 R 的带有一缺口的细圆环,缺口长度为 d (dL 的球面,则通过球面的电通量为 =_。5、金属带电球半径为 R,带电量为 Q,则球外任一点(离球心距离为 r)的场强大小 E=_,球内任一点场强 E=_。6、 点电荷 Q 位于一正立方体的正中心,则通过其任一面的电通量 =_。+ - A B C 知识点 3:电场力做功、
4、电势能、电势的概念1、电势描述了静电场的能量分布,一检验电荷 q 置于电势为 的电场中某一点,则其电势能 EP=_。2、【 】点电荷+q 的电场中,若取无穷远处为电势零点 , 则其电势 的分布函数为: (A) (B) rq04rq08(C) (D) 3、 【 】 如图,在点电荷 q 的电场中,选取以 q 为中心、R 为半径的球面上一点 P 处作电势零点,则与点电荷 q 距离为 r 的 P点的电势为 (A) (B) rq04Rr140(C) (D) R4、 【 】 真空中两块相互平行的无限大均匀带电平面 A 和 B,A 平面电荷面密度为 2 , B 平面电荷面密度为 ,两板间距离为 a,当一点电
5、荷 q从 A 面移到 B 面时电场力作的功为:(A) (B) 0qaaq02(C) (D) 45、图示 BCD 是以 O 点为圆心,以 R 为半径的半圆弧,在 A 点有一电荷为+q 的点电荷, O 点有一电荷为q 的点电荷线段 现将一单位正电荷从 B 点沿半圆弧轨RB道 BCD 移到 D 点,则电场力所作的功为_ 6、当一负点电荷在电场中沿着电力线方向运动时,电场力做 _功( 正、负 ),其电势能将 _(增加、减少、不变)r P q R P +qA-qBODCR7、已知 M 点是两等量同种电荷的连线中点,N 点是两等量异种电荷的连线中点,取无穷远处为电势零点,则下列说法正确的是( ):A:M
6、点场强不为零,电势为零;N 点场强为零,电势不为零;B:M 点场强、电势均为零;N 点场强、电势均不为零;C: M 点场强为零,电势不为零;N 点场强不为零,电势为零;D: M、N 点场强、电势均为零;8、空气平板电容器极板电荷分布面密度为 ,极板间距为 d,极板间的电场强度大小 E=_,将其负极板接地,则正极板的电势=_。9、均匀带电的导体球带电量为 Q,半径为 R,其电势 =_。 (取无穷远处为电势零点)10、 【 】 下列关于电势和场强的关系中错误的是:A:电势越高的地方场强也越强;B:场强为零的地方电势不一定为零;C:场强越强的地方,电势变化越快;D:沿着场强的方向电势越来越低。11、
7、 【 】 如图所示,a、b、c 是电场中某条电场线上的三个点,由此可知 (A) EaEbEc ; (B) EaUbUc ; (D) UaUbUc 。 ab c知识点 4:带电粒子加速与偏转,静电平衡1、 【 】 金属导体 A 旁有一点电荷 q,且 A 处于静电平衡态,下列说法中正确的是:(A)导体内 E=0, q 不在导体内产生电场; (B)导体内 E0,q 在导体内产生电场;(C)导体内 E= 0, q 在导体内产生电场; (D)导体内 E0,不在导体内产生电场。2、一导体球壳带有电量 Q,而在其空腔内有一带电体带有电量 q,,则导体壳内表面带电量为_,外表面带电量为_。3、如图所示,把一块
8、原来不带电的金属板 B,移近一块已带有正电荷 Q 的金属板 A,平行放置设两板面积都是 S,板间距离是d,忽略边缘效应当 B 板不接地时,两板间电势差UAB=_ ;B 板接地时两板间电势差 _。AU4、导体球半径为 R,接地,在离球心 O 点距离为 L(LR)处放置一点电荷Q,则导体球上的感应电荷 q=( ). A: -Q; B: ; C: ; D:一 QLQLR5、从电子枪发出的电子(初速度忽略不计)经 1000000 伏特的电场加速后获得的动能为_ev 。A B S S d 静电学综合题:1、如图,真空中一长为 L 的均匀带电细直杆,总电荷为+ q,试求:在直杆延长线上距杆的一端距离为 d
