1、一、选择题：（共一、选择题：（共60分，每题分，每题4分）分）青岛大学青岛大学2004级普通物理级普通物理(下下)期中考试试卷期中考试试卷 1、如图，两根直导线如图，两根直导线ab和和cd沿半径方向被接到一个沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从从a端流入而从端流入而从d端流端流出，则磁感强度沿图中闭合路径出，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分的积分 等于等于 LlBd I I a b c d L 120(A)(B)(C)(D)I0 I031 4/0I 3/20I(D)2、如图所示，在磁感强度为 的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a、b、c是其上三个长
2、度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为 B(A)Fa Fb Fc (B)Fa Fb Fc Fa (D)Fa Fc Fb(C)bBacII3、一电子以速度 垂直地进入磁感强度为 的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A)正比于B，反比于v2 (B)反比于B，正比于v2(C)正比于B，反比于v (D)反比于B，反比于v vB v B(B)4、一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图、一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示试问下述哪一种情况将会发生？所示试问下述哪一种情况将会发生？(A)在铜条上在铜条上a、b两点产生一小电势差，且两点产生一小电势差，且Ua
3、Ub (B)在铜条上在铜条上a、b两点产生一小电势差，且两点产生一小电势差，且Ua Ub (C)在铜条上产生涡流在铜条上产生涡流 (D)电子受到洛伦兹力而减速电子受到洛伦兹力而减速 a b B (A)5、两个同心圆线圈，大圆半径为、两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流通有电流I1；小圆小圆半径为半径为r，通有电流通有电流I2，方向如图若方向如图若r a)、总匝总匝数为数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为的螺线管，管内充满相对磁导率为 r 的均匀磁介的均匀磁介质若线圈中载有稳恒电流质若线圈中载有稳恒电流I，则管中任意一点的则管中任意一点的 (A)磁感强度大小为磁感强度大小为B=0 rNI (B
4、)磁感强度大小为磁感强度大小为B=rNI/l (C)磁场强度大小为磁场强度大小为H=0NI/l (D)磁场强度大小为磁场强度大小为H=NI/l(D)10、如图所示，矩形区域为均匀稳恒磁场，半圆形闭合、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导线回路在纸面内绕轴O作逆时针方向匀角速转动，作逆时针方向匀角速转动，O点点是圆心且恰好落在磁场的边缘上，半圆形闭合导线完全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在磁场外时开始计时图(A)(D)的的E-t函数图象中哪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？一条属于半圆形导线回路中产生的感应电
5、动势？t O (A)t O (C)t O (B)t O (D)C D O B(A)11、圆铜盘水平放置在均匀磁场中，磁场方向垂直盘面、圆铜盘水平放置在均匀磁场中，磁场方向垂直盘面向上当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转向上当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时，动时，(A)铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动向流动 (B)铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动动 (C)铜盘上产生涡流铜盘上产生涡流 (D)铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电
6、势最高高 (E)铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高高 B O(D)12、在一个塑料圆筒上紧密地绕有两个完全相同的线圈、在一个塑料圆筒上紧密地绕有两个完全相同的线圈aa和和bb，当线圈当线圈aa和和 bb如图如图(1)绕制时其互感系数为绕制时其互感系数为M1，如图如图(2)绕制时其互感系数为绕制时其互感系数为M2，M1与与M2的关系是的关系是 (A)M1=M2 0 (B)M1=M2=0 (C)M1 M2，M2=0 (D)M1 M2，M2 0 a a b b a a b b 图(1)图(2)(D)13、两根很长的平行直导线，其间距离为、两根很长的平行
7、直导线，其间距离为a，与电源组与电源组成闭合回路，如图已知导线上的电流为成闭合回路，如图已知导线上的电流为I，在保持在保持I不不变的情况下，若将导线间的距离增大，则空间的变的情况下，若将导线间的距离增大，则空间的 (A)总磁能将增大总磁能将增大 (B)总磁能将减少总磁能将减少 (C)总磁能将保持不变总磁能将保持不变 (D)总磁能的变化不能确总磁能的变化不能确定定 I I(A)14、横波以波速、横波以波速u沿沿x轴负方向传播轴负方向传播t时刻波形曲线如时刻波形曲线如图则该时刻图则该时刻 (A)A点振动速度大于零点振动速度大于零 (B)B点静止不动点静止不动 (C)C点向下运动点向下运动 (D)D
8、点振动速度小于零点振动速度小于零 xuAyBCDO(D)15、若一平面简谐波的表达式为、若一平面简谐波的表达式为，式中，式中A、B、C为正为正值常量，则值常量，则 (A)波速为波速为C (B)周期为周期为1/B (C)波长为波长为 2p p/C (D)角频率为角频率为2p p/B (C)1、图示一平面简谐波在、图示一平面简谐波在t=0 时刻的波形图，求时刻的波形图，求:(1)该该波的波动表达式；波的波动表达式；(2)P处质点的振动方程处质点的振动方程 二、计算题：（共二、计算题：（共40分，每题分，每题10分）分）x(m)O-0.04 0.20 u=0.08 m/s y(m)P 0.40 0.
