(A)0(B)(C)(D)
[A]3、将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,断开电源。
再将一块与极板面积相同得金属板平行地插入两极板之间,则由于金属板得插入及其所放位置得不同,对电容器储能得影响为:
(A)储能减少,但与金属板位置无关
(B)储能减少,但与金属板位置有关
(C)储能增加,但与金属板位置无关
(D)储能增加,但与金属板位置有关
[C]4、C1与C2两空气电容器并联以后接电源充电,在电源保持联接得情况下,在C1中插入一电介质板,则
(A)C1极板上电量增加,C2极板上电量减少
(B)C1极板上电量减少,C2极板上电量增加
(C)C1极板上电量增加,C2极板上电量不变
(D)C1极板上电量减少,C2极板上电量不变
二填空题
1、已知一平行板电容器,极板面积为s,两板间隔为d,其中充满空气,当两极板上加电压U时,忽略边缘效应,两极板间得相互作用力F=。
2、一平行板电容器,上极板带正电,下极板带负电,其间充满相对电容率为=2得各向同性得均匀电介质,如图所示。
在图上大致画出电介质内任一点P处自由电荷产生得场强,束缚电荷产生得场强与总场强。
3、一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对电容率为,若极板上得自由电荷面密度为σ,则介质中电位移得大小D=,电场强度得大小E=_。
4、一个平行板电容器得电容值C=100pF,面积S=100cm,两板间充以相对电容率为=6得云母片,当把它接到50V得电源上时,云母中电场强度得大小E=V/m,金属板上得自由电荷电量q=_____C_________、
5、两个电容器1与2,串联以后接上电动势恒定得电源充电,在电源保持联接得情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上得电势差_增大____;电容器1极板上得电量增大____、
三计算题
1、半径为a得两根平行长直导线相距为d(d>>a)。
(1)设两导线每单位长度上分别带电+λ与λ,求导线间得电势差;
(2)求此导线组每单位长度得电容。
解
(1)如图所示,P为两导线间得一点,P点场强为
两导线间得电势差为
因为d>>a,所以
(2)单位长度得电容
2、半径为R得孤立导体球,置于空气中,令无穷远处电势为零,求
(1)导体球得电容;
(2)球上带电量为Q时得静电能;
(3)若空气得击穿场强为,导体球上能储存得最大电量值。
解:
(1)设孤立导体球上得电量为Q,则球上得电势为。
根据孤立导体电容得定义式,有
(2)带电导体球得静电能
(3)设导体球表面附近得场强等于空气得击穿场强时,导体球上得电量为。
此电量即为导体球所能存储得最大电量。
第12单元稳恒电流得磁场
一选择题
1[C],2[B],3[B],4[D],5[D]
[C]1.一磁场得磁感应强度为(T),则通过一半径为R,开口向z正方向得半球壳表面得磁通量得大小就是:
(A)(B)
(C)(D)
[B]2、若要使半径为4×10m得裸铜线表面得磁感应强度为7、0×10T,则铜线中需要通过得电流为(μ=4π×10T·m·A)
(A)0、14A(B)1、4A
(C)14A(D)28A
[B]3、一载有电流I得细导线分别均匀密绕在半径为R与r得长直圆筒上形成两个螺线管(R=2r),两螺线管单位长度上得匝数相等,两螺线管中得磁感应强度大小与应满足:
(A)=2(B)=
(C)2=(D)R=4
[D]4.如图,两根直导线ab与cd沿半径方向被接到一个截面处处相等得铁环上,稳恒电流I从a端流入而从d端流出,则磁感应强度沿图中闭合路径L得积分等于
(A)(B)
(C)(D)
[D]5、有一由N匝细导线绕成得平面正三角形线圈,边长为a,通有电流I,置于均匀外磁场B中,当线圈平面得法向与外磁场同向时,该线圈所受得磁力矩值为:
(A)
(B)
(C)
(D)0
二填空题
1、。
2、0。
3、,沿Z轴负向4、11、25Am2。
5、4倍
6、
1、一无限长载流直导线,通有电流I,弯成如图形状,设各线段皆在纸面内,则P点磁感应强度B得大小为。
2、如图所示,半径为0、5cm得无限长直圆柱形导体上,沿轴线方向均匀地流着I=3A得电流,作一个半径r=5cm、长l=5cm且与电流同轴得圆柱形闭合曲面S,则该曲面上得磁感应强度B沿曲面得积分_______0_________________________。
3.一长直载流导线,沿空间直角坐标oy轴放置,电流沿y轴正向。
在原点o处取一电流元,则该电流元在(a,0,0)点处得磁感应强度得大小为,方向为平行z轴负向。
4.导线绕成一边长为15cm得正方形线框,共100匝,当它通有I=5A得电流时,线框
得磁矩=______11、25_________________。
5.在磁场中某点放一很小得试验线圈。
若线圈得面积增大一倍,且其中电流也增大一倍,
该线圈所受得最大磁力矩将就是原来得______4________倍。
6.长为l得细杆均匀分布着电荷q,杆绕垂直杆并经过其中心得轴,以恒定得角速度ω旋转,此旋转带电杆得磁矩大小就是。
三计算题
1、有一半径为R得单匝圆线圈,通以电流I,若将该导线弯成匝数N=2得平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样得电流I,则线圈中心得磁感应强度与线圈得磁矩分别就是原来得多少倍?
