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课程名称大学物理B(下)考试日期
任课教师____________试卷编号__________
考生姓名学号专业或类别
题号
一
二
三
四
五
六
七
总分
累分人签名
题分
40
10
10
10
10
10
10
100
得分
考生注意事项:1、本试卷共6页,请查看试卷中是否有缺页。
2、考试结束后,考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。
一、填空题(每空2分,共40分)
1.如图1所示,三个平行的无限大均匀带电平面,其电荷面密度分别为均为+s、+2s和+3s,则图中A、B二个区域中的电场强度大小分别为EA=__________;EB=___________。
2.如图2所示,两个半径分别为R1和R2的同心球面上分别均匀带电为+q1和+q2,若以无穷远处为电势零点,则在两个球面之间距球心为r处的P点的电势为________________;两球面之间的电势差为_______________。
3.半径为的导体球,带有电荷q,球外有一内外半径分别为2R和3R的同心导体球壳,球壳上带有电荷2q,以无穷远处为电势零点,则内球的电势U1=_______________;导体球壳的电势U2=______________。
集美大学2023年期末试卷
4.半径分别为R1和R2的两个无限长同轴圆柱面,其间充满相对介电常数为εr的均匀电介质,设两圆柱面上单位长度带电量分别为+λ和-λ,则介质中距轴线为r处的电场强度的大小E=___________;该处电场能量密we=。
5.二无限长载流直导线,平行放置,通的电流均为,电流流向如图3示,则P处磁感应强度大小___________;___________。
6.如图4所示,四根平行的无限长直导线,垂直通过边长为a=20cm的正方形顶点,每条导线中的电流都是I=20A,则这四条导线上的电流在正方形中心O点产生的磁感强度大小为BO=_______________;方向为____________________。(有关常量:真空磁导率m0=4p×10-7H/m)
7.有一半径为R的单匝圆线圈,通以电流I,若将该导线弯成匝数N=2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则此线圈中心的磁感强度大小为______________;线圈的磁矩大小为______________。
8.如图5所示,半径为R的圆柱形区域内磁场均匀分布,并且磁场按的变化率增加,将一直导线弯成等腰梯形的闭合回路ABCDA,上底为R,下底为2R,则AD段的感生电动势大小为e1=________________;BC段的感生电动势大小为e2=______________。
9.有一无限长直螺线管,单位长度上线圈的匝数为n,在管的中心放置一半径为R的圆形小线圈,其轴线与螺线管的轴线平行,则它们的互感系数M=__________;当螺线管内的电流按I=bt(b为已知常量)变化时,小线圈中的感应电动势大小为_________________。
10.二个空心密绕长直螺线管,截面半径相等,单位长度匝数相等,其长度之比l1:l2=1:2,当两螺线管通以相同的电流时,则二螺线管的自感系数之比L1:L2=_______________;二螺线管内磁场能量之比Wm1:Wm2=_________________。
计算题(每题10分,共60分)
二、半径为R的均匀带电球体,带电量为+Q,球体内开一个细通道(设开通通道后,原电场分布不发生改变)。在球体外离球心r的P处有一带电量为+q的点电荷沿通道朝球心运动,试计算点电荷q至少要有多大的初动能才能到达球心。
得分
评卷人
三、A、B、C是三块平行金属板(可视为无限大),面积均为S,A、C相距d,A、B相距2d,B和C均接地。AC之间为真空,AB之间充满相对介电常数er=5的均匀介质,如图所示。设A板带电量为+q,不计边缘效应,求B板和C板上的感应电荷以及A板的电势。
得分
评卷人
四、球形真空电容器内外球面半径分别为R1=R和R2=2R,若两球面的电势差为U0,且内球面电势比外球面电势高。(1)求两球面间(R1rR2范围)的电场强度大小;(2)求该球形电容器的电容值。
得分
评卷人
五、如图所示,一长直载流导线通电流I1,一长宽分别为a和b的矩形线圈与之共面且平行放置。(1)求通过该线圈的磁通量;(2)若线圈上通图示电流I2,求线圈所受的合力。
得分
评卷人
六、如图所示,