大学物理下册试卷

题号 得分 一 二 三 四 总分 5. 惠更斯原理涉及了下列哪个概念？ [ ] (A) 波长 (B) 振幅 (C) 次波假设 (D) 位相 6. 把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到0.6c (c为真空中的速度) 需做的功等于 [ ] （A）0.18m0c （B）0.25m0c （C）0.36m0c （D）1.25m0c 7.光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2，P1和P2的偏振化方向的夹角30,则透射偏振光的强度I是： [ ] (A) I0/4； (B) 3I0/4； (C) 3I0/2； (D) 3I0/8 8. 已知园环式螺线管的自感系数为L，若将该螺线管锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数：[ ] （Ａ）都等于.2222一、选择题（每题3分，共24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P1和P2之间的电势差决定于：[ ] （Ａ）P1和P2两点的位置。 （Ｂ）P1和P2两点处的电场强度的大小和方向。 111L。 （Ｂ）有一个大于L，另一个小于L。 22211L。 （Ｄ）都小于L。 22（Ｃ）都大于（Ｃ）试验电荷所带电荷的正负。（Ｄ）试验电荷的电荷量。 二．证明题： (6分） 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）EAEBEC，UAUBUC （Ｂ）EAEBEC，UAUBUC （Ｃ）EAEBEC，UAUBUC （Ｄ）EAEBEC，UAUBUC 4. 粒子的动能等于它本身的静止能量，这时该粒子的速度为 [ ] （A）一环形螺线管，共N匝，截面为长方形，其尺寸如图，试证明此螺线管自感系数为：0N2hbLln2a 3314c （B）c （C）c （D）c 2425 ----- -- -- - -- - -- - -- - - -- - -- - -- -- - -线核--审- -- -- -）-- - 题- 答订- - 准-- - 不-- - 内-- - 线- 订装 -- 装- -- （-- - - ----师---教---题---命------------------------------

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三、填空题（每题3分，共30分） 1. 如图1所示，在场强为E的均匀电场中，A、B两点间距离为d，E 9．光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强AB连线方向与E的夹角为30°, 从A点经任意路径到B点的场强线是 ，可能出现的最小光强是 。 积分 E dl= d  AB A B 10．狭义相对论认为，时间和空间的测量值都是_________ __（填相对的或绝对的），它图1 们与观察者的运动密切相关。 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U0 持A板的电势Ud/3 A = U0不变，如图2所示. 把一块面积相同的带电UC Q A 四、计算题（每题10分，共40分）1. 一束自然光强度为I0通过偏振片P1后再经过偏振片P2，已知偏振片之间夹角为60度，2d/3 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C 问通过偏振片P2后光的强度是多少? UC= 图2 B 3.一平行板电容器两极板间电压为U，其间充满相对电容率为 r1 的各向同性均匀电介质，电介质厚度为d . 则电介质中的电场能量密I R a O b 度w = I 2 4.如图3所示,在真空中,电流由长直导线1沿切向经a点流入一电图3 阻均匀分布的圆环,再由b点沿切向流出,经长直导线2返回电源.电 • • L 已知直导线上的电流强度为I,圆环半径为R，aob=180.则圆心流 截 • • • O点处的磁感强度的大小B = 面 S1 S 2 •I 5.圆柱体上载有电流I，电流在其横截面上均匀分布回路L(顺时图4 针绕向)通过圆柱内部，将圆柱体横截面分为两部分，其面积大小分别为S1和S2，如图4所示则 L Bd l 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x轴正方向.则通过此半球形碗的磁通量为 7. 相干光满足的条件是1） ；2） ；3） 。 8．相对论能量和动量关系为_ 。

湖南工程学院试卷纸2012至2013学年第一学期（A）专业班级 姓名 学号 共 3 页第 3 页

-------- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- 线 -核---审-- - - ）-- - 题- 答订- - 准-- - 不-- - 内-- - 线- 订装- - 装-- - （-- ---师---教---题---命---------------------------------2．一粒子静止质量为m0，当它以0.5c的速度高速运动时其质量变为原来的多少倍？ 4.一平行板电容器极板面积为S，间距为d，接在电源上以维持其电压为U。将一块厚 度为d、介电常数为r的均匀电介质板插入极板间空隙。计算： ⑴ 静电能的改变； ⑵ 电场对电源所作的功； ⑶ 电场对介质板作的功。 3. 如右图所示。半径为R的无限长实心圆柱导体载有电流I， 电流沿轴向流动，并均匀分布在导体横截面上．一宽为R，长为l的矩形回路(与导体轴线同平面)以速度v向导体外运动(设导体内有一很小的缝隙，但不影响电流及磁场的分布)．设初始时刻矩形回路一边与导体轴线重合，求t (t 湖南工程学院试卷参考答案及评分标准

