2010级《大学物理II》期中考试试卷-A卷

西工大试卷

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西北工业大学期中考试试题（卷）

2011~2012学年第一学期

开课学院 理学院 课程 大学物理II 学时 60 考试日期 2011年11月2日 考试时间 2.0 小时 考试形式（闭）（A）卷

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西北工业大学理学院应用物理系

2.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正确的是： A.环路定理表明静电场是非保守力场； B.环路定理表明静电场是有旋场； C.环路定理表明静电场的电场线为闭合曲线； D.环路定理表明静电场是无旋场。 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.负电荷电势能增加，电场力做正功； C

.把正电荷从电势低处移向电势高处，电场力做负功； 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，下列说法中不正确的是： A.带正电荷的导体，其电势不一定是正值； B.电场线一定垂直于等势面； C.场强相等处，电势梯度一定相等； D.场强为零处，电势也一定为零。 6.半径为 R1、 R 2 的同心球壳，分别均匀带电 q1 和 q2,其中 R 2 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。2010 级《大学物理 II》期中考卷 A卷 第 2 页 共8页

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7.两块带电平行平板，间距为 d,板面积均为 S,平板厚度忽略不计，分别 均匀带电+q 和―q,若两板的线度远大于 d,若在它们之间放置一电量为 Q 的点电荷，则电荷 Q 所受电场力的大小为： A.qQ ; ε 0S

B.

qQ ; 2ε 0 S

C.

qQ ; 4 πε 0 d 2

D.0。

v v 8.在静电场中，对闭合曲面 S,若有 ∫∫ D d S = 0 ,则 S 面内必定：S

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。 9.真空中有两同心金属球壳，他们距离地球很远。当外球壳带负电-q,内球

壳用细导线穿过外球壳上的绝缘小孔与地连接时，则内球壳：A.不带任何电荷； B.带正电荷； C.带负电荷； D.无法判断。

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， 10. 使板间距离增大，则电容器中储存的静电能量将：A.均增加； C.在(a)中减少，(b)中增加； B.均减少； D.在(a)中增加，(b)中减少。

(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均匀，外表面感应电荷分布不均匀； C.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； D.球壳内、外表面感应电荷仍保持均匀分布。2010 级《大学物理 II》期中考卷 A卷 第 3 页 共8页

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12.一内外半径分别为 R1 和 R2 的同心球形电容器，其间充满相对介电常数为

εr 的均匀电介质，当内球带电量为 Q 时，电容器的储能为：A. Q2 1

1 ( ), 16πε 0ε r R1 R2 R Q2 ln 2 ; 8πε 0 ε r R1 B. Q2 1 1 ( ); 8πε 0 ε r R1 R2 Q2 ( R1 R2 ) 。 32πε 0 ε r

C.

D.

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.

q 4πε 0 d

; C.

q 4πε 0

(

q 1 1 1 1 ( )。 ) ; D. 4πε 0 d R R d

14.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； 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，下列说法不正确的是： A.电介质极化时，在外场作用下，若分子的正负电荷“中心”发生相 对位移，形成电偶极子，该类分子的极化叫位移极化； B.电介质极化后会出现束缚电荷，束缚电荷可能出现在介质的表面， 也可能出现在介质的内部； C.束缚电荷产生的电场不遵守真空中的高斯定理； D.电位移矢量的方向不一定都与电场强度矢量的方向保持一致。

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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。 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 填入数字 数字，小数点单独占一格，然后在涂点栏对应填涂。 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， α粒子快速通过氢分子中心， 其轨迹垂直于两核的连线， 两核的距离 为 d=1.0×10-10m,假设α粒子穿过氢分 子中心时两核的移动可以忽略， 同时忽 略分子中电子的电场，求α粒子受力最第 1 题图 +2e d H +e

α粒子

+e H

大的位置 x=± 2 位有效数字)

×10 m。 (结果取-12

2 . 用 绝 缘 线 弯 成 的 半 圆 环 ， 半 径 为 R=1.0m , 其 上 均 匀 的 带 有 正 电 荷 Q=6.0×10-9C,求圆心 O 点处电场强度的大小 E= 位有效数字，ε0 =8.85×10-12C2/N m2) 3.如图所示，电场强度的分量为 Ex=bx0.5,Ey=Ez=0,式中 b=800N C-1 m-0.5, d=10cm,求立方体内的总电荷量 q = 数字，ε0 =8.85×10-12C2/N m2)y

