大学物理模拟题

第1页共10页一、单项选择题1、如果在静电场中作一封闭曲面，曲面内没有净电荷，下面说法哪个正确。A、通过封闭曲面的电场强度通量一定为0，场强不一定为0；B、通过封闭曲面的电场强度通量不一定为0，场强一定为0；C、通过封闭曲面的电场强度通量不一定为0，场强不一定为0。D、通过封闭曲面的电场强度通量一定为0，场强一定为0；2、设有一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x轴垂直带电平面，坐标原点在带电平面上，则其周围空间各点的电场强度E随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反之为负)哪一个。3、关于静电场高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是哪一个。A、如果高斯面上E处处为零，则该面内必无电荷。B、如果高斯面上E处处不为零，则高斯面内必有电荷。C、如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零。D、如果高斯面内无电荷，则高斯面上E处处为零。4、如图所示，直线MN长为2L，弧OCD是以N点为中心，L为半径的半圆弧，N点有正电荷+q，M点有负电荷-q。今将一试验电荷-q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功A为多少。A、A＝∞B、A＝0C、A＜0，且为有限常量D、A＞0，且为有限常量5、在静电场中，作闭合曲面S，若有0SSdD(式中D为电位移矢量)，则S面内的情况必定为哪一种？A、既无自由电荷，也无束缚电荷。B、没有自由电荷OxEAOxECOxEDE∝1/|x|OxEBE∝xNDPC+qM-qO第2页共10页C、自由电荷和束缚电荷的代数和为零。D、自由电荷的代数和为零。6、一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质，则电场强度的大小E、电容C、电压U、电场能量W四个量各自与充入介质前相比较，增大(↑)或减小(↓)的情形为A、E↓，C↑，U↑，W↓B、E↑，C↓，U↓，W↑C、E↑，C↑，U↑，W↑D、E↓，C↑，U↓，W↓7、对于磁感应强度B，下列说法中不正确的是哪一个？A、磁感强度B是反映磁场某点性质的物理量，磁场中任意一点都有特定方向是B的指向。B、磁感强度B是反映磁场某点性质的物理量，磁场中任意一点B的方向都平行于通过该点的磁感线的切线方向。C、在磁场中一条给定的磁感线上，各点B的大小相同，方向分别沿磁感线方向。D、表达式F=Idl×B和F=qv×B中，F与B始终垂直。8、如图所示，电流从a点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b点。若ca、bd都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度为下列哪一种情况？A、方向垂直环形分路所在平面且指向纸内。B、方向垂直环形分路所在平面且指向纸外。C、方向在环形分路所在平面，且指向b。cIdba第3页共10页aOBbrAOBbrBaOBbrCaOBbrDaD、方向在环形分路所在平面内，且指向a。E、为零。9、电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长导线2返回电源(如图所示)。已知直导线上电流强度为I，圆环的半径为R，且a、b与圆心O三点在同一直线上。设直电流1、2及圆环电流分别在O点产生的磁感强度为1B、2B及3B，则O点的磁感强度的大小为：(A)B=0，因为B1=B2=B3=0(B)B=0，因为021BB，B3=0(C)B≠0，因为虽然B1=B3=0，但B2≠0(D)B≠0，因为虽然B1=B2=0，但B3≠0(E)B≠0，因为虽然B2=B3=0，但B1≠010、无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处B的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所示。正确的图是：B11、一电荷为q的粒子在均匀磁场中运动，下列哪种说法是正确的？A、粒子进入磁场后，其动能和动量都不变B、只要速度大小相同，粒子所受的洛伦兹力就相同C、洛伦兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆D、在速度不变的前提下，若电荷-q变为q，则粒子受力反向，数值不变12、磁介质有三种，用相对磁导率表征它们各自的特性时：ab2I1O第4页共10页t0I(a)t0t0t0t0ABCD(b)A、顺磁质r0，抗磁质，铁磁质B、顺磁质，抗磁质，铁磁质C、顺磁质，抗磁质，铁磁质D、顺磁质，抗磁质，铁磁质13、一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时，铜板中出现的涡流(感应电流)将：A、加速铜板中磁场的增加B、减缓铜板中磁场的增加C、对磁场不起作用D、使铜板中磁场反向14、一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是：A、线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移B、线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行C、线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直D、线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移15、在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t变化规律的曲线应为图(b)中A、B、C、D中的哪一个？D16、在感应电场中电磁感应定律可写成dtdldELK，式中KE为感应电场的电场强度。此式表明：A、闭合曲线L上KE处处相等B、感应电场是保守力场C、感应电场的电场强度线不是闭合曲线D、在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念17、图为沿x轴负方向传播的平面简谐波在t=0时刻的波形。