大学物理A复习整合.docx

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1、大学物理A复习整合、选择题3.电荷面密度均为十的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图放置，其周围空间各点电场强度置坐标x变化的关系曲线为：(设场强方向向右为正、向左为负 )B E随位(C)EI(8) -a 二；O +a x-/ 0EA / 0(D)1 二-a O +a x4.将一个试验电荷q。(正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P点处(如图)，测得它所受的力为F.若考虑到电荷q。不是足够小，则 A (A) F / q。比P点处原先的场强数值大.(B) F / q。比P点处原先的场强数值小.(C) F / q。等于P点处原先场强的数值.(D) F / q。与P点处原先场强的数值哪个大无法确定.6

2、. 一电场强度为 E的均匀电场，E的方向沿x轴正向，如图所示.则通过图中一半径为R的半球面的电场强度通量为：D 2A、 R EB、 R2E / 22C、2 R E D、。7.如图所示，两个“无限长”的、半径分别为Ri和R2的共轴圆柱面均匀带电,沿轴线方向单位长度上所带电荷分别为i和2,则在内圆柱面里面、距离轴线为P点的电场强度大小 E为:(C)2Ri(D) 0.8.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， (C)曲面S的电场强度通量变化，(D)曲面S的电场强度通量不

3、变,9.根据高斯定理的数学表达式 %E曲面上各点场强不变.曲面上各点场强变化.曲面上各点场强变化. DdS q/ 0可知下述各种说法中，正确的是：(A)闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强一定为零.(B)闭合面内的电荷代数和不为零时，闭合面上各点场强一定处处不为零.(C)闭合面内的电荷代数和为零时，闭合面上各点场强不一定处处为零.(D)闭合面上各点场强均为零时，闭合面内一定处处无电 C 3 .关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是：(A)电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负.(B)电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负.(C)电势值的正负取决于电势零点的选取.(D

4、)电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负. C 4 .点电荷-q位于圆心。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、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.5 .如图所示，直线 MN长为21,弧OCD是以N点为中心，l 为半径的半圆弧，N点有正电荷十q, M点有负电荷-q.今将 一试验电荷十q0从O点出发沿路径 OCDP移到无穷远处，设 无穷远处电势为零，则电场力作功(A) A 0，且为有限常量.7.-q M(C) A=8.(D) A= 0.6. 半径

5、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 Ui- U2为:q11Q11(A)(B).RR40r40r1qQq(C)(D)4.R.0r40r7.两块面积均为S的金属平板A和B彼此平行放置，板间距离为d(d远小于板的线度)，设A板带有电荷qiqiq2 .(A) d .2 0SB板带有电荷q2,则AB两板间的电势差qi q2 .(B) d4 0SUAB为qiq2 .(C) c c d2 0sqi q2A、场强大的地方电势一定高C、场强为零的点电势不一定为零B、场强相等的各点电势一定相等D、场强为零的点电势必定是零2.对于带电的孤立导

6、体球：BA、导体内的场强与电势大小均为零。B、导体内的场强为零，而电势为恒量。C、导体内的电势比导体表面高。D、导体内的电势与导体表面的电势高低无法确定。一导体球外充满相对介电常量为 的均匀电介质，若测得导体表面附近场强为E,则导体球面上的自由电荷面密度为B(A)0 E.(B)(C)r E.(D)3.0 r E.(00)E.4. 一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联.当电容器两极板间为真空时，电场强度为E0 ,电位移而当两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质时，电场强度为E,电位移为D,则(A)E0/ r, D D0.(B)E0, DrD0.(C)EE0/ r, D D0/ r

7、.(D)E0, D D0.5.在一个不带电的孤立导体球壳的球心处放入一点电荷q ,当q由球心处移开，但仍在球壳内时，下列说8.在静电场中，有关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是法中正确的是B A、球壳内、外表面的感应电荷均不再均匀分布B、球壳内表面感应电荷分布不均匀，外表面感应电荷分布均匀C、球壳内表面感应电荷分布均匀，外表面感应电荷分布不均匀D、球壳内、外表面感应电荷仍保持均匀分布7.一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大，则两极板间的电势差U12、电场强度的大小 E、电场能量 W将发生如下变化:E增大，W增大.(A) Ui2减小，E减小，