V /m。 (结果取 2

×10-12C。 (结果取 3 位有效

d

d d x

z

d 第 3 题图

4. 地球半径为 R=6.37×106m, 地球带电量为 q =-4.15×105C, 在离地面 h=1500m 处的场强为 E=24V/m,方向指向地球球心，求这 1500m 厚的大气层里的 平均电荷密度ρ = =8.85×10-12C2/N m2)2010 级《

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×10-13C/m3 。 结 果 取 3 位 有 效 数 字 ， ε0 (

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5.厚度为 h=0.5cm 的无限大平板均匀带电， 电荷体密度为ρ =1.0×10-4C/m3, 求薄层外任意一点的电场强度的大小为 E= 位有效数字，ε0 =8.85×10-12C2/N m2) 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。若 a=1.0m,q=18×10 C,则该正方 形平面的电位移通量 ΦD = ×10-6C。 (结果取整数，A B-6

×104V /m。 (结果取 3

n

O

qa 2

第 6 题图

ε0 =8.85×10-12C2/N m2)7 . 如 图 所 示 ， 已 知 r=6cm , d=8cm , q1=3×10-8C,q2= -3×10-8C。求将电荷量 为 q0=2×10-9C 的点电荷从 A 点移到 B 点， 电场力做功 A= ×10-6J。 (结果取 2r

d/2 q1 第 7 题图

d/2 q2

位有效数字，ε0=8.85×10-12C2 N-1 m-2)

8.一半径为 R=2mm 的球形水滴，具有电势 V=300V, 求水滴上所带的电量 Q= ×10-12C。(结果取 3 位有效数字，ε0 =8.85×10-12C2/N m2)

9.已知某空间区域的电势函数为 V=x2+2xy,求坐标点(2,2,3)的电势与原点 的电势差 V= V。 (结果取整数)

10. 如图所示， 有一块很大的带电板及一小球， 已知小球的质量为 m=1.0×10-3g, 带电量为 q=2.0×10-8C。小球悬挂在一丝线的下端，平衡时悬线与板面之 间的夹角θ=30°, 求带电板上的电荷面密度σ = 位有效数字，ε0 =8.85×10-12C2/N m2)+σ +σ

×10-9C/m2。 (结果取 2

θm 第 10 题图2010 级《大学物理 II》期中考卷 A卷 第 6 页 共8页

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三、填空题 2(每小题 5 分，共 25 分) ( 注意：在答题卡的第二部分填空题的对应题号填涂。 注意：在答题卡的第二部分填空题的对应题号填涂。 11. 点电荷 q=4.0×10-10C, 位于导体球壳的中心， 球壳内外半径分别为 R1=2.0cm 和 R2=3.0cm,求离开球心 r =1.0cm 处的电势 Vr= 数，ε0 =8.85×10-12C2/N m2) 12.平板电容器极板之间的距离 d=2.0cm,保持极板上的电荷不变，把相对介 电常数εr=3,厚度δ=1.0cm 的玻璃插入极板间，求插入玻璃板前后极板间 电势差之比 U0′/U= 。 (结果取 2 位有效数字) V。(结果取整

13.半径为 R=2.0cm 的导体球，外套同心的导体球壳，球壳的内外半径分别 为 R1= 4.0cm 和 R2= 5.0cm,球与球壳之间是空气，壳外也是空气，当内 球的电荷量为 q=3.0×10-8C。 求这个系统储存的电能 W= 果取 2 位有效数字，ε0=8.85×10-12C2 N-1 m-2) 14.在 13 题中，如果用导线把球与球壳连起来， W= 则此时系统储存的电能 ×10-4J。 (结

×10-5J。 (结果取 2 位有效数字， ε0 =8.85×10-12C2/N m2)q R

15. 如图所示， 一半径为

R=1.0cm 的均匀带电 球面，带电量为 q=8.85×10-6C,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，ε0 =8.85×10-12C2/N m2)第 15 题图 O a

λl

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