若波的表达式以余弦函数表示，则O点处质点振动的初相为：A、0B、π/2xyOu第5页共10页C、D、3π/218、在相同的时间内，一束波长为λ的单色光在空气和玻璃中传播，下列说法正确的是哪一个？A、传播的路程相等，走过的光程相等。B、传播的路程不相等，走过的光程不相等。C、传播的路程相等，走过的光程不相等。D、传播的路程不相等，走过的光程相等。路程仅仅是一个长度，而光程还和折射率有关系：光在媒质中通过的路程和该媒质折射率的乘积。路程：空气中：c*t玻璃中：v*t光程：空气中：c*t*1玻璃中：v*t*n=(c/n)*t*n=c*t19、关于电磁场的理论，下面说法中哪一个正确？A、均匀变化的磁场周围产生的电场是均匀变化的。B、振荡电场周围产生的磁场是振荡的。C、变化的电场周围产生的磁场一定是变化的。第6页共10页ILADCBD、变化的电场周围产生的磁场不一定是变化的。均匀变化的磁场产生恒定电场，均匀变化电场产生恒定磁场。20、关于电磁波的传播，下列说法中哪一个正确？A、电磁波频率越高，越易沿地面传播。B、电磁波频率越高，越易直线传播。C、电磁波在各种媒质中传播的波长恒定。D、只要有三颗同步卫星在赤道上空传递电磁波，就可把信号传遍全世界。二、填空题1、一均匀带电直线长为d，电荷线密度为，以导线中点O为球心，R为半径(R＞d)作一球面，如图所示，则通过该球面的电场强度通量为_______________。带电直线的延长线与球面交点P处的电场强度的大小为______，方向_______________。0/d；2204dRd；沿矢径OP2、两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场，它们的质量之比是1∶4，电荷之比是1∶2，它们所受的磁场力之是_________，运动轨迹半径之比是_____________。1∶2；1∶2ORdP第7页共10页abcOBqBmvRqvBF3、如图所示，在一长直导线L中通有电流I，ABCD为一矩形线圈，它与L皆在纸面内，且AB边与L平行。（1）矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方向为_____________；（2）矩形线圈绕AD边旋转，当BC边已离开纸面正向外运动时，线圈中感应动势的方向为___________。ADCBA绕向；ADCBA绕向楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。4、一导线被弯成如图所示形状，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i=__________，电势最高的点是__________________。225RB；O点有效长度为5，22)5(2121RBrBBVl5、一横波的表达式是)4.0100(2sin02.0ty（x）(SI，国际单位制)，则振幅是____0.02____，波长是____2.5_____，频率是____100____，波的传播速度是______250________。第8页共10页三、简答题1、如图所示，点电荷-q位于圆心O处，A、B、C为同一圆周上的三点。现将试探电荷从A点分别移动到B、C点，则从A点到C点电场力做功最大。请判断是否正确，并说明原因。2、如图所示，真空中有一电流I从长直导线1沿半径方向经a点流入半径为R的导体圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源，a、b两点和圆心O在同一直线上。请分析：（1）长直导线1在圆环中心O处产生的磁感应强度的大小；（2）长直导线2在圆环中心O处产生的磁感应强度的大小；（3）圆环中心O处的磁感应强度的大小和方向。3、置于磁场中的磁介质，表面会形成磁化电流，请分析该磁化电流能否产生焦耳热，并说明原因。答：不能，因为磁化电流不是传导电流。磁化电流：物体被磁化的时间产生的电流;传导电流:电荷发生传导时产生的电流。4、将条形磁铁沿着铜环的轴线插入时，铜环中有感应电流和感应电场吗？若用塑料圆环替代铜质圆环，结果会怎样？请说明原因。变化的磁场周围必产生感应电场，而有无感应电流要看是否形成回路。第9页共10页abcdlIH60°IIxyaaOPx四、应用题1、一铜片厚度d=2.0×10-3m，放在B=3.0T的匀强磁场中。已知磁场方向与铜片表面垂直，铜的载流子密度n=8.4×1028m-3。当铜片中通有与磁场方向垂直的电流I=200A时，求（1）铜片两端的霍尔电势为多少？（2）铜片的霍尔系数为多少？霍尔系数：RH=1/nq=7.44*10-11(m3/c)2、如图所示，两条穿过y轴且垂直于x－y平面的平行长直导线的正视图，两条导线皆通有电流I，但方向相反，它们到x轴的距离皆为a。(1)推导出x轴上P点处的磁感强度)(xB的表达式；(2)求P点在x轴上何处时，该点的B取得最大值。解：(1)利用安培环路定理可求得1导线在P点产生的磁感强度的大小为：rIB2012/1220)(12xaI---------------2分2导线在P点产生的磁感强度的大小为：rIB2022/1220)(12xaI--------------2分1B、2B的方向如图所示。P点总场：coscos2121BBBBBxxx021yyyBBB则：)()(220xaIaxB，矢量式为：ixaIaxB)()(220---------------3分(2)当0d)(dxxB，0d)(d22xxB时，B(x)最大。由此可得：x=0处，B有最大值------3分五、综合题yrrxaa21OPxB1B2第10页共10页如图所示，一长直导线通有电流I，其旁共面地放置一匀质金属梯形线框abcda，已知：da=ab=bc=L，两斜边与下底边夹角均为60°，d点与导线相距l。今线框从静止开始自由下落H高度，且保持线框平面与长直导线始终共面，求：(1)下落高度为H的瞬间，线框中的感应电流为多少？(2)该瞬时线框中电势最高处与电势最低处之间的电势差为多少？解：(1)由于线框垂直下落，线框所包围面积内的磁通量无变化，故感应电流：Ii=0-----------------------2分(2)设dc边长为l，则由图可见：l=L+2Lcos60°=2L取d→c的方向为dc边内感应电动势的正向，则：cdcddclBlBdvd)v(lrlrIgHd)(220（r=l’）lllg