8、W减小. (B) Ui2增大,(C) U12增大，E不变，W增大.(D) U12 减小,E不变，W不变.1.如图，边长为a的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q的点电荷.此正方形以角速度绕AC轴旋转时，在中心。点产生的磁感强度大小为Bi;此正方形同样以角速度绕过O点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O点产生的磁感强度的大小为 B2,则Bi与B2间的关系为 C (A) Bi = B2.(B) Bi = 2B2.1(C) Bi = - B2.2(D) Bi = B2 /4.I (其中ab、cd与正方形共面)，在这两种情况下,2.电流I由长直导线1沿平行bc边方向经a点流入由电阻均匀的导线构成 的正三角

9、形线框，再由b点沿垂直ac边方向流出，经长直导线2返回电源 (如图).若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O点产生的磁感强度分别用Bi、B2和B3表示，则。点的磁感强度大小(A) B = 0,因为 Bi = B2 = B3 = 0.(B) B = 0,因为虽然 Bi，0、B2，0,但 B1B20 , B3 = 0.(C) B，0,因为虽然 B2 = 0、B3= 0,但 Bi，0.(D) B，0,因为虽然 Bi B20,但 B3, 0. C 4.边长为l的正方形线圈，分别用图示两种方式通以电流线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为： C ，B22、2 0I(A) Bi(B) Bi(C)

10、Bi(D) Bi0, B22、2 0Il2.2 0I l2.2 0IlL,则由安培环路定理可知连线方向由a端流入,b端流出，则环中心 。点的磁感强度的大小为(A)0.(B)0I4R(C)(E). 2 0I4R2 I8R(D)i. 一线圈载有电流I,处在均匀磁场 B中，线圈形状及磁场方向如图所示，线圈受到磁力矩的大小和转5 .如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路(A)白B dl 0 ,且环路上任意一点B = 0.L(B) B dl 0, 口环路上任意一点 BW0.L(C) 口 B dl 0, 口环路上任意一点 BW0.L(D) c B dl 0,且环路上任意一点B =常量.

11、L6 .如图，流出纸面的电流为 2I,流进纸面的电流为I,则下述各式中哪一个是正确的？(A) 口 H dl 2I .(B) OH dl ILiL2(C) H dl I . (D) 口 H dl I . d L3L48.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动情况为（转动方向以从上往下看或从左往右看为准）: A 52A、M m 成2旧，绕O1O1轴逆时针转动 2B、M m 5 tR2IB ,绕O1O1轴顺时针转动 23 _2C、M m 水旧，绕。2。2轴顺时针转动232d、M m tR2IB ,绕O2O2轴逆时针转动 22.如图，在

12、竖直放置的长直导线 AB附近，有一水平放置的有限长直导线 CD, C端到长直导线的距离为a , CD长为b ,若AB中通以电流I1, CD中通以电流12，则导线CD受的安培力的大小为C A、 F2 H a bIn 2 I1I2 b b、 F In c、Fd、 F0I1I2 , a b In2兀 a0 Ii 1 2bIn2兀a4.如图所示，导体棒 AB在均匀 磁场B中绕通过C点的垂直于棒4.如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将 A （A）向着长直导线平移.（B）离开长直导线平移.（C）转动.（D） 不动.8.两根载流直导线相互正交放置， 如

13、图所示.Ii沿y轴的正方向，I2沿z轴负 方向.若载流Ii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 B （A）沿x方向平动.（B）绕x轴转动.（C）绕y轴转动.（D）无法判断2.如图所示，矩形区域为均匀稳恒磁场，半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O作逆时针方向匀角速转动，O点是圆心且恰好落在磁场的边缘上，半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时.图 （A） （D）的-t函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势？ A 长且沿磁场方向的轴 OO转动(角速度与B同方向)，BC的长度为棒长的，则3(A)(B)A点比B点电势高.A点比B点电势低.(B) A点与B

14、点电势相等.(D)有稳恒电流从 A点流向B点.A 5.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，bc的长度为1.当金属框架绕ab边以匀角速度转动时，abc回路中的感应电动势c两点间的电势差(A)=0, Ua Uc=1B l2.2(B)=0, UaUc =iB12(C)=B 121 , Ua Uc6.如图所示,两个线圈P和Q并联地接到一电动势恒定的电源上.线圈自感和电阻分别是线圈Q的两倍，线圈P和Q之间的互感可忽略不计.当达到稳定状态后，线圈 P的磁场能量与Q的磁场能量的比值是 D1Uc为PQUaB (A) 4.(B) 2. (C) 1.(D)7.在感应电场中电磁感应

