2009级要的《大学物理II》期中考试试卷-A卷 - 2010 - 11 - 3 -

西北工业大学期中考试试题（卷）

2010~2011学年第一学期

开课学院 理学院 课程 大学物理II 学时 56 考试日期 2010年11月3日 考试时间 2.0 小时 考试形式（闭）（A）卷 一、单选题（每小题3分，共45分） 1．如图所示，在坐标（a,0）处放置一点电荷+q，在坐标（-a,0）处放置另一点电荷-q，P点是x轴上远离坐标原点的任一点（即x??a），则P点的电势U为： A．-q -a +q o +a 第1题图 P x x qaqaq； B．； C．； D．0。 324π?0xπ?0x2π?0x2．在静电场中，高斯定理告诉我们：

A．穿过高斯面的E通量为零，则高斯面内必不包围电荷； B．高斯面上各点的E只与面内电荷有关，与面外电荷无关；

C．穿过高斯面的E通量，仅与面内电荷有关，但与面内电荷分布无关； D．穿过高斯面的E通量为零，则面上各点的E必为零。 3．在静电场中，关于环路定理下列说法错误的是： A．环路定理表明静电场是保守力场； B．环路定理表明静电场是无旋场；

C．环路定理表明静电场的电场线不会构成闭合曲线； D．环路定理表明静电场是有旋场。 4．在静电场中，下列说法不正确的是：

A．把负电荷从电势高处移向电势低处，电场力做负功； B．把正电荷从电势低处移向电势高处，电场力做负功； C．负电荷电势能增加，电场力做正功； D．无论正负电荷，电场力所做正功电势能必然减小。 5．对静电场，下列说法中正确的是：

A．带正电荷的导体，其电势一定是正值；

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B．等势面上各点的场强一定相等； C．场强为零处，电势也一定为零； D．场强相等处，电势梯度一定相等。 6．半径为R1、R2的同心球壳，分别均匀带电q1和q2，其中R2为外球壳半径，q2为外球壳所带电荷量，设两球壳间的电势差为?U，则： A．?U与q1无关，只与外球壳的电量及两球的半径有关； B．当球壳2带正电荷时，用导线连接两球壳，正电荷移向球壳1； C．当球壳1带负电荷时，用导线连接两球壳，负电荷移向球壳2； D．?U与q2及两球的半径无关，只与内球壳的电量有关。 7．如图所示，在真空中，将一带电量为Q，半径为ra的金属球放置在一个内、外半径分别为rb和rc的不带电的金属球壳内，若用导线将二者连接。若选无穷远处为电势零点，则金属球的电势为： A．rc O ra rb QQ； B．； 4??0ra4??0rbQ C．； D．0 。 第7题图 4??0rc??D?dS?0，则S面内必定： 8．在静电场中，对闭合曲面S，若有??SA．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。 9．如图所示，真空中有一带电导体球，球外P点的场强大小为EP、电势为UP。现用一个有一定厚度的不带电金属球壳把P点包围起来，球壳与导体球同心，此时P点场强大小和电势分别以E?P和U?P表示，则： A．EP =E?P，UP=U?P； B．EP =E?P，UP ≠U?P； C．EP ≠E?P，UP=U?P； D．EP ≠E?P，UP ≠U?P。 10．在图(a)和图(b)所示充电后的两种情况下，用绝缘柄将电容器的极板拉开，使板间距离增大，则电容器中储存的静电能量将： A．均增加； B．均减少； C．在(a)中减少，(b)中增加； D．在(a)中增加，(b)中减少。 2009级《大学物理II》期中考卷 A卷 第 2 页 共8页 O P 第9题图 (a)充电后仍与电源连接 第10题图 (b)充电后与电源断开 11．在一个不带电的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，下列说法中正确的是： 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。 12．如图所示，一平行板电容器与电源相连，电源端电压为U，电容器极板间距离为d，两个电容器板面积均为S，充满介电常数分别为?1和?2的均匀电介质，下列表达错误的是： A．C1??1Sdd?U?U B．D1?1， D2?2； dd C．E1?， C2??2S； ?1?2U ?U?U?1U?U， E2?2； D．?1?1， ?2?2。 dd?0d?0d第12题图 13．一未带电的空腔导体球壳，内半径为R，在腔内距球心d处，放置一电量为-q的点电荷，用导线把球壳接地后，再把地线撤去。选无穷远处为电势零点，则球心处的电势为： A．0； B．?q4??0d； C．q4??0(q1111(?)。 ?)； D．4??0dRRd14．对静电场中导体的静电平衡，下列说法错误的是： A．导体中电场强度处处为零，导体表面场强处处与表面垂直； B．导体为一等势体，导体表面为一等势面； C．导体内没有未抵消静的电荷，电荷只分布在导体表面； 2009级《大学物理II》期中考卷 A卷 第 3 页 共8页 D．孤立导体凹进处场强较大，平坦处次之，尖端处最小。 15．关于静电场，下列说法正确的是： A．任何电介质极化时，都是由于在外场作用下，其分子的正负电荷“中心”发生相对位移，形成电偶极子，所以极化也叫位移极化； B．电介质极化后会出现束缚电荷，束缚电荷只可能出现在介质的表面； C．束缚电荷产生的电场也应遵守真空中的高斯定理； D．电位移矢量的方向在任何情形下都与电场强度矢量的方向保持一致。 二、填空题1（每小题3分，共30分） 注意：答题卡中的答案栏按题目的单位和取位要求，左对齐填入数字。每一格填入1位数字，小数点单独占一格，然后在涂点栏对应填涂。 1．如图所示，在半径为R的金属球内有两个球 形空腔，此金属球原来不带电，在两空腔内的球心处各放一点电荷q1和q2 ，在距离金属球心1.0m处放一点电荷q。若设q=7.85?10-9C，q1=1.0?10-8C，q2=2.0?10-8C，R=30cm，求金属球的电势U= V。(结果取3位有效数字，?0 =8.85?10-12C2/N?m2) 2．在示波管中，电子是被阴极和第二阳极之间的电场加速的。若第二阳极A2相对于阴极K的电势差V=1500V，电子离开阴极的速度为0，求其达到第二阳极的速度 v = ?107m/s。（结果取2位有效数字，电子质量m=9.1?10-31kg，电子电量e=1.6?10-19C） 3．真空中有两个带正电的物体，已知一个带电体的带电量为q =1.0×10-5C，它发出的电场线总数为N，另一个带电体带电量为Q =2.0×10-4C，则它发出的电场线总数为N 的 倍。（结果取整数） 4．已知静电场的电势函数为U??第1题图 q1 O q2 q

