各年大学物理(2)试卷分析1.ppt

各年大学物理（各年大学物理（2）试卷分析）试卷分析07年年1月大学物理（月大学物理（2）计算题）计算题1.1.半径为半径为R的的带电细圆环，其电荷密度为带电细圆环，其电荷密度为 0cos，式中式中 0为为一常数，一常数，为为半径半径R与与x轴所成的夹角，求环心轴所成的夹角，求环心O处的电场强度。处的电场强度。故故O点的场强为：点的场强为：OxRydqdE dExdEy在任意角 处取微小电量dq=dl，它在O点产生的场强为：它沿x、y轴上的二个分量为：对各分量分别求和：dV=4 r2drrdr02.2.一半径为一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为的带电球体，其电荷体密度分布为 (q是一正的常量是一正的常量 )求求:（1 1）带电体的总电荷；（带电体的总电荷；（2 2）球内、外各）球内、外各点的电场强度（点的电场强度（3 3）球内、外各点的电势）球内、外各点的电势。R r（1）球壳体积元所包含的电荷为：球体所带的总电荷为：dV=4 r2drrdr0R r1 2.2.一半径为一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为的带电球体，其电荷体密度分布为 (q是一正的常量是一正的常量 )求求:（1 1）带电体的总电荷；（带电体的总电荷；（2 2）球内、外各）球内、外各点的电场强度（点的电场强度（3 3）球内、外各点的电势）球内、外各点的电势。（2）在球内作半）在球内作半径为径为r1的高斯面的高斯面在球外作半径为在球外作半径为r2的高斯面的高斯面方向沿径向向外。R r1 2.2.一半径为一半径为R的带电球体，其电荷体密度分布为的带电球体，其电荷体密度分布为 (q是一正的常量是一正的常量 )求求:（1 1）带电体的总电荷；（带电体的总电荷；（2 2）球内、外各）球内、外各点的电场强度（点的电场强度（3 3）球内、外各点的电势）球内、外各点的电势。（3）球内电势）球内电势球外电势球外电势3.3.一根同轴电缆由半径为一根同轴电缆由半径为R1长导线和套在它外面的内外半径长导线和套在它外面的内外半径分别为分别为R2、R3的同轴导体圆筒组成的同轴导体圆筒组成，中间充满磁导率为中间充满磁导率为 的均匀磁介质，的均匀磁介质，传导电流传导电流I如图所示，求磁感应强度分布如图所示，求磁感应强度分布（设电流均匀分布）（设电流均匀分布）LrR1R2R3II（0 r R1）（R1 r R2）（R2 r R3）4.4.由质量为由质量为m、电阻为电阻为R的均匀导线做成的矩形线框，宽为的均匀导线做成的矩形线框，宽为b，在，在t=0时由静止下落，这时线框的下底在时由静止下落，这时线框的下底在y=0平面上方高度平面上方高度为为h处（如图所示）处（如图所示）。y=0平面以上没有磁场；平面以上没有磁场；y=0平面以下则有匀强磁场平面以下则有匀强磁场B，其方向在图中垂直纸面向里。其方向在图中垂直纸面向里。现已知在时刻现已知在时刻t=t1和和t=t2线框位线框位置如图所示，求线框速度置如图所示，求线框速度v与与时时间间t的函数关系（不计空气阻力，的函数关系（不计空气阻力，且忽略线框自感）且忽略线框自感）t=0t=t1t=t2t=txyy=0hbt=t2时，tt2，06年年11月大学物理（月大学物理（2）计算题）计算题1.1.带电细线弯成半径为带电细线弯成半径为R的半圆形，其电荷密度为的半圆形，其电荷密度为 0sin，式中式中 0为一常数，为一常数，为为半径半径R与与x轴所成的夹角，求环心轴所成的夹角，求环心O处的处的电场强度。