15、定律可写成- EkL(A)闭合曲线lEk处处相等.(B)感应电场是保守力场.(C)(D)dl感应电场的电场强度线不是闭合曲线.d _，式中Ek为感应电场的电场强度.dt在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念.5、若理想气体的体积为 V,压弓1为p,温度为T, 一个分子的质量为 常量，则该理想气体的分子数为：B D 1m, k为玻尔兹曼常量,此式表明:R为普适气体(A) pV / m(B) pV / (kT).(C) pV / (RT).(D) pV / (mT).4、如图所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态a (压弓1 pi = 4 atm,体积Vi =2 L )变到状态b (压强

16、p2 =2 atm,体积 V2 =4 L ).则在此过程中：B (A)气体对外作正功，向外界放出热量.(B)气体对外作正功，从外界吸热.(C)气体对外作负功，向外界放出热量.(D)气体对外作正功，内能减少.5、一定量的理想气体的初态温度为To ,体积为Vo,先绝热膨胀使体积变为等容吸热使温度恢复为 To ,最后等温压缩为初态，则在整个过程中气体将:(E)内能减少。(A)放热;(B) 对外界作功；(C) 吸热；(D)内能增加;7.、在温度分别为327c和27c的高温热源和低温热源之间工作的热机，理论上的最大效率为(A) 25 %(B) 50 %(C) 75%(D) 91.74%8、根据热力学第二

17、定律可知：D (A)功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功.(B)热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体(C)不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.(D) 一切自发过程都是不可逆的.、填空题11 .三个平行的“无限大”均匀带电平面，其电荷面密度都是十，如图所示，则A、B、C、D三个区域的电场强 度分别为：Ea=3 / (2 0), Eb=一 / (2 ),Ec=/ (2 0), Ed =3 / (2 0)(设方向向右为正).12 .两块平行板，相距d ,板面积均为S ,分别均匀带电q、 q ,若两板的线度2远大于d,则它们的相互作用力的大小为一q2 oS12.静电场的环

18、路定理的数学表示式为: E dl 0 .该式的物理意义是：单位正电荷在静电场中沿任L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.10.半径为R1和R2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为的均匀介质.设两筒上单位长度带有的电荷分别为+和-，则介质中离轴线的距离为 r处的电位移矢量的大小 D = /(2 r),电场强度的大小 E=/(20 r r).11. 一平行板电容器，充电后与电源保持联接，然后使两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电荷是原来的倍；电场强度是原来的 倍；电场能量是原来的倍 （r, 1, r）12. 一平行板电

19、容器，充电后切断电源，然后使两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质. 此，一、一“ 1 时两极板间的电场强度是原来的倍；电场r1 、能量是原来的一倍.r9 .如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为S1和S2的两个矩形回路.两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一边与长直载流导线平行.则通过面积为S1的矩形回路的磁通量与通过面积为S2的矩形回路的磁通量之比为 11.10 . 一电子以速率v绕原子核旋转，若电子旋转的等效轨道半径为r0,则在等效轨道中心处产c0ev生的磁感应强度大小 B2 o如果将电子绕原子核运动等效为一圆电流，则其磁矩大小4 r01PmIS2evr0。10.有一

20、半径为a,流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc,按图示方式置于均匀外磁场b中，则该载流导线所受的安培力大小为2坦11.如图所示，在真空中有一半径为a的3/4圆弧形的导线，其中通以稳恒电流I,导线置于均匀外磁场 B中，且B与导线所在平面垂直.则该载流导线bc所受的磁力大小为 J2aIB .X Xc B12.如图所示，在真空中有一半圆形闭合线圈，半径为 a,流过稳恒电流I,则圆心。处的电流元I dl所受的安培力d F的,2大小为0I dl/4a,方向9.如图所示，aOc为一折成/形的金属导线(aO =Oc =L),位于xy平面中磁感强度为B的匀强磁场垂直于 xy平面.当aOc以速度V沿x轴正

21、向运动时，导线上a、c两点间电势差 Uac = vBLsin :当aOc以速度V沿y轴正向运动时，a、c两点的电势相比较，是 a 点电势高.12、用总分子数N、气体分子速率v和速率分布函数f(v)表不下列各量:速率大于v 0的分子数=Nf(v)dv ；v0速率大于v 0的那些分子的平均速率=Vf (v) dV/ f (v) dV ；V0V0多次观察某一分子的速率，发现其速率大于V。的概率=vf(v)dv .V0X13、在平衡状态下，已知理想气体分子的麦克斯韦速率分布函数为f(V)、分子质量为m、最概然速率为Vp,试说明下列各式的物理意义:f V dv表示分布在Vpxg率区间的分子数在总分子数中

