长江大学大学物理 历年考试试卷.doc

长江大学试卷 学院 班级 姓名 序号

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2007─2008学年第二学期
《大学物理A》(下)考试试卷(B卷)
注意：1、本试卷共4页, 答题纸2页； 2、考试为闭卷考试；
3、姓名、序号必须写在指定地方；4、考试日期:2008.7.2.
已知常数 c=3.00×108m/s h = 6.63×10-34 J·s e=1.60×10-19C
-q
-a
+q
a
P(x,0)
x x
y
O
图1
一.选择题(每小题3分，共30分)
1.如图1所示，在坐标(a, 0)处放置一点电荷+q，在坐标(-a,0)处放置另一点电荷-q，P点是x轴上的一点，坐标为(x, 0).当x >>a时，该点场强的大小为：
(A) (B)
x
O

2a
S2
S1

图2
(C) (D)

2.有两个点电荷电量都是+q，相距为2a，今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面.在球面上取两块相等的小面积S1和S2，其位置如图2所示. 设通过S1和S2的电场强度通量分别为F1和F2，通过整个球面的电场强度通量为F，则
(A)F1 >F2 , F = q /e0 (B)F1 <F2 , F = 2q /e0
M
·
·
·
a
a
+q
P
图3
(C)F1 = F2 , F = q /e0 (D)F1 <F2 , F = q /e0
3.如图3所示，在点电荷+q的电场中，若取图中M点为电势零点，则P点的电势为
(A) q / 4pe0a (B) q / 8pe0a
(C) -q / 4pe0a (D) -q /8pe0a
4.载流圆线圈(半径为R)与正方形线圈(边长为a)通有相同电流I ,若两线圈中心O1与O2处的磁感应强度大小相同,则半径R与边长a之比R : a为
(A) :8 (B):4 (C):1 (D) 1:1
I
L
O
图4
5.如图4,在一圆形电流I所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L,则由安培环路定理可知
(A),且环路上任意点B¹0.
(B),且环路上任意点B=0.
(C),且环路上任意点B¹0.
(D) ,且环路上任意点B=0.
6.若一平面载流线圈在磁场中既不受力，也不受力矩作用，这说明：
(A)该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.
(B)该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.
(C)该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.
(D)该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.
7.尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，则环中：
(A)感应电动势不同, 感应电流不同.
C
A
D
E
O¢
O
B
a
b
图5
(B)感应电动势相同，感应电流相同.
(C)感应电动势不同, 感应电流相同.
(D)感应电动势相同，感应电流不同.
8.矩形线圈长为a宽为b,置于均匀磁场B中.线圈以角速度w旋转,如图5所示,当t=0时线圈平面处于纸面,且AC边向外,DE边向里.设回路正向ACDEA. 则任一时刻线圈内感应电动势为
(A) -abBw sinwt (B) abBw coswt
(C) abBw sinwt (D) -abBw coswt
9.在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为8s，若相对甲以3c/5(c表示真空中光速)的速率作匀速直线运动的乙测得时间间隔为
(A)10s (B)8s (C) 4.8s (D) 3.6s
10.已知钠的红限波长是505nm，那么钠的逸出功是
(A) 1.90ev (B)2.16ev (C)2 .46ev (D) 2.65ev
S
-Q
+Q
b
a
2R
R
O
图6
二. 填空题(每空2分，共30分)
1．如图3.6所示, 真空中有两个点电荷, 带电量分别为Q和-Q, 相距2R..若以负电荷所在处O点为中心, 以R为半径作高斯球面S,若以r0表示高斯面外法线方向的单位矢量，则高斯面上b点的电场强度为 .

UC
U0
A
B
C
Q
d/3
2d/3
图7

2. 一平行板电容器，极板面积为S，相距为d. 若B板接地，且保持A板的电势UA = U0不变，如图7所示. 把一块面积相同的带电量为Q的导体薄板C平行地插入两板之间，则导体薄板C的电势UC=

3. 一导体球外充满相对电容率为e r的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E，则导体球面上的自由电荷面密度s 为

a
I
I
I
·O
图8
´
´
·
4. 如图8所示，三条平行的无限长直导线，垂直通过边
长为a的正三角形顶点，每条导线中的电流都是I，这三条导
线在正三角形中心O点产生的磁感强度为

图9
a
d
I
I
L
b
c
120°
5. 如图9所示，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，恒定电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度B沿图中闭合路径的积分等于

6.在磁感强度为B=ai+bj+ck (T)的均匀磁场中，有一个半径为R的半球面形碗，碗口开口沿y轴正方向.则通过此半球形碗的磁通量为
7.面积为S和2 S的两圆线圈1、2如图10放置，通有相同的电流I．线圈1中的电流产生的磁场通过线圈2的磁通用F2表示，线圈2中的电流产生的磁场通过线圈1的磁通用F1表示，则F1和F2的大小关系为
8.长为 L的金属棒在均匀磁场B中以角速度w 绕端点旋转,均匀磁场的方向垂直于棒, 这时棒的两端动生电动势的大小为
9.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

10.半径为R的无限长圆柱形导体,大小为I的电流均匀地流过导体截面.则长为L的一段导线内的磁场能量W=

11.一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流密度大小为___________

12. 光子能量为0.5MeV的X射线，入射到某种物质上而发生康普顿散射. 若反冲电子的动能为0.1MeV，则散射光波长的改变量∆l与入射光波长l0之比值为
13.把一个静止质量为m0的粒子,由静止加速到v=0.8c(c为真空中的光速)需做功为
14．在加热黑体过程中，其最大单色辐出度对应的波长由0.8mm变到0.4mm，则其辐射出射度增大为原来的
x
l
-l
d
r0
15．波长l =400nm的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量Δl=10-4nm, 光子的坐标的不确定量至少为
三.计算题(每小题10分，共40分)
1.两平行的无限长半径均为r0的圆柱形导线相距为d (d >> r0 ) 如图11所示，求单位长度的此两导线间的电容.

O
I
I
图12
R1
R2
2.一根同轴电缆线由半径为R1的长导线和套在它外面的半径为R2的同轴薄导体圆筒组成，中间充满磁导率为的各向同性均匀非铁磁绝缘介质，如图12所示. 传导电流沿导线向上流去, 由圆筒向下流回，电流在截面上均匀分布．求空间中的磁感强度大小B的分布．

图13
3. 图13所示，一长圆柱状磁场，磁场方向沿轴线并垂直图面向里，磁场大小既随到轴线的距离r成正比而变化，又随时间t作正弦变化，即B =B0rsinwt，B0、w均为常数．若在磁场内放一半径为a的金属圆环，环心在圆柱状磁场的轴线上，求金属环中的感生电动势。 4. 牛郎星距地球约16光年,宇宙飞船若用6年的时间(宇宙飞船上钟指
示的时间)抵达牛郎星，宇宙飞船的飞行速度是多少？
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