9、 的 P 点的电场强度 .PEL d q P2、图示为一个均匀带电的球壳,其电荷体密度为 ,球壳内表面半径为 ,1R外表面半径为 设无穷远处为电势零点,求空腔内任一点的电势2R3、如图所示,半径为 R 的均匀带电球面,带有电荷 q沿某一半径方向上有一均匀带电细线,电荷线密度为 ,长度为 l,细线左端离球心距离为 r0设球和线上的电荷分布不受相互作用影响,试求细线所受球面电荷的电场力和细线在该电场中的电势能(设无穷远处的电势为零) r0 l q R O 4、电荷面密度分别为+ 和 的两块“无限大”均匀带电平行平面,分别与 x 轴垂直相交于 x1a, x2a 两点设坐标原点 O 处电势为零,试求:
10、1)间的电势分布表示式; -+ -a +a O x5、均匀导体球壳内外半径分别为 r 和 R,带电量为 Q,在其空腔内球心位置放置一点电荷 q,求:1)球壳外任一点的电场强度2)球壳的电势(无穷远处为电势零点)3)求球壳内外表面带电量第十章 稳恒磁场知识点 5:电流的磁效应、磁场1、 【 】发现电流的磁效应的是:A:法拉第 B:安培 C: 库仑 D:奥斯特2、 【 】提出分子电流假说的是:A:法拉第 B:安培 C: 麦克斯韦 D:奥斯特3、 【 】下列说法错误的是:A:磁场和电场一样对其中的电荷都有力的作用;B:磁场只对其中的运动电荷有磁力的作用;C:运动的电荷激发磁场;D:磁场线永远是闭合的
11、。4、 【 】下列对象在磁场中不会受到磁场的作用的是:A:运动电荷 B:静止电荷 C: 载流导体 D:小磁针5、 【 】关于静电场和磁场的异同,下列表述错误的是:A:静电场是有源场,而磁场是无源场;B:静电场是无旋场,而磁场是涡旋场;C:静电力是一种纵向力,而磁场力是一种横向力;D:静电场和磁场对其中的任何电荷都有力的作用。知识点 6:磁感应强度概念1、均匀圆电流 I 的半径为 R,其圆心处的磁感应强度大小 B=_。2、一条无限长载流导线折成如图示形状,导线上通有电流I= 10 AP 点在 cd 的延长线上,它到折点的距离 a = 2 cm,P b a c d 则 P 点的磁感强度 B =_(
12、 0 = 410-7 NA-2) 3、一长直载流导线,沿空间直角坐标 Oy 轴放置,电流沿 y 正向在原点 O 处取一电流元 ,则该电流元在(a,0,0)(a 为正值) ,点处的磁感强度的大小lId为_ _ _,方向为_ 4、真空中稳恒电流 I 流过两个半径分别为 R1,R 2 的同心半圆形导线,两半圆导线间由沿直径的直导线连接,电流沿直导线流入 (1) 如果两个半圆共面 (图 1) ,圆心 O 点的磁感强度 的大小为_,0B方向为_; (2) 如果两个半圆面正交 (图 2) ,则圆心O 点的磁感强度 的大小为_,0的方向与 y 轴的夹角为 _。0B5、如图所示, 、 为长直导线, 为圆心AC
13、DCB在 点的一段圆弧形导线,其半径为 若通以OR电流 ,则 点的磁感应强度为 _。I6、将半径为 R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h(hR )的无限长狭缝后,再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流,其面电流密度为 i,则管轴线磁感强度的大小是 。 (如图) O h I R 0y I x I I I z O R1 R2 图 1 图 2 知识点 7:磁通量 磁场的高斯定理1、 一磁场的磁感强度为 (SI),则通过一半径为 R,开口向 z 轴正方向的kcjbiaB半球壳表面的磁通量 =_Wb 2、 如图,无限长直电流右侧与其共面的矩形中的磁通量 =_。3、 磁场的高斯定理: =_。
14、sdB4、 磁场的高斯定理说明磁场是一种_场。5、 【 】下列关于磁场高斯定理 =0 的理解,错误的是:sdA:磁场是一种无源场;B:磁力线永远是闭合的;C:没有发现像电荷一样孤立的磁单极;D:磁场是有散度的。 知识点 8:磁力、磁力矩1、 【 】如图所示为 4 个带电粒子在 O 点沿相同方向垂直于磁力线射入匀匀磁场后的偏转轨迹的图片,磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的 4 个粒子的质量相等,电量大小也相等,则其中动能最大的带负电的轨迹是A:Oa B:Ob C:O c D:Od2、 两平行直导线若通以同向电流,二者将相互_(排斥或吸引) 。3、电子质量 m,电荷 e,以速度 v 飞入磁感强度为