22、占的百分率14、vp1 2 r(2)-mv f v dv表示分子平动动能的平均值.0 2图示曲线为处于同一温度 T时氨(原子量4)、短(原子量20)和瀛(原子量40)三种气体分子的速率分布曲线。其中曲线(a)是 由 气分子的速率分布曲线;11、曲线(c)是 氯 气分子的速率分布曲线;一热机从温度为 727c的高温热源吸热，向温度为527 c的低温热源放热.若热机在最大效率下工作，且每一循环吸热2000 J ,则此热机每一循环作功400 J.三、计算题13.带电细线弯成半径为 R的半圆形，电荷线密度为中。为一常数， 为半径R与x轴所成的夹角，如图所示.O处的电场强度.解：在 处取电荷元，其电荷为

23、dq = dloBind0它在O点产生的场强为dEdqo sin d40R20R在x、y轴上的二个分量dEx= d EcosdE= d Esin对各分量分别求和Ex0Sincos d =0Ey04 0Rsin2008-0rExiEyj08-0R15. 一半径为R的带电球体,其电荷体密度分布为=Ar(r R)A为一常量.试求球体内外的场强分布.解：在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳，该壳内所包含的电荷为dq2 .dV Ar 4 r dr在半径为r的球面内包含的总电荷为r 3dV 4 Ar3dr0Ar4(以该球面为高斯面，按高斯定理有Ei 4r2 Ar4 / 02 . 一得到 E1 Ar / 4

24、0 , ( r0时向外，AR）方向沿径向，A0时向外，A2R),沿轴线方向单位长度上分别带有十和一的电荷，如图所示.设两带电导线之间的相互作用不影响它们的电荷分布，试求两导线间的电势差.解：设原点O在左边导线的轴线上，x轴通过两导线轴线并与之垂直.在两轴线组成的平面上，在 R x R2 ）的两个同心半圆弧和两个直导线段组成图）.已知两个直导线段在两半圆弧中心 O处的磁感强度为零，且闭合载流回路在产生的总的磁感强度B与半径为R2的半圆弧在O点产生的磁感强度 B2的关系为o12 B2/3,求Ri与R2的关系.解：由毕奥一萨伐尔定律可得，设半径为R的载流半圆弧在 O点产生的磁感强度为 B,则Bi4R

25、1同理，B24R2RiR2故磁感强度BBiB2B2Bi 014R24R16R2Ri3R214.无限长直导线,通以电流I ,有一与之共面的矩形线圈ABCD 。已知BC边长为b ,且与长直导线平行，DC边长为a。若线圈以垂直于导线方向的速度 V向右平移，当D点与长直导线的距离为 d时，求线圈ABCD内的感应电动势的大小和方向。d解：建立坐标系，长直导线为 丫轴，DC&为X轴，原点在长直导线上，式中 的距离，线圈中磁通量r是t时刻ADi与长直导线dtd时,rbdxXolbav2 (r a)olb . a rIn 0-v2 71d(d a)方向：ABCDA即顺时针）18、设容器突然停止，其中氧气的储有

26、i mol氧气，容积为i m3的容器以v=i0 m s-1的速度运动.80 %的机械运动动能转化为气体分子热运动动能，问气体的温度及压强各升高了多少? （氧气分子视为刚性分子，普适气体常量R=8.31 J mol 1 K 1 ）125rb解：0.8 XMv =(M/ Mol) R T, 22T= 0.8 Mo1V2 / (5 R)=0.062 K又p=R T / V (一摩尔氧气)p=0.51 Pa .13、温度为25C、压强为1 atm的1 mol刚性双原子分子理想气体，经等温过程体积膨胀至原来的3倍.(普11适气体常量 R = 8.31 J mol K , ln 3=1.0986)(1)计

27、算这个过程中气体对外所作的功.(2)假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍，那么气体对外作的功又是多少?解:(1)等温过程气体对外作功为3V。pdV3VV0RTdVRT ln 3 =8.31 X 298 X 1.0986 J = 2.72X 103 J(2)绝热过程气体对外作功为1131133p0V0RT = 2.20 x 103 j113V03V0W pdV P0V0 V dVV0V015、1 mol理想气体在T1 = 400 K的高温热源与T2 = 300 K的低温热源间作卡诺循环(可逆的)，在 400 K 的等温线上起始体积为 Vi = 0.001 m3,终止体积为 V2 = 0.005 m3,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 Q2解：(1) s Jt2(2) 1 0.25T1W Q11.34 103 J(3) Q2Q1 W 4.01 103 j备注：还有教材例题或习题，例 6-1、例7-3、7-5、习题7-16