9、60 解：(1)O处质点，t=0 时，0cos0Ay0sin0Av所以 21 =(0.40/0.08)s=5s uT/故波动表达式为 2)4.05(2cos04.0ppxty(2)P处质点的振动方程为 2)4.02.05(2cos04.0pptyP)234.0cos(04.0ppt2、一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一、一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面内平面内(纸面内纸面内)，其中第二段是半径为，其中第二段是半径为R的四分之一圆弧，的四分之一圆弧，其余为直线导线中通有电流其余为直线导线中通有电流I，求图中求图中O点的磁感强点的磁感强度度 1 2 3 4 R R O I
10、 4321BBBBB解：将导线分成1、2、3、4四部份，各部分在O点产生的磁感强度设为B1、B2、B3、B4根据叠加原理O点的磁感强度为：均均为为零零，、41BB32BBB 故故)2(4102RIB 方向：242)sin(sin401203RIaIBpp )2/(0RIp 方向：2/Ra2/2)4/sin(sin2p2/2)4/sin(sin1pRIRIBp2800)141(20pRI方向：3、如图所示，一长直导线通有电流、如图所示，一长直导线通有电流I，其旁共面地放置其旁共面地放置一匀质金属梯形线框一匀质金属梯形线框abcda，已知：已知：da=ab=bc=L，两斜两斜边与下底边夹角均为边与
11、下底边夹角均为60，d点与导线相距点与导线相距l今线框从今线框从静止开始自由下落静止开始自由下落H高度，且保持线框平面与长直导线高度，且保持线框平面与长直导线始终共面，求：始终共面，求：(1)下落高度为下落高度为H的瞬间，线框中的感应电流为多少？的瞬间，线框中的感应电流为多少？(2)该瞬时线框中电势最高处与电势最低处之间的电势差该瞬时线框中电势最高处与电势最低处之间的电势差为多少？为多少？(3)若将梯形金属线框换成边长为若将梯形金属线框换成边长为L的的方形线框，长直导线通电流方形线框，长直导线通电流I=I0cos t，其他条件不变，求下落其他条件不变，求下落H高度瞬间，高度瞬间，线框中产生的感
12、应电动势。线框中产生的感应电动势。abcd lIH60解：(1)由于线框垂直下落，线框所包围面积内的磁通量无变化，故感应电流 Ii=0 abcd lIH60(2)设dc边长为l，则由图可见l=L+2Lcos60=2L。取dc的方向为dc边内感应电动势的正向，则：说明cd段内电动势的方向由dc cdcddclBlBdd)(vvplrlrIgHd)(220lllgHIpln220lLlgHI2ln220p0dc由于回路内无电流 因c点电势最高，d点电势最低，故：Vcd为所求电势差。dcdccdUUVllLgHIp2ln220rIBp p 20(3)SdB LdrrIp p 20llLLI ln20
13、p p llLLtI ln2cos00p p dtdi llLtLI ln2sin00p p LHIrdrl4、一球形电容器、一球形电容器,内导体半径为内导体半径为R1，外导体半径为外导体半径为R2两球间充有相对介电常数为两球间充有相对介电常数为 r的介质的介质.在电容器上加在电容器上加电压，内球对外球的电压为电压，内球对外球的电压为 U=U0sin t假设假设 不太大，不太大，以致电容器电场分布与静态场情形近似相同，求介质中以致电容器电场分布与静态场情形近似相同，求介质中各处的位移电流密度，再计算通过半径为各处的位移电流密度，再计算通过半径为r(R1 r R2)的球面的总位移电流的球面的总位移电流 解：方方向向单单位位矢矢量量代代表表rr00204)(rrtqErprtqU04)(p)11(21RR210124)(RRRRtqrp012221)(rRRrRURE0012221sin)(rtURRrRR位移电流密度为 tEtDJr000122210cos)(rtURRrRRr过球面的总位移电流 24drJSJIptURRRRrcos4012210p