15、 B 的匀强磁场中, 与 的夹角为vB,电子作螺旋运动,半径 R =_ _。 4、 【 】在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,面积为 S 的矩形线圈通以稳恒电流 ,在I磁力作用下从与磁力线平行转到与磁力线垂直,则磁力做的功为:A: B: C: D: IS21ISBIS41BIS815、粒子速度选择器的电场强度为 E,磁场的磁感应强度为 B,则通过速度选择器的粒子速度 V=_。知识点 9:安培环路定理1、 【 】一载有电流 的细导线分别均匀密绕在半径为 和 的长直圆筒上形成两个I Rr螺线管 ( ),两螺线管单位长度上的匝数相等两螺线管中的磁感应强度大小 和rR2 RB应满足: rB; ; rRA
16、)( rRB)(; ;rC2rD42、如图所示,磁感强度 沿闭合曲线 L 的环流 _ _。LlBd3、半径为 R 的均匀铜导线通以电流 I,则导线内任一点的磁感应强度 B=_,导线外任一点的磁感应强度 B=_。4、同轴电缆内外导体的电流同为 I,且都均匀分布,则电缆外磁感应强度B=_。5、 【 】一长直螺线管,由表面绝缘的导线密绕而成,每米绕 n 匝当导线中的电流为 I 时,管内的磁感应强度的大小 B 为: (设管内磁介质的磁导率为 )A: nI B: I C:2 I D:4 nI I1 I1 I2 L 稳恒磁场综合题1、一无限长圆柱形铜导体(磁导率 0),半径为 R,通有均匀分布的电流 I今
17、取一矩形平面 S (长为 1 m,宽为 2 R),位置如右图中画斜线部分所示,求通过该矩形平面的磁通量 2、一根很长的同轴电缆,由一导体圆柱(半径为 )和一同轴的导体圆管(内、a外半径分别为 , )构成,如图所示使用时,电流 从一导体流去,从另一导bc I体流回设电流都是均匀地分布在导体的横截面上,求:(1)导体圆柱内( ),ra(2)两导体之间( ),b(3)电缆外( )各点处磁感应强度的大小。c3、无限长直线电流 与直线电流 共面,几何位置如图所示.试求直线电流1I2I受到电流 磁场的作用力.2I1II S 2R 1 m 4、边长为 =0.1m 的正三角形线圈放在磁感应强度 =1T 的均匀
18、磁场中,线圈平面与l B磁场方向平行.如图所示,使线圈通以电流 =10A,求:I(1)线圈每边所受的安培力;(2)对 轴的磁力矩大小;O(3)从所在位置转到线圈平面与磁场垂直时磁力所作的功5、如图:不规则的平面载流导线(电流为 I)在均匀磁场中(磁感应强度为 B),求导体所受的力。PxyoIBL第十一章 电磁感应知识点 11:电磁感应定律 动生电动势 感生电动势1、 【 】无限长直导线通以稳恒电流 I,在其下方有一矩形导体线圈与其共面,则在下列哪种情形下线圈中将产生感应电流:A:线圈沿平行于直导线方向直线运动;B: 线圈绕直导线作圆周运动;C:线圈沿垂直于直导线方向运动; D:不动2、 【 】
19、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 旋转 (如图所示)设 t =0 时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为:(A) abB | sin t | (B) abB (C) (D) abB | cos t | abBcos213、长为 L 的均匀导体棒置于磁感应强度为 B 的匀强磁场中,绕其一端点以角速度 在垂直于磁场线的平面内做匀速转动,则导体棒上的电动势等于_。4、 【 】如图所示,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 OO 转动(角速度与 同方向) ,BC 的长度为棒长的 ,则B 31(A) A 点比 B
20、 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5、一半径 r =10 cm 的圆形闭合导线回路置于均匀磁场 B =0.80 T 中, 与B回路平面正交若圆形回路的半径从 t = 0 开始以恒定的速率 dr /dt =80 cm/s 收O O B B A C 缩,则在这 t = 0 时刻,闭合回路中的感应电动势大小为_ _。 知识点 12:感应电场 位移电流 麦克斯韦电磁场理论1、将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时,有 q =2.010-5 C 的电荷通过电流计若连接电流计的电路总电阻 R =25 ,则穿过环的磁通的变化
