大学物理3习题湘潭大学----.可修编.练习1质点运动学(一)班级学号XX成绩.1.一质点在平面上运动,已知质点位置矢量的表示式为(其中a、b为常量),则该质点作(A)匀速直线运动.(B)变速直线运动.(C)抛物线运动.(D)一般曲线运动.[B]2.一质点在平面上作一般曲线运动,其瞬时速度为,瞬时速率为,某一时间内的平均速度为,平均速率为,它们之间的关系必定有:(A)(B)(C)(D)[D]3.一质点沿直线运动,其运动学方程为x=6t-t2(SI),则在t由0至4s的时间间隔内,质点的位移大小为___________,在t由0到4s的...
Q′.[]3.已知1mol的某种理想气体(其分子可视为刚性分子),在等压过程中温度上升1K,内能增加了20.78J,则气体对外作功为_______________,气体吸收热量为_____________________.()4.给定的理想气体(比热容比为已知),从标准状态(p0、V0、T0)开始,作绝热膨胀,体积增大到三倍,膨胀后的温度T=____________,压强p=__________.5.1mol理想气体在T1=400K的高温热源与T2=300K的低温热源间作卡诺循环(可逆的),在400K的等温线上起始体积为V1=0.001m3,终止体积为V2=0.005m3,试求此气体在每一循环中(1)从高温热源吸收的热量Q1(2)气体所作的净功W(3)气体传给低温热源的热量Q26.如图所示,有一定量的理想气体,从初状态a(p1,V1)开始,经过一个等体过程达到压强为p1/4的b态,再经过一个等压过程达到状态c,最后经等温过程而完成一个循环.求该循环过程中系统对外作的功W和所吸的热量Q.练习19热力学基础(三)班级学号XX成绩.1.关于可逆过程和不可逆过程的判断:(1)可逆热力学过程一定是准静态过程.(2)准静态过程一定是可逆过程.(3)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.(4)凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程.以上四种判断,其中正确的是(A)(1)、(2)、(3).(B)(1)、(2)、(4).(C)(2)、(4).(D)(1)、(4).[]2.热力学第二定律表明:(A)不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功.(B)在一个可逆过程中,工作物质净吸热等于对外作的功.(C)摩擦生热的过程是不可逆的.(D)热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体. []3.“理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外做功。”对此说法,有下列几种评论,哪一种是正确的?(A)不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律。(B)不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律。(A)不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律。(A)违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律。4.在一个孤立系统内,一切实际过程都向着__________________________的方向进行.这就是热力学第二定律的统计意义.从宏观上说,一切与热现象有关的实际的过程都是____________________________.5.由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半,左边是理想气体,右边真空.如果把隔板撤去,气体将进行自由膨胀过程,达到平衡后气体的温度__________(升高、降低或不变),气体的熵__________(增加、减小或不变).6.已知1mol单原子分子理想气体,开始时处于平衡状态,现使该气体经历等温过程(准静态过程)压缩到原来体积的一半.求气体的熵的改变.(普适气体常量R=8.31J·mol1·K1)练习20静电场(一)班级学号XX成绩.1.图中所示为一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+(x<0)和-(x>0),则Oxy坐标平面上点(0,a)处的场强为(A)0.(B).(C).(D).[]2.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.现在,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.[]3.两个平行的“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度分别为+和+2,如图所示,则A、B、C三个区域的电场强度分别为:EA=__________________,EB=__________________,EC=_______________(设方向向右为正).4.真空中,一边长为a的正方形平板上均匀分布着电荷q;在其中垂线上距离平板d处放一点电荷q0如图所示.在d与a满足______________条件下,q0所受的电场力可写成q0q/(40d2).5.电荷为q1=8.0×10-6C和q2=-16.0×10-6C的两个点电荷相距20cm,求离它们都是20cm处的电场强度.(真空介电常量0=8.85×10-12C2N-1m-2)6.在真空中一长为l=10cm的细杆上均匀分布着电荷,其电荷线密度=1.0×10-5C/m.在杆的延长线上,距杆的一端距离d=10cm的一点上,有一点电荷q0=2.0×10-5C,如图所示.