1、2013年 4月考试大学物理第二次作业 一、判断题（本大题共 24 分，共 8 小题，每小题 3 分） 1. 电介质极化时，有极分子的极化方式是位移极化 ( ) 2. 磁场线是无头无尾的封闭曲线，有别于电场线 ( ) 3. 磁场的安培环路定理中，环路之外的电流对磁场没有贡献 ( ) 4. 电场强度始终指向电势降落的方向 ( ) 5. 电场中某区域电势处处相等，该区域内场强一定处处为零 ( ) 6. 场强为零的点，电势必为零 ( ) 7. 导体静电平衡时，导体净电荷量为零而电势不为零是可能的 ( ) 8. 带电粒子在磁场中旋转时 的回旋周期与粒子的运动速率无关 ( ) 二、填空题（本大题共 36
2、 分，共 12 小题，每小题 3 分） 1. 一圆柱形无限长导体，磁导率为 ，半径为 R ，有电流 I 沿轴线方向均匀流过。则导体内 H = _ ， B = _ ；导体外 H = _ ； B = _ 2. 一质点带有电荷 q=8.0，以速度 v=3.0在半径为 R=6.00m的圆周上，作匀速圆周运动。该带电质点在轨道中心所产生的磁感应强度 B= _ 该带电质点轨道运动的磁矩 = _ 3. 一个 电量为 q 的点电荷处于一个立方体的中心处，则通过立方体任意一个表面的电场强度通量为 _ 4. 在如图所示的匀强磁场中（磁感应强度为 B ），有一个长为 l 的导体细棒以速度 v 在垂直于磁场的平面内平
3、动，速度与细棒的夹角为，则导体细棒上的动生电动势大小为 _ 5. 在如图所示的匀强磁场中（磁感应强度为 B ），有一个长为 l 的导体细棒绕过 O 点的平行于磁场的轴以角速度在垂直于磁场的平面内转动，则导体细棒上的动生电动势大小为 _ 6. 在一个半径为 R ，带电为 q 的导体球内，距球心 r （ rr1 ），当大环以变角速度 (t)绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流 3. 一半径为 R的带电细圆环，其电荷线密度为 0cos，式中 0为一常数，为半径 R与 X轴正向所成的夹角，试求环心处的电场强度 4. 实验证明，地球表面上方电场不为 0，晴天大气电场的平均场强约为120V/m，
4、方向向下，这意味着地球表面上有多少过剩电荷？试以每平方厘米的额外电子数来表示 5. 一根很长的铜导线，载有电流 10A ，在导线内部通过中心线作一平面 S ，如图所示，试计算通过导线 1m 长的 S 平面内的磁通量 6. 在极板间距为 d 的空气平行板电容器中，平行于极板插入一块厚度为，面积与极板相 同的金属板后，其电容为原来电容的多少倍？ 7. 一电偶极子由电量 q=1.0 10-6C 的两个异号点电荷所组成，两电荷相距 l =2.0cm 。把这电偶极子放在场强大小为 E =1.0 105N/C 的均匀电场中。试求： (1) 电场作用于电偶极子的最大力矩。 (2) 电偶极子从受最大力矩的位置
5、转到平衡位置过程，电场力作的功 8. 如图所示，半径为 R 的均匀带电球面，带电量为 q ，沿矢径方向上有一均匀带电细线，电荷线密度为 ，长度为 ，细线近端离球心距离为 rn 。设球和线上的电荷 分布不受相互作用影响，试求细线所受球面电荷的电场力和细线在该电场中的电势能（设无穷远处的电势为零） 答案： 一、判断题（ 24 分，共 8 题，每小题 3 分） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 二、填空题（ 36 分，共 12 题，每小题 3 分） 1. 参考答案： I r 2 R 2 I r 2 R 2 I 2 r 0 I 2 r 解题方案： 柱对称分布，选择同轴圆环可以用安培环路定
6、理计算（书上的例题） 评分标 准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 解题方案： 每个面占总通量的 1/6 评分标准： 4. 参考答案： 解题方案： 代入动生电动势的公式积分运算，注意方向 评分标准： 5. 参考答案： 解题方案： 代入动生电动势的公式积分运算 评分标准： 6. 参考答案： 解题方案： 球面分布电荷，内部电势等于表面上的电势 评分标准： 7. 参考答案： 改变 不变 解题方案： q在球面内移动不改变它相对于球面的通量关系，但影响 P点的电场强度 评分标准 ： 8. 参考答案： 1 ： 1 2 ： 1 解题方案： 最大磁力矩 M=ISB ，因此 B1 ：
7、 B2=S2 ： S1=2 ： 1 ，最大磁通量 =BS=M/I ，因此为 1 ： 1 评分标准： 9. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 10. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 11. 参考答案： I 解题方案： 最大磁力矩 M=mB=ISB I 评分标准： 12. 参考答案： B 解题方案： 评分标准： 三、计算题（ 40 分，共 8 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 插入的是金属板，分析出极板间距减小得 2 分，得出电容得 2分，插入的是介质板 ，分析出是串联得 2分，写出串联的各电容值得 2分，得出最后结果 2分 2. 参考答案： 解题方案： 评分标
8、准： 写出等效电流 2分，写出环心出的磁场 2分，求出磁通量 2分，求出感应电动势 2分，求出感应电流 2分 3. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 取电荷元表达出 dq 得 2分，写出 的表达式 2分，分解得 2分，计算 Ex和 Ey各 2分 4. 参考答案： 解题方案： 评分 标准： 求出高斯定理左边的通量积分得 4 分，写出高斯定理 3 分，求出结果 3 分 5. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 磁场表达式 4 分，磁通量表达式 4 分，结果 2 分 6. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 等效 4分，平板电容的电容表达式 3分，结果 3分 7. 参考答案： 解题方案： 评分标准： （ 1）写出力矩的一般表达式 3分，最大力矩 2分，（ 2）力矩的功积分 3分，结果 2分 8. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 取电荷元 2分，写出 dF 2分，求出 F 2分， 写出 dW 2分，求出 W 2 分