电场强度。xRyO3.3.一半径为一半径为R=1.0cm的无限长的无限长1/4圆柱形金属薄片，沿轴向通有圆柱形金属薄片，沿轴向通有电流电流I=10.0A的电流，设电流在金属片上均匀分布，试求圆柱轴的电流，设电流在金属片上均匀分布，试求圆柱轴线上任意一点线上任意一点P的磁感应强度。的磁感应强度。RP xyddld4.4.两根平行无限长直导线相距为两根平行无限长直导线相距为d，载有大小相等方向相反载有大小相等方向相反的电流的电流I，电流变化率电流变化率dI/dt=0。一个边长一个边长为为d的正方形线的正方形线圈位于导线平行面内与一根导线相距圈位于导线平行面内与一根导线相距d，如图所示，求线圈中如图所示，求线圈中的感应电动势，并说明线圈中的感应电流的方向。的感应电动势，并说明线圈中的感应电流的方向。方向：顺时钟方向。ddII06年年1月大学物理（月大学物理（2）计算题）计算题1.1.一一一一半径为半径为R的的均匀带电球体，电荷为均匀带电球体，电荷为Q。如图所示，在球体中如图所示，在球体中开一直径通道，设此通道极细，不影响球体中的电荷及电场的开一直径通道，设此通道极细，不影响球体中的电荷及电场的原来分布。在球体外距离球心原来分布。在球体外距离球心r处有一带同种电荷处有一带同种电荷q的点电荷沿的点电荷沿通道方向朝球心通道方向朝球心O运动。试计算该点电荷至少应具有多大的初运动。试计算该点电荷至少应具有多大的初动能才能到达球心（设带电球体内、外的介电常量都是动能才能到达球心（设带电球体内、外的介电常量都是 0）根据动能定理：根据动能定理：OrRq球心球心O电势：电势：距球心距球心r处电势：处电势：从球心到从球心到r处作功：处作功：2.2.来顿瓶是早期的一种储电容器，它是一内外贴有金属薄膜的来顿瓶是早期的一种储电容器，它是一内外贴有金属薄膜的圆柱形玻璃瓶。设玻璃瓶内径为圆柱形玻璃瓶。设玻璃瓶内径为8cm，玻璃厚度为玻璃厚度为2mm，金属金属膜高度为膜高度为40cm。已知玻璃的相对介电常数为已知玻璃的相对介电常数为5.0，其击穿场强是，其击穿场强是1.5107V/m，如果不考虑边缘效应，试计算如果不考虑边缘效应，试计算(1)来顿瓶的电容值；来顿瓶的电容值；(2)它最多能储存多少电荷。它最多能储存多少电荷。真空介电常量真空介电常量 08.8510-12C2N-1m-2(2)令令(1)玻璃内场强玻璃内场强内、外筒之间的电势差：内、外筒之间的电势差：3.半径为半径为R的半圆线圈的半圆线圈ACD通有电流为通有电流为I2，置于无限长直线电流，置于无限长直线电流I1的磁场中，直线电流的磁场中，直线电流I1恰过半圆的直径，两导线相互绝缘。求恰过半圆的直径，两导线相互绝缘。求半圆线圈受到长直线电流半圆线圈受到长直线电流I1的磁力。的磁力。由对称性可知：由对称性可知：线圈受力：线圈受力：方向向右方向向右DCA4.无限长直导线载有电流无限长直导线载有电流I，其旁放置一段长度为其旁放置一段长度为l与载流导线在与载流导线在同一平面内且成同一平面内且成60 的导线。计算当该导线在平面上以垂直于载的导线。计算当该导线在平面上以垂直于载流导线的速度流导线的速度v平移到该导线的中点距载流导线为平移到该导线的中点距载流导线为a时，其上的时，其上的动生电动势，并说明其方向。动生电动势，并说明其方向。a60 l12r方向：方向：12身体健康，学习取得好成绩！身体健康，学习取得好成绩！在未来的日子里飞得更高！在未来的日子里飞得更高！祝同学们：祝同学们：Thank you!如果将来在学习和工作中取得好成绩，如果将来在学习和工作中取得好成绩，请告诉我请告诉我你的老师，让我与你一起分享！你的老师，让我与你一起分享！