试求该点电荷所受的电场力.(真空介电常量0=8.85×10-12C2·N-1·m-2)练习21静电场(二)班级学号XX成绩.1.点电荷Q被曲面S所包围,从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点,如图所示,则引入前后:(A)曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变.(B)曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变.(C)曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化.(D)曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化.[]2.半径为R的“无限长”均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的关系曲线为:[]3.如图所示,在边长为a的正方形平面的中垂线上,距中心O点a/2处,有一电荷为q的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为____________.4.有一个球形的橡皮膜气球,电荷q均匀地分布在表面上,在此气球被吹大的过程中,被气球表面掠过的点(该点与球中心距离为r),其电场强度的大小将由_____________变为______.5.真空中两条平行的“无限长”均匀带电直线相距为a,其电荷线密度分别为-和+.试求:(1)在两直线构成的平面上,两线间任一点的电场强度(选Ox轴如图所示,两线的中点为原点).(2)两带电直线上单位长度之间的相互吸引力.6.一半径为R的带电球体,其电荷体密度分布为=Ar(r≤R),=0(r>R)A为一常量.试求球体内外的场强分布.练习22静电场(三)班级学号XX成绩.1.在点电荷+q的电场中,若取图中P点处为电势零点,则M点的电势为(A).(B).(C).(D).[]2.半径为r的均匀带电球面1,带有电荷q,其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,带有电荷Q,则此两球面之间的电势差U1-U2为:(A).(B).(C).(D).[]3.已知空气的击穿场强为30kV/cm,空气中一带电球壳直径为1m,以无限远处为电势零点,则这球壳能达到的最高电势是__________.4.静电场中有一质子(带电荷e=1.6×10-19)沿图示路径从a点经c点移动到b点时,电场力作功8×10-15J.则当质子从b点沿另一路径回到a点过程中,电场力作功A=________________;若设a点电势为零,则b点电势Ub=_________.5.一半径为R的均匀带电圆盘,电荷面密度为.设无穷远处为电势零点.计算圆盘中心O点电势.6.真空中一均匀带电细直杆,长度为2a,总电荷为+Q,沿Ox轴固定放置(如图).一运动粒子质量为m、带有电荷+q,在经过x轴上的C点时,速率为.试求:(1)粒子在经过C点时,它与带电杆之间的相互作用电势能(设无穷远处为电势零点);(2)粒子在电场力作用下运动到无穷远处的速率(设远小于光速).练习23静电场(四)班级学号XX成绩.1.有一带正电荷的大导体,欲测其附近P点处的场强,将一电荷量为q0(q0>0)的点电荷放在P点,如图所示,测得它所受的电场力为F.若电荷量q0不是足够小,则(A)F/q0比P点处场强的数值大.(B)F/q0比P点处场强的数值小.(C)F/q0与P点处场强的数值相等.(D)F/q0与P点处场强的数值哪个大无法确定.[]2.一带电大导体平板,平板二个表面的电荷面密度的代数和为,置于电场强度为的均匀外电场中,且使板面垂直于的方向.设外电场分布不因带电平板的引入而改变,则板的附近左、右两侧的合场强为:,.,.(C),.(D),.[]3.在一个不带电的导体球壳内,先放进一电荷为+q的点电荷,点电荷不与球壳内壁接触.然后使该球壳与地接触一下,再将点电荷+q取走.此时,球壳的电荷为__________,电场分布的X围是__________________________________.4.如图所示,将一负电荷从无穷远处移到一个不带电的导体附近,则导体内的电场强度______________,导体的电势______________.(填增大、不变、减小)5.如图所示,一内半径为a、外半径为b的金属球壳,带有电荷Q,在球壳空腔内距离球心r处有一点电荷q.设无限远处为电势零点,试求:(1)球壳内外表面上的电荷.(2)球心O点处,由球壳内表面上电荷产生的电势.(3)球心O点处的总电势.6.一半径为a的"无限长"圆柱形导体,单位长度带电荷为.其外套一层各向同性均匀电介质,其相对介电常量为r,内、外半径分别为a和b.试求电位移和场强的分布.练习24静电场(五)班级学号XX成绩.1.在静电场中,作闭合曲面S,若有(式中为电位移矢量),则S面内必定(A)既无自由电荷,也无束缚电荷.(B)没有自由电荷.(C)自由电荷和束缚电荷的代数和为零.(D)自由电荷的代数和为零.[]2、一平行板电容器极板间为空气。现将电容器极板间充满相对介电常数为r的均匀电介质,若维持极板上电量(例如切断电源后充介质)不变,则下列哪种说法不正确:(A)电容扩大1/r倍;(B)电势能扩大1/r倍;(C)电位移矢量保持不变;(D)面电荷密度保持不变。[]3.一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对介电常量为r.若极板上的自由电荷面密度为,则介质中电位移的大小D=____________,电场强度的大小E=____________________.4.一空气平行板电容器,其电容值为C0,充电后将电源断开,其储存的电场能量为W0.