（A）专业班级2011级 汽车服务，工业工程，化工，生物工程，材料化学，建环 命题教师：成传品

2012至2013学年1学期

4.解： ⑴ 因保持与电源连接，两极板间电势差保持不变，而电容值由 ----------------------------------------------------装------------订------------线-------------------------------- 课程名称 大 学 物 理 II 一、选择题(每题3分) 1 2 3 4 5 6 7 8 题次 D A D A C B D D 二．证：由安培环路定理知：在螺线管内部距环轴线为r处的磁感应强度： 0r  2 插入介质前后电容器储存的电场能量由 C10SdCSd 则静电能的改变： We1C1U220SU22dWe2C2U220rSU22d （4分） B0NI/(2r)2磁能密度为wmB/(20)2 ⑵ 电容器上带电量的增量为： WeWe2We1(r1)0SU22d ，所以螺线管中的磁能为： QC2UC1U(r1)0SUdWmwmdV b1NIB(0)22rhdr2rhdra22r200 则电场对电源作的功为： 10N2hb22(ln)IAQU(1)SUd1r022a （3分） 1⑶ 设电场对介质作的功为A2，根据功能原理： WmLI22而由自感系数表示的磁能公式为： AAW 211 三、填空题(每题3分) NhbL0ln2a 2A2WeA1(r1)0SU22de （3分） 322Qd 3  0 rU 2/(2d2) 4 0 5 0IS1/(S1+S2) 6R2a 7： 1）Ed 2 U02390S2222频率相同；2）位相差恒定；3）光矢量振动方向平行 8)EE0Pc 9)4I0 0 10) 相对的 四、计算题 1（略） 2. .（略） 3. 解：取逆时针方向为回路正向，则回路中的感应电动势为 B1lB2l (2分) B1 B2 v 0I2(Rvt) (2分) 0Ivt2R2 (2分) 0Il2π(1t2) (4分) RtR ------------- -- - -- - -- - -- - -- - -- - -线 - - - ----核 -）--审- 题- 答订- -准--品-不--传-内--成- 线- 订装 -- 装---师（---教---题---命--------------------------------------

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6. 惠更斯原理涉及了下列哪个概念？ [ ] 课程名称 大 学 物 理 II 考试 Ｂ卷 考试形式：闭卷 (A) 波长 (B) 振幅 (C) 次波假设 (D) 位相 7.把一个静止质量为m0的粒子，由静止加速到0.6c (c为真空中的速度) 需做的功等于 适用专业班级2011级 汽车服务，工业工程，化工，生物工程，材料化学，建环 [ ] （A）0.18m220c （B）0.25m0c （C）0.36m22题号 一 二 三 四 总分 0c （D）1.25m0c 8. 已知园环式螺线管的自感系数为L，若将该螺线管锯成两个半环式的螺线管，则两个得分 半环螺线管的自感系数：[ ] 一、选择题（每题3分，共24分） （Ａ）都等于12L。（Ｂ）有一个大于12L，另一个小于12L。 1. 设源电荷与试探电荷分别为Q、q，则定义式EFq对Q、q的要求为： [ ] （Ｃ）都大于11（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2L。（Ｄ）都小于2L。 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。 二．证明题： (6分） 2. 一均匀带电球面，电荷面密度为，球面内电场强度处处为零，球面上面元dS的一个带电量一环形螺线管，共N匝，截面为长方形，其尺寸如图，试证明此螺线管自感系数为：为dS的电荷元，在球面内各点产生的电场强度：[ ] L20Nhb（Ａ）处处为零。（Ｂ）不一定都为零。（Ｃ）处处不为零。（Ｄ）无法判定。 2lna 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（A为常数）的非均匀带电球体。（Ｄ）半径为R的、电荷体密度为A/r（A为常数）的非均匀带电球体。 4.光强为I0的自然光依次通过两个偏振片P1和P2，P1和P2的偏振化方向的夹角30.,则透射偏振光的强度I是： [ ] (A) I0/4； (B) 3I0/4； (C) 3I0/2； (D) 3I0/8 5. 粒子的动能等于它本身的静止能量，这时该粒子的速度为 [ ] （A）32c （B）3144c （C）2c （D）5c