21、=_ 。 2、 【 】感应电场和静电场的区别不包括:A: 对其中的电荷的作用力遵从不同公式;B: 静电场是保守场,而感应场是涡旋场;C: 静电场来源于电荷,而感应场来源于变化的磁场;D: 场线的性质不同。3、 【 】关于静电场和感应电场的异同,下列表述错误的是:A:感应电场和静电场对其中的电荷都有电场力的作用,且遵从相同的规律;B:静电场是保守力场,而感应电场是一种涡旋场;C:静电场和感应电场来源相同;D:静电场的场线不闭合,而感应电场线是闭合的。4、 【 】关于电与磁的关系,下列表述正确的是:A:电与磁是相互独立,无关的两种事物; B:电是磁的本质;C:磁是电的本质; D:电和磁是同一事物的
22、两个方面,是可以相互转换的统一体。5、 【 】下列表述正确的是:A: 说明了静电场是一种保守力场;0ldEB: 说明了磁场是一种涡旋场;SBC: 电场和磁场是相对统一的,是同一事物的两个方面,相互间可以转换;D: 变化的电场在其周围激发磁场,变化的磁场在其周围也激发电场。6、 【 】麦克斯韦建立电磁场理论的主要贡献包括:A: 创造性地提出“感应电场”和“位移电流”的假说;B: 高度概括地总结出麦克斯韦方程组;C: 提出 “分子电流假说” ;D: 提出“光就是一种电磁波”的理论预言;电磁感应综合题:1、直导线中通以交流电,如图所示, 置于磁导率为 的介质中,已知:, 其中 是大于零的常量.求:与
23、其共面的 N 匝矩形回路中的tIsin0、0I感应电动势.2、长度为 的金属杆 以速率v在导电轨道 上平行移动已知导轨处lababcd于均匀磁场 中, 的方向与回路的法线成60角(如图所示), 的大小为 =B B( 为正常)设 =0时杆位于 处,求:任一时刻 导线回路中感应电动势的kttcdt大小和方向3、磁感应强度为 的均匀磁场充满一半径为 的圆柱形空间,一金属杆放BR在图中位置,杆长为 2 ,其中一半位于磁场内、另一半在磁场外当 0R tBd时,求:杆两端的感应电动势的大小和方向4、载有电流的长直导线附近,放一长度为 的直导线 ,直导线 与bMN长直导线共面,且与长直导线垂直,近端与长直导
24、线相距为 ,设直导线a以速度 平行于长直导线向下匀速运动,如下图所示,求直导线 中感MNv应电动势的大小和方向。I a v b M N 波动光学知识点 13:光程(差) ,光的干涉1、 【 】真空中波长为 的单色光,在折射率为 n 的透明介质中从 A 沿某路径传播到 B,若 A、B 两点相位差为 3,则此路径 AB 的光程为(A)1.5 ; (B)1.5 n; (C)1.5 n ; (D)3 。2、 【 】真空中波长为 的单色光,在折射率为 n 的透明媒质中,从 A 点沿某一路径传播到 B 点,路径的长度为 l,则 A、 B 两点光振动位相差 为(A)当 ; (B)当 ;3,2l 3,)2(3
25、l(C)当 ; (D)当 。n)(3、 【 】如图所示,波长为 的平行单色光垂直入射在折射率为 n2 的薄膜上,经上下两个表面反射的两束光发生干涉。若薄膜厚度为 e,而且n1n 2n 3,则两束反射光在相遇点的相位差为 (A)4n 2 e / ; (B)2n 2 e / ;(C) (4n2 e / ; (D)(2n 2 e / 。4、 【 】一束波长为 的单色光有空气垂直入射到折射率为 的透明薄膜n上,透明薄膜放在空气中,要使反射光得到干涉加强,则薄膜最小的厚度为(A) ; (B) ; (C) ; (D ) 。42425、在空气中有一劈形透明膜,其劈尖角 1.010 -4 rad,在波长 70
26、0 nm的单色光垂直照射下,测得两相邻干涉明条纹间距 l 0.25 cm,由此可知此透明材料的折射率 n 。6、 【 】为了得到最好的感光效果,通常在照相机的镜头上加镀一层折射率为 n 的氟化镁材料做为增透膜以使波长为 的钠黄光在透射中加强,则增透膜的最小厚度为:A: B: c: D: 2n8n4n1 n2 n3 e 7、 【 】关于光的本性,下列表述正确的是:A: 光是一种粒子; B: 光是一种波;C: 光既不是粒子也不是波; D:光即是粒子也是波,它具有波粒二象性8、用波长为 的单色光垂直入射空气劈尖,相邻两条明条纹所对应的劈尖厚度之差为_9、将扬氏双缝干涉实验从空气移到某均匀透明介质中,
