1、1习 题 课(一)1-1 在边长为 a 的正方体中心处放置一点电荷 Q,设无穷远处为电势零点,则在正方体顶角处的电势为(A) (B) (C) (D) Q034a032a06aQ0121-2 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 U0,则球外离球心距离为 r 处的电场强度的大小为(A) (B) (C ) (D) 302rUR0 20rr01-3 在一个孤立的导体球壳内,若在偏离球中心处放一个点电荷,则在球壳内、外表面上将出现感应电荷,其分布将是(A)内表面均匀,外表面也均匀。 (B)内表面不均匀,外表面均匀。(C)内表面均匀,外表面不均匀。 (D)内表面不均匀,外表面也不均
2、匀。1-4 一平行板电容器充电后仍与电源连接,若用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大,则极板上的电量 Q、电场强度的大小 E 和电场能量 W 将发生如下变化(A)Q 增大,E 增大,W 增大。 (B)Q 减小,E 减小,W 减小。(C)Q 增大,E 减小,W 增大。 (D )Q 增大,E 增大,W 减小。21-5 一半径为 R 的均匀带电圆盘,电荷面密度为 ,设无穷远处为电势零点,则圆盘中心 O 点的电势 U 0 = 。1-6 图示 BCD 是以 O 点为圆心,以 R 为半径的半圆弧,在 A 点有一电量为+q 的点电荷,O 点有一电量为q 的点电荷,线段 BA = R,现将一单位正电荷从 B 点
3、沿半圆弧轨道 BCD 移到 D 点,则电场力所做的功为 。1-7 两个电容器 1 和 2,串联后接上电源充电。在电源保证连接的情况下,若把电介质充入电容器2 中,则电容器 1 上的电势差 ,电容器极板上的电量 。 (填增大、减小、不变)1-8 如图所示为一个均匀带电的球层,其电荷体密度为 ,球层内表面半径为 R1,外表面半径为R2,设无穷远处为电势零点,求空腔内任一点的电势。 1-9 如图所示,半径分别为 R1 和 R2(R 2 R1)的两个同心导体薄球壳,分别带电量 Q1 和 Q2,今将内球壳用细导线与远处半径为 r 的导体球相连,导体球原来不带电,试求相连后导体球所带电量 q 。121R2
4、 rABODqqRC3习 题 课(二)2-1 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 点的磁感应强度大小等于(A)0 (B) (C )I20I40(D) (E) )1(20RI )1(0R2-2 无限长直圆柱体,半径为 R,沿轴向均匀流有电流。设圆柱体内( r R )的磁感应强度为 Be,则有(A)B i、B e 均与 r 成正比。 (B)B i 与 r 成反比,B e 与 r 成正比。(C)B i、B e 均与 r 成反比。 (D)B i 与 r 成正比,B e 与 r 成反比。2-3 在匀强磁场中有两个平面线圈,其面积 A1=2A2, 通有电流 I1=
5、2I2,它们所受的最大磁力矩之比等于(A)1 (B)2 (C)4 (D)1/42-4 一细长载流直导线通有电流 I,导线上还带有线电荷密度为 的净电荷。一带电粒子在距此导线 r 处平行于导线以速度 v 作直线运动。设粒子只受电磁力作用,则当导线内电流变为 时,粒子仍作2I直线运动的条件是(A)使导线上净电荷密度增大一倍; (B)将粒子电荷增加一倍;(C)加上平行于导线的外磁场; (D)将粒子速率加倍。IIIPR42-5 将一无限长载流直导线弯曲成图示的形状,已知电流为 I,圆弧半径为 R, =120o,则圆心 O处磁感应强度 B 的大小为 , B 的方向为 。2-6 已知面积相等的载流圆线圈与
6、载流正方形线圈的磁矩之比为 21,圆线圈在其中心处产生的磁感应强度为 B0,那么正方形线圈(边长为 a)在磁感强度为 B 的均匀外磁场中所受最大磁力矩为_。 2-7 如图所示,一无限长直导线通有电流 I = 10A,在 M 处折成夹角 = 60的折线,求角平分线上与导线的垂直距离均为 r = 0.10m 的 P 点处的磁感应强度。 2-8 如图所示,载有电流 I1 和 I2 的长直导线 ab 和 cd 相互平行,相距为 3r,今有载有电流 I3 的导线MN = r,水平放置,且其两端 M、N 与 I1、I 2 的距离都是 r,ab、cd 和 MN 共面,求导线 MN 所受的磁力大小和方向。II
7、RPIrIabcdMNr1I2I35习 题 课(三)3-1 自感为 0.25H 的线圈中,当电流在(1/16)s 内由 2A 均匀减小到零时,线圈中自感电动势的大小为: (A)7.810 3 V (B)2.0V (C)8.0V (D )3.110 2 V3-2 有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为 r1 和 r2。管内充满均匀介质,其磁导率分别为 1 和 2。设 r1 r2 = 1 2, 1 2 = 2 1,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比 L1 L2 与磁能之比 Wm1 Wm2分别为: (A)L 1 L2 = 1 1, Wm1 Wm2 = 1 1 (B)
