大学物理2期中考试

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1、《大学物理》期中试卷（A）1．在坐标原点放一正电荷Q，它在P点（x=+1，y=0）产生的电场强度为。现另外有一个负电荷-2Q，试问应将它放在什么位置才能使P点的电场强度等于零？(A)x轴上x>1；(B)x轴上00；(E)y轴上y<0。解：-2Q电荷应放在X轴上，它在P点产生的电场沿着-X方向，才能使P点的场强为0.正电荷Q在P点的场强，负电荷-2Q在P点的场强，[C]2．有两个电荷都是＋q的点电荷，相距为2a。今以左边的点电荷所在处为球心，以a为半径作一球形高斯面。在球面上取两块

2、相等的小面积S1和S2，其位置如图所示。设通过S1和S2的电场强度通量分别为Φ1和Φ2，通过整个球面的电场强度通量为ΦS，则(A)Φ1＞Φ2，ΦS＝q/ε0；(B)Φ1＜Φ2，ΦS＝2q/ε0；(C)Φ1＝Φ2，ΦS＝q/ε0；(D)Φ1＜Φ2，ΦS＝q/ε0。解：对于左边q产生的电场，S1、S2的通量相等，对于右边q产生的电场，外法线为正Φ1<0，Φ2>0故对总电场而言，Φ2>Φ1根据高斯定理，通过整个球面的通量：[D]3．点电荷-q位于圆心O处，A、B、C、D为同一圆周上的四点，如图所示。现将一试验电荷从A点分别移动到B

3、、C、D各点，则(A)从A到B，电场力作功最大；(B)从A到C，电场力作功最大；(C)从A到D，电场力作功最大；(D)从A到各点，电场力作功相等。解：电场力的功：-q产生的电场的电势为：-q位于圆心，A、B、C、D四点都在圆周上，各点之间电势差为零，故电场力做功为零。[D]4．有两个大小不相同的金属球，大球直径是小球的两倍，大球带电，小球不带电，两者相距很远．今用细长导线将两者相连，在忽略导线的影响下，大球与小球的带电之比为：(A)2；(B)1；(C)1/2；(D)0。解：设连线后大球带电q1，小球带电q2，两球连线后电势相

4、等，即：[A]5．关于静电场中的电位移线，下列说法中，哪一个是正确的？(A)起自正电荷，止于负电荷，不形成闭合线，不中断；(B)任何两条电位移线互相平行；(C)起自正自由电荷，止于负自由电荷，任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相交；(D)电位移线只出现在有电介质的空间。解：电场强度线起自正电荷，止于负电荷。电位移线起自正自由电荷，止于负自由电荷。［C］6．一平行板电容器中充满相对介电常量为εr的各向同性均匀电介质．已知介质表面极化电荷面密度为±σ′，则极化电荷在电容器中产生的电场强度的大小为：解：平行板电容器内电介质表面的

5、极化电荷为面电荷，其产生的电场强度为：[A]7．一张气泡室照片表明，质子的运动轨迹是一半径为10cm的圆弧，运动轨迹平面与磁场垂直，磁感强度大小为0.3Wb/m2。该质子动能的数量级为(A)0.01MeV；(B)0.1MeV；(C)1MeV；(D)10MeV；(E)100MeV。已知质子的质量m=1.67×10-27kg，电荷e=1.6×10-19C解：质子动能：[A]8．两根载流直导线相互正交放置。I1沿y轴的正方向，I2沿z轴负方向。若载流I1的导线不能动，载流I2的导线可以自由运动，则载流I2的导线开始运动的趋势是(A

6、)沿x方向平动；(B)绕x轴转动；(C)绕y轴转动；(D)无法判断。解：俯视图[B]9．室温下，铜导线内自由电子数密度为n=8.5×1028个/m3，导线中电流密度的大小J=2×106A/m2，则电子定向漂移速率为：(A)1.5×10-4m/s；(B)1.5×10-2m/s；(C)5.4×102m/s；(D)1.1×105m/s．（基本电荷e=1.6×10-19C）解：电流密度和载流子的关系：[A]10．三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是＋σ，如图所示，则A、B、C、D三个区域的电场强度分别为（设方向向右为正

7、）：EA＝_______________；EB＝_____________；EC＝_______________；ED=_____________。解：无限大带电平面外任意一点的电场强度：三个无限大带电平面在各区域的电场：11．静电场的环路定理的数学表示式为：_________________________。该式的物理意义是：单位正电荷在静电场中沿任意闭合路径绕行一周，电场力作功等于零.该定理表明，静电场是有势（或保守力）场。12．在点电荷q的静电场中，若选取与点电荷距离为r0的一点为电势零点，则与点电荷距离为r处的电势U

8、＝__________________。解：设∞远处电势为零，则与点电荷相距为r、r0的一点的电势为：两点之间的电势差为：若选取与点电荷距离为r0的一点为电势零点，则r处的电势为：也可以直接用电势的定义求解。13．一个孤立导体，当它带有电荷q而电势为U时，则定义该导体的电容为C=_____