A，式中A=100m?V，a=3m，求x=2m处电场强x?a度的大小E= V /m。（结果取整数） 5．一半径为R=6.0m的薄金属球壳， 内部充满相对介电常量为?r=30的均匀电介质，则其电容C = ?10-12F。（结果取整数，?0 =8.85?10-12C2/N?m2） 2009级《大学物理II》期中考卷 A卷 第 4 页 共8页 6．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，有一电量为+q的点电荷，若取平面的正法线方向n。n O q a2若a=1.0m，q=18?10-6C，则该正方形平面的电位移通量 ΦD = ?10-6C。（结果取整数，?0 =8.85?10-12C2/N?m2） 7．一平板电容器水平放置在真空中，上极板带正电，面电荷密度第6题图 为σ=8.85?10-5C?m-2。有一电子以速度v=1.0?106m?s-1水平射入极板中，求电子所受到的电场力F= ?10-12N。（结果取2位有效数字，?0=8.85?10-12C2?N-1?m-2，e=1.602?10-19C） 8．将一点电荷q=-25?10-8C置于距外半径为R=1.0m的接地金属球壳球心d处，设d=5m，求金属球壳的带电量Q = ?10-8C。（结果取整数） 9．一长直均匀带电细杆的电荷线密度为?=3.0?10-6C/m，在其旁相距为d=1.0?10-2m处置一点电荷q =2.0?10-6C，则q所受的电场力的大小F= N。（结果取3位有效数字，?0 =8.85?10-12C2/N?m2） 10．如图所示，AB为真空中一均匀带电直线，O为AB的中点。以无限远处为电势零点，中垂线上P点的电势UP=10V。现将该带第9题图 ? d +q 电直线对折，求对折后P点的电势U?P = V。（结果取2位有效数字） P P A O (a)对折前 B O B A (b)对折后 第10题图 三、填空题2（每小题5分，共25分） 11．均匀带电细线ABCD弯成如图所示的形状， 电荷线密度为?=2.0?10-9C/m，a=1.0m。求圆心O处电场强度的大小E= N /C。（结果取整数，?0 =8.85?10C/N?m） 12．如图所示，半径为R，电荷密度为?的均匀带电球体内R a R?-1222a A B a O C a D 第11题图 oo?2009级《大学物理II》期中考卷 A卷 第 5 页 共8页 第12题图

有一不带电的球形空腔，它的半径为R'中心为o'与球心的距离为a。若假设R=25cm，R'=5.0cm，a=10cm，?=796.5?10-12C/m3，求空腔中心电场强度的大小 Eo?= N/C。（结果取整数，?0 =8.85?10-12C2/N?m2） 13．图示为一静电除尘烟囱的结构。它是由半径为R1的中央铁丝和半径为R2的导体外壳构成的同轴圆柱体。在它们之间加上电压为V的电场，当烟囱空间的最大电场强度Emax大于空气的击穿场强Ec时，空气分子将发生电离，带电粒子附着在烟尘颗粒上，形成定向运动达到除尘目的。若设R1=2.0cm，R2=50cm，Ec=3.0?106V/m。求应加电压V= kV（结果取整数） 14．一球形导体半径为R=1.0m，带电量为q=24?10-6C，周围充满各向同性的均匀介质，相对电介常数为?r=3，求该电V 第13题图 E E R1 R2 场的能量W= ?10-3J。（结果取整数， ?0 =8.85?10-12C2/N?m2） 15．如图所示，一半径为R=1.0cm的均匀带电 球面，带电量为q=8.85?10C，沿矢径方向放置有一均匀带电细线，电荷线密度为λ=3.14?10-6C/m，长度为l=3.0cm，细线近端离球心距离为a=2.0cm。设球和细线上的电荷分布不受相互作用的影响，求细线与球面电荷之间的电场力的大小F= N。（结果取2位有效数字，?0 =8.85?10-12C2/N?m2） -6q R O a ? l 第14题图 答案（仅供参考） B C D C D C C D B C B C C D C 970 2.3 20 4 667 3 1.6 5 10.8 10 36 3 193 864 7.5 2009级《大学物理II》期中考卷 A卷 第 6 页 共8页

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