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三、填空题（每题3分共24分 四、计算题（每题10分，共40分） 1.一电量为5109C的试验电荷放在电场中某点时，受到20109N向下的力，则该点的电场1.（10分）1. 一束自然光强度为I0通过偏振片P1后再经过偏振片P2，已知偏振片之间夹角为45度，问通过偏振片P2后光的强度是多少? 强度大小为 ，方向 。 2.狭义相对论认为物体长度的测量是相对的，与惯性系的选择 （填有关或无关）。 3.一“无限大”空气平板电容器，极板A和B的面积都是S，两极板间距离为d，连接电源后，A 板电势UAV，B板电势UB0。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= 4.光的干涉和衍射现象反映了光的 （填波动性或粒子性），光的偏振现象说明光波是 波。 5.在安培环路定理 LBdl0Ii中，Ii是指 ；B是指 ，它是由 决定的。 2.（10分）2．一粒子静止质量为m0，当它以32c的速度高速运动时其质6.一根无限长直导线通有电流I，在P点处被弯成了一个半径为R的量变为原来的多少倍？ 圆，且P点处无交叉和接触，则圆心O处的磁感应强度大小 为 ，方向为 。 7.在磁感应强度为B的磁场中，以速率v垂直切割磁力线运动的一长度为L的金属杆，相当于 ，它的电动势= ，产生此电动势的非静电力是 。 8.铜的相对磁导率r0.9999912，其磁化率m ，它是 磁性磁介质。 9．光强均为I0的两束相干光相遇而发生干涉时，在相遇区域内有可能出现的最大光强是 ，可能出现的最小光强是 。 10．狭义相对论认为，时间和空间的测量值都是_________ __（填相对的或绝对的），它们与观察者的运动密切相关。

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--------- -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- 线 ---核---审- - ）-- - 题- 答订- - 准-- - 不-- - 内-- - 线- 订装- - 装-- - （----师---教---题---命---------------------------------- 4.（10分）两根平行导线，横截面的半径都是a，中心相距为d，载有大小相等而方向 相反的电流。设da，且两导线内部的磁通量都可略去不计。求这样一对导线长为l段 的自感系数L。 3.（10分）电流均匀地流过宽为2a的无穷长平面导体薄板，电流强度为I，通过板的中线并与板面垂直的平面上有一点P，P到板的垂直距离为x（见附图），设板厚可略去不计，求P点的磁感应强度B。

湖南工程学院试卷参考答案及评分标准

（B）专业班级2011级 汽车服务，工业工程，化工，生物工程，材料化学，建环 命题教师：集体 2012至2013学年1学期

----------------------------------------------------装------------订------------线-------------------------------- 大 学 物 理 II 一、选择题(每题3分) 2 3 4 5 6 7 8 题次 1 C C B D A B B D 二证明题（略） 三、填空题 1[Vqd/(20S)]4N/C21. (2分)； 向上（1分）2.有关 3. 4.横波 5. 环路所包围的所有稳恒电流的代数和； (2分) 环路上的磁感应强度； (2分) 环路内外全部电流所产生的磁场叠加。(1分) 课程名称 4.（10分）解： 设导线中的电流为I，由于两导线在它们之间产生的磁场方向相同，故两导线之间的磁场分布为： BB1B2 0I0I2r2(dr) （4分） da 长度为l两导线之间的磁通量为： mBdSa(0I0IIlda)ldr0ln2r2(dr)a （4分） L 故自感为： mI0lda0ldlnlnaa （2分） 11 (2分)；6. 2R 垂直纸面向里 (1分) 7. 一个电源 (2分) vBL (2分) 洛仑兹力(1分) 68. 8.810 (2分) 抗 (1分) 9 4I0 0 10 相对的 0I四、计算题 1（略） 2. 略） 3.（10分）解：见图，将平板分成无穷多条直导线，在A处取dl直导线，其在P点产生的磁感应强度为： 方向见图 （3分） 由对称形可知，平板在P点产生的磁感应强度沿z轴正方向。 dB10iIdl0dl2r4ardBdB1cos（3分） 0IcosIxIxdldl02dl04ar4ax2l24ar B （3分） 0Ixadl0Iaarctg4aax2l22ax B 方向沿z轴正方向。 （1分）