27、发现第四级明纹恰好和空气中第三级明纹的位置重合,该介质的折射率 n=_。知识点 14:光的衍射1、 【 】波长为 的单色平行光垂直入射到一狭缝上,若第一级暗纹的位置对应的衍射角为 =/6,则缝宽的大小为A: ; B: ; C:2 ; D:3 。2、 【 】波长 500nm 的单色光垂直照射到宽度为 a0.25 mm 的单缝上,单缝后面放置一凸透镜,在凸透镜的焦平面处放置一屏幕,用以观测衍射条纹。今测得屏幕上中央明条纹的宽度为 ,则凸透镜的焦距 f 为ml40A:2 m; B:1 m; C:0.5 m; D: 0.2 m; 3、 【 】一束波长为 的平行单色光垂直入射到一单缝 AB 上,装置如图
28、所示。在屏幕 D 上形成衍射图样,如果 P 是中央亮纹一侧第一个暗纹所在的位置,则 的长度为BCA: 2; B: ;C:3 /2; D:2 。4、单色平行光垂直照射一单缝,若其第 3 级明条纹的位置正好与 600 nm 的单色平行光的第 2 级明条纹位置重合,则前一种单色光的波长为 。5、用波长为 546.1 nm 的平行单色光垂直照射在一透射光栅上,在分光计上测得第一级光谱线的衍射角为 =30。则该光栅每一毫米上有 条刻痕。6、一束单色光垂直入射在光栅上,衍射光谱中共出现 5 条明纹。若已知此光栅缝宽度与不透明部分宽度相等,那么在中央明纹一侧的两条明纹分别是第_级和第_级谱线。7 可见光的波
29、长范围是 400760 nm,用平行的白光垂直入射在平面透射光栅上,它产生的不与另一级光谱重叠的完整可见光光谱是第 级光谱。C屏 fPD LAB8、根据夫琅和费圆孔衍射原理,提高光学仪器分辨率的途径主要有两条,即增加光学镜头孔径和_。知识点 15:光的偏振1、 【 】一束自然光光强为 ,经过两个偏振片(透光轴的夹角为 45)后OI的光强 =:IA: B: C: D: OI21OI41OI812、一束自然光的光强为 ,经过一偏振片后成为线偏振光,则其光强为0_,如要将线偏振光的偏振方向旋转 900(光强不为零) ,最少需要_片偏振片。3、 【 】为了测量某不透明介质的折射率,用一束自然光从空气中
30、射向该介质,测得当入射角为 60时,反射光为线偏振光,则该媒质的折射率为:A: 1.3 ; B: 1.5; C: 1.73; D: 0.564、光强为 的自然光经过起偏器变为完全偏振光后光强 =_ ,若再用0I 1I0I一偏振片将其偏振方向旋转 60,则最后透射光的光强 =_ 。25、用单色光做杨氏双缝干涉实验,若用两偏振化方向相互垂直的偏振片分别盖在双缝上,则在光屏上能否观察到干涉条纹_(填能或否) 。光学综合题1、在杨氏双缝干涉实验中,双缝之间的间距为 ,缝与观察屏的距离md2.0为 ,试求:mD0.(1)若第二级明条纹离屏中心的距离为 ,所用单色光的波长;6(2)相邻两明条纹间的距离。2
31、、用白光垂直照射置于空气中的厚度为 0.50 m 的玻璃片。玻璃片的折射率为 1.50,在可见光范围内(400 nm 760 nm)哪些波长的反射光有最大限度的增强?(1 nm=10 -9 m)3、某种单色平行光垂直入射在单缝上,单缝宽 a = 0.15 mm缝后放一个焦距f = 400 mm 的凸透镜,在透镜的焦平面上,测得中央明条纹两侧的两个第三级暗条纹之间的距离为 8.0 mm,求入射光的波长。4、波长为 600nm 的单色光垂直入射到一光栅上,测得第二级主极大的衍射角为 30,且第三级是缺级。(1)光栅常数(d=a + b)等于多少?(2)透光缝可能的最小宽度 a 等于多少?(3)在选定了上述(a + b)和 a 之后,求在衍射角-90 90 范围内可能观察到的全部主极大的级次。5、一衍射光栅,每厘米刻有 5条刻痕,刻痕宽度为. m,光栅后的5_10透镜焦距为. m,现以nm 的单色光垂直照射。求)光栅常数)实际最多能观察到几条光栅衍射主极大明纹。6、阳光垂直照射到浮在空气中的油膜上,设油膜的折射率为 1.3,厚度为0.2um,试分析分别从油膜上方和下方观察,油膜呈现甚么颜色?可见光波长(400nm-760nm)