解:
(1)没弯之前
(2)之后
所以:
2.如图所示,一半径为R得均匀带电无限长直圆筒,电荷面密度为,该筒以角速度绕其轴线匀速旋转,试求圆筒内部得磁感应强度。
解:
带电圆筒旋转相当于圆筒表面有面电流,单位长度上电流为;
与长直通电螺线管内磁场分布类似。
圆筒内为均匀磁场,得方向与一致(若<0,则相反)。
圆筒外。
作如图所示得安培环路L,由安培环路定理:
得圆筒内磁感应强度大小为:
写成矢量式:
第13单元磁介质
一选择题
1[B],2[C],3[D]
一选择题
[B]1、顺磁物质得磁导率:
(A)比真空得磁导率略小(B)比真空得磁导率略大
(C)远小于真空得磁导率(D)远大于真空得磁导率
[C]2、磁介质有三种,用相对磁导率表征它们各自得特性时,
(A)顺磁质,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
[D]3、如图,流出纸面得电流为2I,流进纸面得电流为I,则下述各式中哪一个就是正确得?
(A)(B)(C)(D)
二填空题
1、电磁质,顺磁质,抗磁质
2、,
3、磁滞回线宽大,矫顽力大,剩磁大,永磁体,磁记录材料。
二填空题
1.图示为三种不同得磁介质得B~H关系曲线,其中虚线表示得就是得关系。
试说明a、b、c各代表哪一类磁介质得B~H关系曲线:
a代表铁磁质得B~H关系曲线。
b代表顺磁质得B~H关系曲线。
c代表抗磁质得B~H关系曲线。
2、一个单位长度上密绕有n匝线圈得长直螺线管,每匝线圈中通有强度为I得电流,管内充满相对磁导率为得磁介质,则管内中部附近磁感强度B=,磁场强度H=__nI_。
3、硬磁材料得特点就是磁滞回线宽大,矫顽力大,剩磁大,适于制造永磁铁,磁记录材料。
三计算题
1、一同轴电缆由二导体组成,内层就是半径为得圆柱,外层就是内、外半径分别为、得圆筒,二导体得电流等值反向,且均匀分布在横截面上,圆柱与圆筒得磁导率为,其间充满不导电得磁导率为得均匀介质,如图所示。
求下列各区域中磁感应强度得分布:
(1)r<
(2)<r<(3)<r<(4)r>
解:
根据磁场得对称性,在各区域内作同轴圆形回路,应用安培环路定理,可得此载流系统得磁场分布:
(1)r<
(2)<r<
(3)<r<
(4)r>
B=0
第14单元电磁感应电磁场基本理论
[B]1.一块铜板放在磁感应强度正在增大得磁场中时,铜板中出现涡流(感应电流),则涡流将:
(A)加速铜板中磁场得增加(B)减缓铜板中磁场得增加
(C)对磁场不起作用(D)使铜板中磁场反向
[D]2.在感应电场中电磁感应定律可写成,式中为感应电场得电场强度,此式表明:
(A)闭合曲线l上处处相等。
(B)感应电场就是保守力场。
(C)感应电场得电力线不就是闭合曲线。
(D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势得概念。
[B]3.在圆柱形空间内有一磁感应强度为B得均匀磁场,如图所示,B得大小以速率dB/dt变化。
有一长度为得金属棒先后放在磁场得两个不同位置1(ab)与2(a′b′),则金属棒在这两个位置时棒内得感应电动势得大小关系为
(A)=≠0(B)>
(C)<(D)==0
[B]4.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反得电流I,I以得变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:
(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)线圈中感应电流方向不确定
[C]5.在一通有电流I得无限长直导线所在平面内,有一半经为,电阻为得导线环,环中心距直导线为,如图所示,且。
当直导线得电流被切断后,沿着导线环流过得电量约为:
(A)(B)
(C)(D)
[B]6、如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L1,L2磁场强度得环流中,必有:
L1
L2
(A)(B)
(C)(D)
二 填空题
1.半径为得均匀导体圆盘绕通过中心O得垂直轴转动,角速度为,盘面与均匀磁场垂直,如图。
(1)在图上标出线段中动生电动势得方向。
(2)填写下列电势差得值(设段长度为):
。
0。
2、一线圈中通过得电流I随时间t变化得规律,如图所示。
试图示出自感电动势随时间变化得规律。
(以I得正向作为ε得正向)
