大学物理1下册模拟卷(附答案)
更新时间:2023-03-15 04:37:01 阅读量: 教育文库 文档下载
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江汉大学文理学院2008——2009学年第一学期
大 学 物 理Ⅰ模 拟 试 卷
一、选择题(本大题共10题,每题3分,共30分)
1.关于介质中的高斯定理,下列说法中正确的是[ B ] A.高斯面内无自由电荷,则面上各点D为零 B.高斯面的D通量与面内自由电荷有关
C.高斯面上处处D为零,则面内必定不存在自由电荷 D.以上说法都不正确 E 2. 半径为R的均匀带电球面的静电场中各
E∝1/r2 点的电场强度的大小E与距球心的距离r之(A) 间的关系曲线为:
O [ B ] r R E 2E∝1/r (C) 3.一空气平行板电容器充电后与电源断开,
E (B) O E (D) E∝1/r2 r R E∝1/r2 r 然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电O O r R 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 [ B ]
(A) E↑,C↑,U↑,W↑. (B) E↓,C↑,U↓,W↓. (C) E↓,C↑,U↑,W↓.
(D) E↑,C↓,U↓,W↑.
4.图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出: (A) EA>EB>EC,UA>UB>UC. [ D ] (B) EA<EB<EC,UA<UB<UC.
(C) EA>EB>EC,UA<UB<UC. (D) EA<EB<EC,UA>UB>UC.
CBA
5.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点的磁感强度大小等于 [ C ] (A)
?0I?I . (B) 0. I 2?R?R (C)
6. 波长? =500nm的光沿x轴正向传播,若光的波长的不确定量?? =104 nm,则利用不确定
关系式?px?x?h可得光子的x坐标的不确定量至少为 [ C ]
-
?0I1(1?). (D) ?I(1?1) 2R?4R?0R O P
(A) 25 cm. (B) 50 cm.
(C) 250 cm. (D) 500 cm.
B的7.在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场,如图所示,
??大小以速率dB/dt变化.有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两ab??个不同位置1(ab)和2(ab),则金属棒在这两个位置时棒内的感应
a'b'电动势的大小关系为 [ B ]
l0 (A) ?2=?1≠0. (B) ?2>?1.
(C) ?2
8.图示一均匀带电球体,总电荷为+Q,其外部同心地罩一内、外半径分别为r1、r2的金属球壳.设无穷远处为电势零点,则在球壳内半径为r的P点处的场强和电势为:[ D ] (A) E??BO?Q4??0r2,U?Q.
4??0r+Qr1rr2P
Q (B) E?0,U?.
4??0r1Q (C) E?0,U?.
4??0r(D)
QE?0,U?4??r02.
9. 如图所示,导体棒在均匀磁场B中绕OO’,以角速度?转动。棒中两端点的电势差为
(A)UA?UB?11B?(b?a)2(B)UA?UB?B?(b2?a2) [ D ]
22122U?U?B?(b?a) 1BA(C)UB?UA?B?(b?a)2(D)
22
10 .宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号,经过?t(飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收到,则由此可知飞船的固有长度为 (c表示真空中光速) [ A ] (A) c·?t (B) v·?t (C)
c??t1?(v/c)22(D) c??t?1?(v/c)
二、填空题(本大题共11题,每空一分,共20分)
1.两块“无限大”的均匀带电平行平板,其电荷面密度分别为 ?E(>0)及-,如图所示.试写出各区域的电场强度. ?????Ⅰ Ⅱ ???Ⅲ ??E Ⅱ区=___________ , ?Ⅲ区E=____________ ,
Ⅰ区E= __________ ,
2.一平行板电容器,两板间为空气,极板是半径为r的圆导体片,在充电时极板间电场强度的变化率为dE
dt,若略去边缘效应,则两极板间位移电流
密度为____________________________;位移电流为____________________。
3. 光子波长为?,则其能量=_________;动量的大小 =_________;质量=______________。
4. 使氢原子中电子从n =3的状态电离,至少需要供给的能量为________eV(已知基态氢原子的电离能为13.6 eV).
5. 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为
?? ?D?dS???dV, ①
SV????B? ?E?dl????dS, ②
?tLS?? ?B?dS?0, ③ ??????D ?H?dl??(J?)?dS. ④
?tLS 试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号
填在相应结论后的空白处.
(1) 变化的磁场一定伴随有电场;__________________ (2) 磁感线是无头无尾的;________________________ (3) 电荷总伴随有电场.__________________________
6. 分别以频率为??和?2的单色光照射某一光电管.若???>?2??(均大于红限频率?0 ),则当两种频率的入射光的光强相同时,所产生的光电子的最大初动能E1____ E2;所产生的饱和光电流Is1____ Is2 (填>或=或<)
7.静止质量为me的电子,经电势差为U12的静电场加速后,若不考虑相对论效应,电子的德布罗意波长? =______________________.
8.导线绕成一边长为15 cm的正方形线框,共100匝,当它通有I = 5 A的电流时,且此正方形线框置于磁感应强度B=1.5T的磁场中,线框受到的最大磁力矩M= 。 9、自感系数L =0.3 H的螺线管中通以I =8 A的电流时,螺线管存储的磁场能量 W =___________________.
10一无铁芯的长直螺线管在保持其半径和总匝数不变的情况下,把螺线管拉长一些,则它的自感系数将 。
11、如图,在一圆形电流I所在的平面内,选取一个同心圆形的闭合回路L,则由安培环路
S??定理可知 ?B?dl_______0, 且环路上任意一点B 0. (填=或?)
L
三、计算题(本大题共4题,1、2、3题每题12分,第四题14分,共50分) 1. 两个同心均匀带电球面,内球面半径为R1、带有正电荷Q1,外球面半径为R2、带有负电荷?Q2,求:
(1)各区域电势的分布? -Q2 (2)两球面的电势差为多少? Q1 R1
R2
2. 一体积为V0,质量为m0的立方体沿其一棱的方向相对于观察者A以速度v运动.求:观察者A测得其密度是多少?
3. 半径为R的半圆线圈ACD通有电流I2,置于电流为
A I1的无限长直线电流的磁场中,直线电流I1恰好与半圆的直径重合,两导线相互绝缘.求半圆线圈受到长直线电流
I1的磁力.
I1 C I2 D 4. 如图所示,两条平行长直导线和一个矩形导线框共面.且导线框的一个边与长直导线平行,他到两长直导线的距离分别为r1、r2.已知两导线中电流都为I?I0sin?t,其中I0和?为常数,t为时间.导线框长为a宽为b,求导线框中的感应电动势.
附:答案 一、选择题(本大题共10题,每题3分,共30分)
1.B 2.B 3.B 4.D 5.C 6.C 7.B 8.D 9.D 10.A
二、填空题(本大题共8题,共20分) 1)0;
??0;0; 2)?0dEdt2;?0?rdEdt 3)hc?;?;?c
hh4)1.51 5)②;③;① 6)? ;= 7)h/(2meeU12)1/2 8)16.875N?m 9)9.6J 10)变小 11)=;? 三、计算题(本大题共4题,每题15分,共60分) 1.解: 由高斯定理可求得电场分布为 当r?R1时,E1?0 当R1?r?R2时,E2?Q14??0r2
当r?R2时,E3?Q1?Q2 24??0r当r?R1时,其电势为:U1?=0+
?R1rE1dr+?E2dr??E3dr
R1R2R2??R2Q14??0r2R2dr??Q1?Q2Q1Q1Q1?Q2Q1Q2???== drR24??r24??R4??R4??R4??R4??R01020201020?
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