大学物理模拟卷答案大学物理模拟卷答案.doc

2012大学物理模拟试题（参考答案） 一、选择题 1、B； 只与场源和场点位置有关，与无关 2、D； 场强“大小”看电场线疏密程度；沿着电场线，电势降低 3、C； 显然，做正功。 4、D；利用场强叠加原理得：（方向：水平向左） 5、A； 考查概念的理解，参看课本或课件。 6、D；电场线从左边穿入，右边穿出，净通量为零 7、C；构造圆底面 ，使之形成一个闭合曲面，由磁场中的高斯定理，， 8、D； ，，，其余同理。 9、B； 导体达到静电平衡后，内部场强为零，导体是一个等势体，表面是一个等势面。 10、C；电介质处于外电场中，在外电场作用下，表面产生极化电荷，极化电荷产生附加电场，方向跟外电场相反，能够“削弱”外场，所以介质内部场强比空气中场强要小。 11、C；电流方向与回路绕行方向构成右手螺旋关系时，电流取正，否则取负。 12、B；由磁场中的安培环路定理可知，（即）只和回路内包围的电流有关，但环路上的磁场是环路内外所有电流产生的总磁场。 13、C；洛仑兹力 ，力的方向垂直于速度方向，只改变速度方向，不改变速度大小，所以动能不变，动量改变。 14、C；载流导线在磁场中要受到安培力的作用。， 方向用右手定则判断，电流方向转向磁场方向，拇指指向受力方向。 选取闭合线圈上4个上下左右对称的电流元（右图中圆点），可以 分析出它们的受力方向如图中箭头所示。合力向右。 15、A； 载流线圈在磁场中有时会受到磁力矩的作用，，大小：，为磁矩和磁场方向夹角，当，线圈处于稳定平衡状态。 16、A； 方法1：参考14题，根据右手定则判断边受力垂直纸面向里，边向外， 两边不受力。方法2：先判断通电线圈磁矩的方向为垂直纸面出来的,载流线圈在磁场中要受到磁力矩的作用，总是要使绕小于180的角度转向磁场方向。 17、D； 磁介质的相对磁导率，为磁介质中的总磁场，为真空中的磁场（具体内容参见课件磁介质一节） 18、A； 利用楞次定律判断 19、B； 线圈中的总磁通应为两根电流产生磁通的代数和，显然，离线圈较近的那根导线产生的磁通较大，方向是垂直纸面出来的，而且磁通在增大，根据楞次定律可判断感应电流的方向为顺时针。 20、C 线圈的自感系数只跟线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布有关，与电流无关。 二、填空题 1、C；平板电容器的电容 ， 2、0； ，O点电势的定义：将单位正电荷从O点沿任意路径移到无穷远处，静电力所做的功。本题实际就是要求O点的电势； 根据电势叠加原理： 3、0； 导体静电平衡后，表面是一等势面， 4、0； 点电荷放在金属壳的球心，金属壳内表面感应出等量负电荷，外表面感应出等量正电荷，接地后，外表面正电荷被中和，表面不带电，球外无电场，场强为零。这是静电屏蔽的情况之一，即接地后，内部不影响外部。 5、，垂直纸面向里；； ，方向向里； ，方向向外 6、，垂直纸面向里； 7、，垂直于的方向向上，； 方向：，由右手定则判断；当磁矩方向跟磁场方向一致时，磁力矩为0。磁矩方向： ，所以要转90度。 8、；（Q、-Q为球表面感应电荷） 9、； 磁力矩做功为：，外力克服磁力矩做功： 10、，； 磁场能量密度（） 11、；电容器的电场能量： 三、计算题 1、解：（1）求电场 以为球心，做一半径为的球面作为高斯面，由高斯定理得： 时， 时， 时， （2）求电势 时， 时， 时 2、电容的计算采取4步法：一、设电量；二、求电场；三、求电容两极的电势差；四、套公式计算C。 本题解答见课本30页，例10.19。 3、解：（1）根据电势叠加原理，C点电势是A处的电荷和B处的电荷在C点产生的电势叠加的结果 （2）电场力作的功为： 4、解：以为球心，做一半径为的球面作为高斯面，由高斯定理得： 时， 时， A点：，所以A点电场 B点：，所以B点电场 A点电势为： B点电势为： 5、见课本38页，例10.23 6、解：金属球处于静电平衡状态时，内部无净电荷，电荷只能分布在表面。由高斯定理，易得： ，即在球内处，电场 ，即在球外，电场 以金属球的球心为球心，在半径为r处取一厚度为dr的球壳。那么球壳体积 金属球电场的静电能（电场只分布在），由公式得 7、解：电流为的无限长直导线产生的磁场为 安培力的公式为 所以矩形线圈中AD段受力为（下式中B为AD上的磁场） 方向由右手定则判定，水平向左 同理BC段受力为