普通班物理期中理1A101解读.docx
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普通班物理期中理1A101解读
天津工业大学（2013-2014学年第2学期）
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学院专业班学号姓名
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《大学物理》理一
（2）期中试卷A（2013.10理学院）
特别提示：
请考生在密封线左侧的指定位置按照要求填写个人信息，若写在其它处视为作弊。
本试卷共有四道大题，请认真核对后做答,若有疑问请与监考教师联系。
满分
24
7
7
7
9
10
题目
一
1～8
二
9～10
二
11～12
二
13～14
二
15～16
三
17
得分
评阅人
满分
10
10
10
6
总分
复
核
题目
三
18
三
19
三
20
四
21
得分
评阅人
满分
24
得分
一、选择题（每小题3分,请将答案写在括号处）
1．如图所示，边长为l的正方形，在其四个顶点上各放有等量的点电荷。
若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零，则：
［］
_EMBEDWord.Picture.8___
（A）顶点a、b、c、d处都是正电荷；
（B）顶点a、b处是正电荷，c、d处是负电荷；
（C）顶点a、c处是正电荷，b、d处是负电荷；
（D）顶点a、b、c、d处都是负电荷。
2．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：
［］
_EMBEDWord.Picture.8___
（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。
3．如图所示，在真空中半径分别为R和2R的两个同心球面，其上分别均匀地带有电荷+q和－3q。
今将一电荷为+Ｑ的带电粒子从内球面处由静止释放，则该粒子到达外球面时的动能为：
［］
_EMBEDWord.Picture.8___
（A）_EMBEDEquation.3___；
（B）_EMBEDEquation.3___；
（C）_EMBEDEquation.3___；
（D）_EMBEDEquation.3___。
4．两个半径相同的金属球，一为空心，一为实心，把两者各自孤立时的电容值加以比较，则［］
（A）空心球电容值大；（B）实心球电容值大；
（C）两球电容值相等；（D）大小关系无法确定。
5．真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面，如果它们的半径和所带的电荷都相等。
则它们的静电能之间的关系是［］
（A）球体的静电能等于球面的静电能；
（B）球体的静电能大于球面的静电能；
（C）球体的静电能小于球面的静电能；
（D）球体内的静电能大于球面内的静电能，球体外的静电能小于球面外的静电能。
6．电流I由长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b点沿垂直ac边方向流出，经长直导线2返回电源（如图）。
若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O点产生的磁感强度分别用_EMBEDEquation.3___、_EMBEDEquation.3___和_EMBEDEquation.3___表示，则O点的磁感强度大小［］
_EMBEDWord.Picture.8___
（A）B=0，因为B1=B2=B3=0；
（B）B=0，因为虽然B1≠0、B2≠0，但_EMBEDEquation.3___，B3=0；
（C）B≠0，因为虽然B3=0，但_EMBEDEquation.3___；
（D）B≠0，因为虽然_EMBEDEquation.3___，但B3≠0。
7．如下图所示，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，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度_EMBEDEquation.3___沿图中闭合路径L的积分_EMBEDEquation.3___等于［］
_EMBEDWord.Picture.8___
（A）_EMBEDEquation.3___；
（B）_EMBEDEquation.3___；
（C）_EMBEDEquation.3___；
（D）_EMBEDEquation.3___。
8．关于高斯定理，下列说法中哪一个是正确的？
［］
（A）高斯面内不包围自由电荷，则面上各点电位移矢量_EMBEDEquation.3___为零；
（B）高斯面上处处_EMBEDEquation.3___为零，则面内必不存在自由电荷；
（C）高斯面的_EMBEDEquation.3___通量仅与面内自由电荷有关；
（D）以上说法都不正确。
二、填空题（共30分）
满分
7
得分
9．（本题4分）静电场中某点的电势，其数值等于______________________________或
_______________________________________。
10．（本题3分）如下图所示，在一个点电荷的电场中分别作三个电势不同的等势面A，B，C．已知UA＞UB＞UC，且UA－UB＝UB－UC，则相邻两等势面之间的距离的关系是：
RB－RA______RC－RB。
（填＜、＝、＞）
满分
7
得分
11．（本题3分）地球表面附近的电场强度为100N/C。
如果把地球看作半径为6.4×105m的导体球，则地球表面的电荷Q=____________。
（
）
12．（本题4分）一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常量为εr。
若极板上的自由电荷面密度为σ，则介质中电位移的大小D=____________，
电场强度的大小E=____________________。
满分
7
得分
13．（本题3分）半径为R的半球面置于场强为
的均匀电场中，其对称轴与场强方向一致，如下图所示。
则通过该半球面的电场强度通量为__________________。
14．（本题4分）在非均匀磁场中，有一电荷为q的运动电荷。
当电荷运动至某点时，其速率为v，运动方向与磁场方向间的夹角为α，此时测出它所受的磁力为fm。
则该运
动电荷所在处的磁感强度的大小为________________；磁力fm的方向一定垂直于________________________________________________________________。
满分
9
得分
15．（本题6分）如图，半圆形线圈（半径为R）通有电流I，线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场
中。
线圈所受磁力矩的大小为__________，方向为____________。
把线圈绕OO＇轴转过角度____________时，磁力矩恰为零。
16．（本题3分）真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2相比，W1______W2（填<、=、>）。
三、计算下列各题（共40分）
17．（本题10分）如图所示，真空中一长为L的均匀带电细直杆，总电荷为q，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度。
满分
10
得分
18．（本题10分）若电荷以相同的面密度σ均匀分布在半径分别为r1＝10cm和r2＝20cm的两个同心球面上，设无穷远处电势为零，已知球心电势为300V，试求两球面的电荷面密度σ的值。
（ε0＝8.85×10-12C2/N·m2）
满分
10
得分
19．（本题10分）一绝缘金属物体，在真空中充电达某一电势值，其电场总能量为W0。
若断开电源，使其上所带电荷保持不变，并把它浸没在相对介电常量为εr的无限大的各向同性均匀液态电介质中，问这时电场总能量有多大？
满分
10
得分
20．（本题10分）一无限长圆柱形铜导体（磁导率μ0），半径为R，通有均匀分布的电流I。
今取一矩形平面S（长为1m，宽为2R），位置如右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量。
满分
10
得分
四、回答问题（共6分）
21．（本题6分）从毕奥─萨伐尔定律能导出无限长直电流的磁场公式
，
当考察点无限接近导线时（a→0），则B→∞，这是没有物理意义的，请解释。
满分
6
得分
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