今在两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质,则此时电容值C=__________________,储存的电场能量W=_________________.5.一球形电容器,内球壳半径为R1,外球壳半径为R2,两球壳间充满了相对介电常量为r的各向同性均匀电介质.设两球壳间电势差为U12,求:(1)电容器的电容;(2)电容器储存的能量.6.一平行板电容器,极板面积为S,两极板之间距离为d,中间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质.设两极板上的电荷面密度分别为+和-.试求在维持两极板电荷不变下将整块介质取出,外力需作多少功?练习25稳恒磁场(一)班级学号XX成绩.1.通有电流I的无限长直导线有如图三种形状,则P,Q,O各点磁感强度的大小BP,BQ,BO间的关系为:(A)BP>BQ>BO.(B)BQ>BP>BO.(C)BQ>BO>BP.(D)BO>BQ>BP.[]2.如图两个半径为R的相同的金属环在a、b两点接触(ab连线为环直径),并相互垂直放置.电流I沿ab连线方向由a端流入,b端流出,则环中心O点的磁感强度的大小为(A)0.(B).(C).(D).(E).[]3.在匀强磁场中,取一半径为R的圆,圆面的法线与成60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S的磁通量_____________________.4.在一根通有电流I的长直导线旁,与之共面地放着一个长、宽各为a和b的矩形线框,线框的长边与载流长直导线平行,且二者相距为b,如图所示.在此情形中,线框内的磁通量=______________.5.已知半径为R的载流圆线圈与边长为a的载流正方形线圈的磁矩之比为2∶1,且载流圆线圈在中心O处产生的磁感应强度为B0,求在正方形线圈中心O'处的磁感强度的大小.6.一根无限长导线弯成如图形状,设各线段都在同一平面内(纸面内),其中第二段是半径为R的四分之一圆弧,其余为直线.导线中通有电流I,求图中O点处的磁感强度.练习26稳恒磁场(二)班级学号XX成绩.1.在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r的长直圆柱体,两柱体轴线平行,其间距为a,如图.今在此导体上通以电流I,电流在截面上均匀分布,则空心部分轴线上O′点的磁感强度的大小为(A)(B)(C)(D)[]2.如图,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,则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于(A).(B).(C).(D).[]3.如图所示,在宽度为d的导体薄片上有电流I沿此导体长度方向流过,电流在导体宽度方向均匀分布.导体外在导体中线附近处P点的磁感强度的大小为________________________.4.如图所示,磁感强度沿闭合曲线L的环流___________________________.5.一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10A电流,在导线内部作一平面S,S的一个边是导线的中心轴线,另一边是S平面与导线表面的交线,如图所示.试计算通过沿导线长度方向长为1m的一段S平面的磁通量.(0=4×10-7T·m/A,铜的相对磁导率r1)5题图6题图6.如图所示,有一电子以初速0沿与均匀磁场成角度的方向射入磁场空间.试 证明 住所证明下载场所使用证明下载诊断证明下载住所证明下载爱问住所证明下载爱问 当图中的距离时,(其中me为电子质量,e为电子电荷的绝对值,n=1,2……),电子经过一段飞行后恰好打在图中的O点.练习27稳恒磁场(三)班级学号XX成绩.1.按玻尔的氢原子理论,电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动.如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中,使电子轨道平面与垂直,如图所示,则在r不变的情况下,电子轨道运动的角速度将:(A)增加.(B)减小.(C)不变.(D)改变方向.[]2.如图所示,在磁感强度为的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a、b、c是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为(A)Fa>Fb>Fc.(B)Fa Fc>Fa.(D)Fa>Fc>Fb.[]3.截面积为S,截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I.金属条放在磁感强度为的匀强磁场中,的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示).在图示情况下金属条的上侧面将积累____________电荷,载流子所受的洛伦兹力fm=______________.(金属中单位体积内载流子数为n)4.如图,一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧,放在磁感强度为B的均匀磁场中,则载流导线ab所受磁场的作用力的大小为____________,方向_________________.5.一面积为S的平面线圈,载有电流置于磁感强度为的均匀磁场中,将线圈从力矩最大位置转过角.(1)求在此过程中力矩做的功A;(2)转角为时线圈所受的磁力矩.6.在xOy平面内有一圆心在O点的圆线圈,通以顺时针绕向的电流I1另有一无限长直导线与y轴重合,通以电流I2,方向向上,如图所示.