大学物理期中考试答案

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1、大学物理（2）2005年12月一、填充题：ABSd1．如图所示，A、B为靠得很近的两块平行的大金属平板，两板的面积均为S，板间的距离为d，今使A板带电量为qA，B板带电量为qB，且qA>qB，则A板的内侧带电量为____________，两板间电势差UAB=____________。2．已知某静电场的电势函数U=6x-6x2y-7y2(SI)，由电场与电势梯度的关系式可得点（2，3，0）处的电场强度E=66i+66j+0k（SI）。abABI3．两个单匝线圈A，B，其半径分别为a和b，且b>>a，位置如图所示，若线圈A中通有变化电流I=kt（

2、k为常数），在线圈B中产生的互感电动势eM=____________，此位置它们的互感系数为M=____________。oxyADCzEIB4．在真空中有一无限长电流I，弯成如图形状，其中ABCD段在xoy平面内，BCD是半径为R的半圆弧，DE段平行于oz轴，则圆心点o处的磁感应强度B=__________i+__________j+__________k。5．两长直螺旋管，长度及线圈匝数相同，半径及磁介质不同。设其半径之比为R1:R2=1:2，磁导率之比为m1:m2=2:1，则自感系数之比为L1:L2=____________；当通以相同

3、的电流时，所贮的能量之比为W1:W2=____________6．UAUBIn型（电子导电型）半导体薄片与纸面平行，已知电流方向由左向右，测得霍尔电势差UA>UB，则所加外磁场的方向是向外。57．有两个离地很远的相同的半导体球，半径均为a，它们的中心相距为d，且d>>a，起初两球带有相同的电荷q，然后用导线使它们先后接地后再绝缘，接地时间足以使它们与地达到静电平衡，则最后两球留下的电量分别是____________和____________。第一个球接地时，其球心处的电势为零，带电量为q¢。第二个球接地时，其球心处的电势也为零，带电量为q²。

4、8．PwPar一细长的带电圆筒，半径为r，电荷面密度为s，以角速度w绕其中心轴转动，则轴心处磁感应强度B0=____________，方向为（请画在图上）。假如w正在增加，即dw/dt=a>0，则离轴心o距离为a的P点，其涡流电场的大小EP=____________，方向为（请画在图上）。（下图中B的方向垂直于纸面向外）（下图中EP的方向为顺时针）9．将一个通有电流强度为I的闭合回路置于均匀的磁场中，回路所围的面积法线方向和磁场方向的夹角为a，若均匀的磁场通过此回路的磁通量为F，则回路所受的力矩大小为____________。bcawBqL1

5、0．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，ac的长度为L。当金属框架绕ab边以匀角速度w转动时，abc回路中的感应电动势e=____________，及a、c两点间的电势差Ua-Uc=_______________。方向b®cxuU+-11．一平行板电容器与一电压为U的电源相连，如图所示，若将点容器的一极板以等速u拉开，则当极板间的距离为x时，电容器内的位移电流密度大小为____________，方向为____________。5在电压U不变时，d增大，Q减小，故位移电流从负极流向正极。12．IP平行板电容器的

6、两圆形极板的半径为R，在充电过程中，当传导电流为I时，与两极板中心连线距离为x的点P的玻印亭矢量的方向为_______，HP大小为____________。垂直指向轴线。13．反映电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组的积分形式为：………………①………………②………………③………………④试判断下列结论是包含或等效于哪一个麦克斯韦方程式的，将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处。（1）变化的磁场一定伴随有电场：②；（2）磁感应线是无头无尾的：③；（3）电荷总伴随有电场：①。qAqBqCq14．一点电荷带电量q=10-9C，A、B、C三点分别

7、距离点电荷10cm、20cm、30cm。若选B点的电势为零，则A点的电势为____________，C点的电势为____________。二、计算题：r1r2r3rPP1．两个同心导体薄球壳，内球壳半径r1=0.1m，外球壳半径r3=0.5m，外球壳接地，在r2=0.2m与r3之间充以相对介电常数为er=3的电介质，其余空间均为空气，内外导体球壳间电势差U1-U3=270（V）。求：（1）离球心为rP=0.3m的P点的电场强度；（2）球形介质层内外表面的极化电荷密度；（3）此电容器的电容；（4）r2和r3之间电介质层内的电场能量。解：（1）（

8、2）（3）5（4）oo¢o²Bw2．一均匀带电圆环平面，其内半径为a，外半径为b，电荷面密度为s。若它以匀角速度w绕通过圆心o且与圆平面垂直的轴转动。求（1）圆心o