学年度第  学期

专业《物理学》期末考试A试卷评分标准

题号	一	二	三	四	五	六	七	总分
得分
阅卷人								核分人

 

一、判断题（共20分，每空2分，正确的在括号内打“√”，错误的打“×”，）

1、由电场强度定义 可知，电场中某点的电场强度与放在该点的电荷受到的力成正比，与电荷量成反比                                           （×）

2、静电场中任一导体上电势处处为零                                   （√）

3、带正电的物体电势一定为正，带负电的物体一定为负                   （×）

4、导体放在电场中，感应出来的正负电荷不一定相等                     （×）

5、若高斯面上各点的 为0，则面内自由电荷的代数和为0，极化电荷的代数和也为0

（√）

6、变化的磁场可以产生感应电场，但变化的电场不能产生感应磁场。       （×）

7、将正点电荷 放在电场中从静止释放，它就一定沿电场线运动           （×）

8、一个电流元可以在它周围空间中任一点激发磁场。                     （×）

9、电场线上任一点切线方向，也就是正电荷在该处获得的加速度方向       （√）

10、安培环路定理 中的磁感应强度 只是由穿过闭合回路内的电流激发的。

（×）

二、选择题（共18分，每空2分）

1、一电场强度为 的均匀电场， 的方向与 轴正向平行，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）

A 、    B 、    C、    D、  0

  2、关于电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是                   （C）

A、在电场中，电场强度为零的点，电势必为零

B、在电场中，电势为零的点，电场强度必为零

C、在电势不变的空间，电场强度处处为零

D、在电场强度不变的空间，电势处处相等

3、两无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，以 的变化率增长。一矩形线圈位于导线平面内，如图所示，则                                     （B）

A、线圈中无感应电流

B、线圈中感应电流为顺时针方向

C、线圈中感应电流为逆时针方向

D、线圈中感应电流方向不确定

4、关于电动势的概念，下列说法中正确的是                               （D）

A、电动势是电源对外做功的本领

B、电动势是将单位正电荷从负极经电源内部运送到电源正极所做的功

C、电动势是正负两级间的电势差

D、电动势势是非静电力将单位正电荷绕闭合回路移动一周所做的功

5、有两个半径相同的圆环形载流线圈A和B，它们可以自由转动和移动，把它们放在相互垂直的位置上（如图），将发生                                        （C）

A、A和B均发生转动和平动，最后两线圈电流同方向并紧靠在一起

B、A不动，B在磁力作用下发生转动和平动

C、A和B都在运动，但运动的趋势不能确定

D、A和B都在转动，但不平动，最后两线圈磁矩方向平行

6、如图所示，载流导线在圆心O处的磁感应强度大小为                     （D）

A、   B、  C、   D、

7、在图（a）（b）中各有一半径相同的圆形回路 和 ，圆周内有电流 和 ，其分布相同，且均在真空中，但在图（b）中 回路外有电流 ， 和 为两圆形回路上的对应点，则                                                              （C）

A、   

B、

C、        

 D、

8、两个载有相同电流I的圆线圈，一个处于水平位置，一个处于竖直位置，在圆心O处磁感应强度的大小是                                                   （C）

A 、0     B、     C、     D、

9、如图所示，任一闭合曲面S内有一点电荷q，O为面S上任一点，若将该点电荷由闭合曲面内的点P移到点T，且OP=OT，那么                              （D）

A、穿过面S的电通量改变，点O的场强大小不变       

B、穿过面S的电通量改变，点O的场强大小改变       

C、穿过面S的电通量不变，点O的场强大小改变       

D、穿过面S的电通量不变，点O的场强大小不变   

三、简答题（共12分，每题4分）

1、什么是电容器？如何表示电容的大小？

答：电容器是由两个带等量异号电荷的导体之间插入绝缘材料或电介质形成的。电容器的电容定义如下：电容C= ，q单位是库仑（C），V单位是伏（V）特，C单位为法拉（F）。与法拉相关的单位还有1 F=1微法= F，1pF=1皮法=10 F。

2、真空中的高斯定理及其数学表达形式？

答：在真空中，穿过任意闭合曲面的电场强度通量等于该曲面内电荷量的代数和除以 。

 

 

3、试验电荷应满足的要求有哪几点？

答：（1）试验电荷必须是点电荷。

（2）试验电荷带电量要足够小。

四、计算题（共50分）

1、（8分）半径为R，均匀带电量为+Q的薄球壳，求球壳内部和外部任意点的电场强度 。

答案及评分标准：

解：电荷分布具有球对称性，所以电场分布也具有球对称性。（1分）

（1）、如果P点在球壳的内部，距离球心O的距离为r (r<R)作过P点半径为r的

·

o

R

r

球面为高斯面——高斯面内没有净电荷，因此 （1分）

根据高斯定理 （1分）

        E=0 （1分）

（2）、如果P点在球壳的外部距离球心O的距离为r ，过P点的

 

球面为高斯面——高斯面内净电荷为Q， （1分）

根据高斯定理  （1分）

（1分）       （1分）

2、（10分）一段导线先弯成图（a）所示的形状，然后将同样长的导线再弯成图（b）所示的形状，当导线中通以电流I后，求 和 两点磁感应强度之比 。

答案及评分标准：

   解：根据毕—萨定律可知

（3分）

（3分）

由题意， ，（2分）

则   （2分）

3、（10分）如图所示， ， ， 。

（1）、求A、B间的电容；

（2）、在A、B间加上100V的电压，求 上的电荷量和电压；

（3）、如果 被击穿，问 上的电荷量和电压各是多少？

答案及评分标准：

   解：（1）A、B之间的电容为：

           （2分）

（2） 上的总电荷量为 （2分）

上电荷量为 （2分）

（1分）

（3）如果 被击穿，则 上的电压等于100V（2分）

上的电量 （1分）

4、（10分）如图所示，用一根硬导线弯成半径为r的一个半圆。使这根半圆形导线在磁感应强度为B的匀强磁场中以频率 旋转，整个电路的电阻为R，球感应电流的表达式和最大值。

答案及评分标准：

    解：根据分析，由于磁场是均匀的，故任意时刻穿过回路的磁通量为（1分）

      （2分）

根据法拉第电磁感应定律，有 （3分）

因此回路中的感应电流为 （2分）

则感应电流的最大值为 （2分）

5、（12分）如图所示的电路中,已知         

(1)    、求A , B两点间的电势差

（2）、如A、B两点短路,求 电池中流过的电流。

答案及评分标准：

    解：(1)、当A,B断开时,                            

         CMDNC回路的电流:                   

          （2分）

方向沿逆时针方向.（1分）                          

由ACNDB支路得

（2分）

(2)、AB接上后选择回路CMDNC和CDNC及节点C有

对于节点C  （2分）

选Ⅰ,Ⅱ两个独立回路,绕行方向如图所示.

对于Ⅰ: （2分）

对于Ⅱ: （2分）

联立方程:  (1),(2),(3)解得.

（1分）