8、L 1 L2 = 1 2, Wm1 Wm2 = 1 1(C)L 1 L2 = 1 2, Wm1 Wm2 = 1 2 (D )L 1 L2 = 2 1, Wm1 Wm2 = 2 1 3-3 在圆柱形空间内有一磁感应强度为 B 的均匀磁场,如图所示,B 的大小以速率 dB/ d t 变化,有一长度为 l0 的金属棒先后放在磁场的两个不同位置 1(ab)和 2(a b) 。则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为:(A) 2= 1 0 (B) 2 1 (C) 2 1 (D) 2= 1 = 03-4 长为 l 的金属直导线在垂直于均匀磁场的平面内以角速度 转动。如果转轴在导线上的位置是在 ,
9、整个导线上的电动势为最大,其值为_。如果转轴位置是在_,整个导线上的电动势为最小,其值为_。3-5 一半径 r =10cm 的圆形闭合导线回路置于均匀磁场 B(B = 0.80T)中,B 与回路平面正交。若圆形回路的半径从 t = 0 开始以恒定的速率 d r d t = -80cm/s 收缩,则在这 t = 0 时刻,闭合回路中的感应电动势大小为_;如要求感应电动势保持这一数值,则闭合回路面积应以 dS/dt = 的恒定速率收缩。 ob0l63-6 有两个长度相同,匝数相同,截面积不同的长直螺线管,通以相同大小的电流。现在将小螺线管完全放入大螺线管里(两者轴线重合) ,且使两者产生的磁场方向
10、一致,则小螺线管内的磁能密度是原来的 倍;若使两螺线管产生的磁场方向相反,则小螺线管内的磁能密度为 (忽略边缘效应) 。3-7 如图所示,长直导线 AB 中的电流 I 沿导线向上,并以 dI/dt2A/s 的变化率均匀增长。导线附近放一个与之共面的直角三角形线框,其一边与导线平行,位置及线框尺寸如图(设 a =10cm, b=20cm, c = 5.0cm)所示。求此线框中产生的感应电动势的大小和方向。 3-8 载流长直导线与矩形回路 ABCD 共面,且导线平行于 AB,如图。求下列情况下 ABCD 中的感应电动势: (1)长直导线中电流恒定,t 时刻 ABCD 以垂直于导线的速度 v 从图示
11、初始位置远离导线匀速平移到某一位置时。 (2)长直导线中电流 I I0sin t,ABCD 不动。 (3)长直导线中电流 I I0sin t,ABCD 以垂直于导线的速度 v 远离导线匀速运动,初始位置也如图。ABabcIABCDIlabv7习 题 课(四)4-1 一束波长为 的单色光由空气垂直入射到折射率为 n 的透明薄膜上,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) 4 (B) (4n) (C ) 2 (D) (2n) 4-2 两块平玻璃构成空气劈尖,左边为棱边,用单色平行光垂直入射,若上面的平玻璃慢慢地向上平移,则干涉条纹(A)向棱边方向平移,条纹间隔变小。 (
12、B)向远离棱边方向平移,条纹间隔变小。(C)向棱边方向平移,条纹间隔不变。 (D)向远离棱边方向平移,条纹间隔不变。4-3 在单缝夫琅和费衍射实验中,波长为 的单色光垂直入射在宽度为 a = 4 的单缝上,对应于衍射角为 30o 的方向,单缝处波阵面可分成的半波带数目为(A)2 个 (B)4 个 (C)6 个 (D)84-4 某元素的特征光谱中含有波长分别为 1=450nm 和 2=750nm 的光谱线。在光栅光谱中,这两种波长的谱线有重叠现象,重叠处 2 的谱线的级数将是(A)2,3,4,5 (B) 2,5,8,11 (C)2,4,6,8 (D) 3,6,9,1284-5 用波长为 的单色光
13、垂直照射折射率为 n2 的劈尖薄膜(如图),图中各部分折射率的关系是 n1 n2 n3,观察反射光的干涉条纹,从劈尖角开始向右数第五条暗纹中心所对应的厚度 = e。4-6 一双缝干涉装置,在空气中观察时干涉条纹间距为 1.0mm。若整个装置放在水中,干涉条纹间距将为 mm。 (设水的折射率为 4/3)4-7 一束自然光通过两个偏振片,若两偏振片的偏振化方向间夹角由 1 转到 2,且不考虑吸收,则转动前后透射光强度之比为 。4-8 如图是一牛顿环装置,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 R=400cm。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 0.30cm。(1) 求入射光的波长。(2) 设图中 OA=1.00cm,求在半径为 OA 的范围内可观察到的明环数目。4-9 波长范围在 450650nm 之间的复色平行光垂直照射在每厘米有 5000 条刻线的光栅上,屏幕放在透镜的焦平面处,屏上第二级光谱各色光在屏上所占范围的宽度为 35.1cm,求透镜的焦距 f 。1n32OA11