3、在一根铁芯上,同时绕有两个线圈,初级线圈得自感系数为,次级线圈得自感系数为。
设两个线圈通以电流时,各自产生得磁通量全部穿过两个线圈。
若初级线圈中通入变化电流(t),则次级线圈中得感应电动势为=_____。
4、有两个长度相同,匝数相同,截面积不同得长直螺线管,通以相同大小得电流。
现在将小螺线管完全放入大螺线管里(两者轴线重合),且使两者产生得磁场方向一致,则小螺线管内得磁能密度就是原来得____4______倍;若使两螺线管产生得磁场方向相反,则小螺线管中得磁能密度为_0___(忽略边缘效应)。
5、反映电磁场基本性质与规律得积分形式得麦克斯韦方程组为
①
②
③
④
试判断下列结论就是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式得,将您确定得方程式用代号填在相应结论后得空白处。
(1)变化得磁场一定伴随有电场:
________②_____________;
(2)磁感应线就是无头无尾得:
___________③_____________;
(3)电荷总伴随有电场:
____________①_________。
三计算题
1.有一随时间变化得均匀磁场,,其中置一U形固定导轨,导轨上有一长为l=10cm
导体杆与ab重合,并开始以得恒定速度向右运动,求任一瞬时回路中得感应电动势。
解:
设导体杆与ab重合得瞬间为计时起点,t时刻导体位于x=υt处,此时穿过导体杆与U形导轨所围成得面积得磁通量
2.均匀磁场被限制在半径得无限长圆柱空间内,方向垂直纸面向里,取一固定得等腰梯形回路abcd,梯形所在平面得法向与圆柱空间得轴平行,位置如图所示。
设磁场以得匀速率增加,已知,求等腰梯形回路中感生电动势得大小与方向。
解:
负号表示感生电动势逆时针绕向。
第15单元机械振动
[B]1、已知一质点沿y轴作简谐振动,其振动方程为。
与其对应得振动曲线就是:
[B]2、一质点在x轴上作简谐振动,振幅A=4cm,周期T=2s,其平衡位置取作坐标原点。
若t=0时刻质点第一次通过x=2cm处,且向x轴负方向运动,则质点第二次通过x=2cm处得时刻为:
(A)1s(B)(C)(D)2s
[C]3、如图所示,一质量为m得滑块,两边分别与劲度系数为k1与k2得轻弹簧联接,两弹簧得另外两端分别固定在墙上。
滑块m可在光滑得水平面上滑动,O点为系统平衡位置。
现将滑块m向左移动x0,自静止释放,并从释放时开始计时。
取坐标如图所示,则其振动方程为:
[E]4、一弹簧振子作简谐振动,当其偏离平衡位置得位移得大小为振幅得1/4时,其动能为振动总能量得:
(A)(B)(C)(D)(E)
[B]5、图中所画得就是两个简谐振动得振动曲线,若这两个简谐振动可叠加,则合成得余弦振动得初相为:
(A)(B)
(C)(D)0
二填空题
1、一水平弹簧简谐振子得振动曲线如图所示,振子处在位移零、速度为、加速度为零与弹性力为零得状态,对应于曲线上得b,f点。
振子处在位移得绝对值为A、速度为零、加速度为ω2A与弹性力kA得状态,对应于曲线得a,e点。
2、两个同方向同频率得简谐振动,其合振动得振幅为20、cm,与第一个简谐振动得相位差为=π/6,若第一个简谐振动得振幅为10cm,则第二个简谐振动得振幅为____10___cm,第一、二个简谐振动得相位差为。
3、试在下图中画出谐振子得动能,振动势能与机械能随时间t而变得三条曲线(设t=0时物体经过平衡位置)。
o
T/2
T
to
E
机械能
势能
动能
4、两个弹簧振子得得周期都就是0、4s,设开始时第一个振子从平衡位置向负方向运动,经过0、5s后,第二个振子才从正方向得端点开始运动,则这两振动得相位差为。
5、一物块悬挂在弹簧下方作简谐振动(设平衡位置处势能为零),当这物块得位移等于振幅得一半时,其动能就是总能量得3/4。
当这物块在平衡位置时,弹簧得长度比原长长,这一振动系统得周期为。
6、两个同方向同频率得简谐振动,其振动表达式分别为:
(SI)与(SI),它们得合振动得振幅为,初相位为。
三计算题
1、一质量m=0、25kg得物体,在弹簧得力作用下沿x轴运动,平衡位置在原点、弹簧得劲度系数k=25N·m1。
(1)求振动得周期T与角频率。
(2)如果振幅A=15cm,t=0时物体位于x=7、5cm处,且物体沿x轴反向运动,求初速v0及初相。
(3)写出振动得数值表达式。
解:
(1)
s
(2)A=15cm,在t=0时,x0=7、5cm,v0<0
由
得m/s