2014-2015学年 第二学期大学物理作业 下载本文

1、两个同心均匀带电球面,半径分别为Ra和Rb (Ra

1qa?qb1qa?qb1; B、; C、??4??0r4??0r4π?0?qaqb?1?; D、????rR?4π?0b???qaqb????R?R??

b??a2)当r > Rb时,该点的电势为[ ] A、

1qa?qb1qa?qb1; B、; C、??4??0r4??0r4π?0?qaqb?1?; D、????rR?4π?0b???qaqb????R?R??

b??a3)当Ra

1qa?qb1qa?qb1??; B、; C、4??0r4??0r4π?0?qaqb?1?; D、????rR?4π?0b???qaqb????R?R??

b??a4)当r > Rb时,该点的电场强度的大小为[ ] A、

1qa?qb1qa?qb1??; B、; C、4??04??0r2r24π?0?qaqb?1qb??2 ; D、????R2R2?4??0rb??a5)当Ra

1qa?qb1qa?qb1??; B、; C、4??04??0r2r24π?0?qaqb?1qa??2 ; D、????R2R2?4??0rb??a2、将一个点电荷放置在球形高斯面的中心,在下列哪一种情况下通过高斯面的电场强度通量会发生变化[ ] A、将另一点电荷放在高斯面外 B、将另一点电荷放进高斯面内 C、在球面内移动球心处的点电荷,但点电荷依然在高斯面内 D、改变高斯面的半径 3、闭合曲面S包围点电荷Q, 现从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点,如图所示,则引入前后[ ] A、曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点电场强度不变 B、曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点电场强度不变 C、曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点电场强度变化

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Q q S

D、曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点电场强度变化 (二)、计算题

1、电荷面密度分别为 ±σ 的两块“无限大”均匀带电平行平板,处于真空中.在两板间有一个半径为R的半球面,如图所示.半球面的对称轴线与带电平板正交.求通过半球面的电场强度通量φe=?

2、长为 l 的带电细棒,沿 x 轴放置,棒的一

o

x

端在原点。设电荷线密度为λ=Ax,A为正常量,求x轴上坐标为x=l+b处的电场强度大小和电势。

3、一半径为R均匀带电半球面,其电荷面密度为σ,求其球心处电场强度大小和电势。

4、在半径为R1和R2的两个同心球面上分别均匀带电q1和q2,求在0< r R2, ,三个区域内的电势分布。

第6章 静电场中的导体与电介质 作业

一、教材:选择题1~4;计算题:9,11,12,13,29,33 二、附加题 (一)选择题

1、一空气平行板电容器,接电源充电后电容器中储存的能量为W0,在保持电源接通的条件下,在两极间充满相对电容率为?r的各向同性均匀电介质,则该电容器中储存的能量W为:

(A) W = W0/?r. (B) W = ?rW0. (C) W = (1+?r)W0. (D) W = W0. (二)计算题

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1、 一个半径为R的不带电金属球壳外有一点电荷q,q距球心为2R。 (1)求球壳内任一点P处的电势;(2)求球壳上电荷在球心处产生的电场强度大小. 2、点电荷q = 4.0 ?10- 10 C处在不带电导体球壳的中心,壳的内外半径分别为R1=2.0 ? 10-2m , R2=3.0 ? 10-2m。求1)导体球壳的电势2)离球心 r=1.0 ? 10-2m 处的电势 3)把点电荷移开球心,导体球壳的电势是否变化?

3、两金属板间为真空,电荷面密度为±?0,电压U0 =300V。若保持电量不变,一半空间充以的电介质?r = 5,板间电压变为多少?(提示:两种情况都需计算) 4、两个半径分别为r1和r2的同心金属薄球壳组成球形电容器,内充以击穿场强为Eb的气体,(已知r2>r1) 求(1)两球间能达到的最大电势差;(2)电容器能储存的最大静电能。

第7章 恒定磁场 作业

一、教材:选择题1~4;计算题:12,13,18,29,34 二、附加题 (一)、选择题

1、如图所示,无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,

I O · · )

当通以电流I时,则在圆心O点的磁感强度大小等于: (A) (C)

?0I2?R; (B)

(1?1?0I4R;

1

?0I2R?); (D)

?0I4R(1??2、有一半径为R的单匝圆线圈,通以电流I . 若将该导线弯成匝数N =2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的:

(A) 4倍和1/2倍; (B) 4倍和1/8倍; (C) 2倍和1/4倍; (D) 2倍和 1/2倍

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(二)、计算题

1、宽度为a 的无限长金属平板,均匀通有电流 I;求在宽度方向上距离一端为b处的p点磁感应强度。

2、半径为 r 的均匀带电半圆环,电荷为q,绕过圆心O的轴 以匀角速度ω转动,如图所示。求:1)圆心O处的磁感应强度:2)旋转带电半圆环的磁矩。

3、一个塑料圆盘,半径为R,带电量q均匀分布于表面,圆 盘绕通过圆心垂直盘面的轴转动,角速度为ω.试证明 (1)在圆盘中心处的磁感应强度为B?(2)圆盘的磁矩为pm?q?R2.

4、载有电流I=20A的长直导线AB旁有一同平面的导线ab,ab长为9cm,通以电流I1=20A。求当ab垂直AB,a与垂足

O点的距离为1cm时,导线ab所受的力,以及对O点的力矩的大小。

14O A ?0?q2?RI ;

O a I1 b 1cm B 题3 第8章 电磁感应 作业

一、教材:选择题1~4;计算题:10,11,12,23 二、附加题 (一)、选择题

1、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I,并各以

dI的变化率减小,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则[ ] dt I I

A、线圈中无感应电流 B、线圈中感应电流为顺时针方向 C、线圈中感应电流为逆时针方向 D、线圈中感应电流方不确定 2、如图所示,导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的与

A

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? O C O′ ?B B

??1?棒垂直、与磁场平行的轴OO转动(角速度?与B同方向),BC的长度为棒长的,

3则[ ]

A、A点比B点电势高 B、A点与B点电势相等 C、A点比B点电势低 D、无法确定

3、如图所示,直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中,磁

?场B平行于ab边,bc的长度为l.当金属框架绕ab边以匀角

?B b ? l c速度ω转动时,abc回路中的感应电动势εi和a、c两点间的电势差Ua-Uc为[ ]

A、?i?0,Ua?Uc?B?l2 B、?i?0,Ua?Uc??B?l2 C、?i?B?l2,Ua?Uc?B?l2 D、?i?B?l2,Ua?Uc??B?l2

12121212 a

4、真空中一根无限长直细导线上通电流I,则距导线距离为a的空间某点处的磁场能量密度为[ ] A、?0(12?0I2?a)2; B、

12?0(1?0I212?a2)2; C、(() ); D、

2?0I2?a2?02a?0I(二)、计算题

1、两条很长的平行输电线,相距为l,载有大小相等而方向相反的电流I=I0cosωt;旁边有一长为a、宽为b的矩形线圈,它们在同一平面内,长边与输电线平行,到最近一条的距离为d,如图所示.求线圈中的磁通量Φ和感应电动势εi.

2、如图所示,一通有稳恒电流I的无限长直导线,导线旁共面放有一长度为L的金属棒,金属棒绕其一端O顺时针匀速转动,转动角速度为ω,O点至导线的垂直距离为a,求:1)当金属棒转至与长直导线平行,如图中OM位置时,棒内感应电动势的大小和方向;2)当金属棒

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M

I ω

O N