求此时圆线圈所受的磁力.练习28稳恒磁场(四)班级学号XX成绩.1.关于稳恒电流磁场的磁场强度,下列几种说法中哪个是正确的?(A)仅与传导电流有关.(B)若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的必为零.(C)若闭合曲线上各点均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零.(D)以闭合曲线L为边缘的任意曲面的通量均相等.[]2.一个磁导率为1的无限长均匀磁介质圆柱体,半径为R1.其中均匀地通过电流I.在它外面还有一半径为R2的无限长同轴圆柱面,其上通有与前者方向相反的电流I,两者之间充满磁导率为2的均匀磁介质.则在0<r<R1的空间磁场强度的大小等于(A)0.(B)I/(2r)(C).(D).[]3.一个半径为R、面电荷密度为的均匀带电圆盘,以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线AA'旋转;今将其放入磁感强度为的均匀外磁场中的方向垂直于轴线AA'.在距盘心为r处取一宽为dr的圆环,则圆环内相当于有电流__________________,该电流环所受磁力矩的大小为__________________,圆盘所受合力矩的大小为____________________.4.图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线,其中虚线表示的是B=0H的关系. 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线:a代表____________________的B~H关系曲线.b代表____________________的B~H关系曲线.c代表_____________________的B~H关系曲线.5.如图所示,一个带有正电荷q的粒子,以速度平行于一均匀带电的长直导线运动,该导线的线电荷密度为,并载有传导电流I.试问粒子要以多大的速度运动,才能使其保持在一条与导线距离为r的平行直线上?6.一铁环中心线周长l=30cm,横截面S=1.0cm2,环上紧密地绕有N=300匝线圈.当导线中电流I=32mA时,通过环截面的磁通量=2.0×10-5Wb.试求铁芯的磁化率m.练习29电磁感应(一)班级学号XX成绩.1.将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时(A)铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势.(B)铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小.(C)铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大.(D)两环中感应电动势相等.[]2.如图所示,一矩形线圈,以匀速自无场区平移进入均匀磁场区,又平移穿出.在(A)、(B)、(C)、(D)各I--t曲线中哪一种符合线圈中的电流随时间的变化关系(取逆时针指向为电流正方向,且不计线圈的自感)?[]3.磁换能器常用来检测微小的振动.如图,在振动杆的一端固接一个N匝的矩形线圈,线圈的一部分在匀强磁场中,设杆的微小振动规律为x=Acost,线圈随杆振动时,线圈中的感应电动势为____________________.4.桌子上水平放置一个半径r=10cm的金属圆环,其电阻R=1.若地球磁场磁感强度的竖直分量为5×10-5T.那么将环面翻转一次,沿环流过任一横截面的电荷q=______________.5.一长圆柱状磁场,磁场方向沿轴线并垂直图面向里,磁场大小既随到轴线的距离r成正比而变化,又随时间t作正弦变化,即B=B0rsint,B0、均为常数.若在磁场内放一半径为a的金属圆环,环心在圆柱状磁场的轴线上,求金属环中的感生电动势,并讨论其方向.5题图6题图6.两根平行无限长直导线相距为d,载有大小相等方向相反的电流I,电流变化率dI/dt=>0.一个边长为d的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d,如图所示.求线圈中的感应电动势,并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向.练习30电磁感应(二)班级学号XX成绩.1.一根长度为L的铜棒,在均匀磁场中以匀角速度绕通过其一端的定轴旋转着,的方向垂直铜棒转动的平面,如图所示.设t=0时,铜棒与Ob成角(b为铜棒转动的平面上的一个固定点),则在任一时刻t这根铜棒两端之间的感应电动势是:(A).(B).(C).(D).(E).[]2.在圆柱形空间内有一磁感强度为的均匀磁场,如图所示.的大小以速率dB/dt变化.在磁场中有A、B两点,其间可放直导线和弯曲的导线,则(A)电动势只在导线中产生.(B)电动势只在导线中产生.(C)电动势在和中都产生,且两者大小相等.(D)导线中的电动势小于导线中的电动势.[]3.一根直导线在磁感强度为的均匀磁场中以速度运动切割磁力线.导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)____________.4.如图.匀强磁场,垂直于纸面向里,局限于半径为R的圆柱形空间区域,磁感强度以dB/dt=常量的速率增加,D点在圆柱形空间内,到轴线距离为r1,C点在圆柱形空间外,到轴线距离为r2.将一电子(质量为m,电荷为-e)置于D点时电子的加速度大小__________________;置于C点时电子的加速度大小_________________.并在图中标明,的方向.5.无限长直导线载有电流I,其旁放置一段长度为l与载流导线在同一平面内且成60°的导线.计算当该