2022年大学物理模拟卷答案 .docx

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1、_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载2022 高校物理模拟试题（参考答案）一、挑选题1、B；E 只与场源和场点位置有关,与 q 无关2、D；场强“ 大小” 看电场线疏密程度；沿着电场线,电势降低F F3、C；A B 明显,做正功；24、D；利用场强叠加原理得：（方向：水平向左）2 0 2 0 2 05、A ； 考查概念的懂得,参看课本或课件；6、D；电场线从左边穿入,右边穿出,净通量为零7、C；构造圆底面S,使之形成一个闭合曲面,由磁场中的高斯定理AB0Bd S0,120,Br2cos01Br2cos1,其余同理；q0 UAUB,UAUB4qr,A8、D

2、；AABq 0U09、B； 导体达到静电平稳后,内部场强为零,导体是一个等势体,表面是一个等势面；10、 C；电介质处于外电场中,在外电场作用下,表面产生极化电荷,极化电荷产生附加电场,方向跟外电场相反,能够“ 减弱” 外场,所以介质内部场强比空气中场强要小；11、C；电流方向与回路绕行方向构成右手螺旋关系时,电流取正,否就取负；12、B；由磁场中的安培环路定理Bdl0L内iI可知,B d l（即B的环流）只和回路内包围的电流有关,但环路上的磁场是环路内外全部电流产生的总磁场；13、 C；洛仑兹力fq vB,力的方向垂直于速度方向,只转变速度方向,不转变速度大小,所以动能不变,动量转变；14、

3、 C；载流导线在磁场中要受到安培力的作用；dFIdlB,Fd FL方向用右手定就判定,电流方向转向磁场方向,拇指指向受力方向；选取闭合线圈上4 个上下左右对称的电流元（右图中圆点）,可以分析出它们的受力方向如图中箭头所示；合力向右；_精品资料_ 15、A； 载流线圈在磁场中有时会受到磁力矩的作用,MP mB,大小：MP mBsin,第 1 页,共 7 页为磁矩和磁场方向夹角,当0 时,M0,线圈处于稳固平稳状态；16、A； 方法 1：参考 14 题,依据右手定就判定ab 边受力垂直纸面对里,cd 边向外,ad ,bc两边不受力； 方法 2：先判定通电线圈磁矩P 的方向为垂直纸面出来的,载流线圈

4、在- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载磁场中要受到磁力矩 M 的作用, M 总是要使 P 绕小于 180 的角度转向磁场方向；17、D； 磁介质的相对磁导率rB, B 为磁介质中的总磁场,B 为真空中的磁场（具B 0体内容参见课件磁介质一节）18、 A； 利用楞次定律判定19、B； 线圈中的总磁通应为两根电流产生磁通的代数和,明显,离线圈较近的那根导线产生的磁通较大,方向是垂直纸面出来的,而且磁通在增大,依据楞次定律可判断感应电流的方向为顺时针；20、C 线圈的自感系数只跟线圈的几何外形、大小及四周磁介质分布有关,与电流无关；二

5、、填空题1、2C；平板电容器的电容CS,C2S2CO 点沿任意路径移到无穷远处,3d3 d32、0；UoEld,O 点电势的定义：将单位正电荷从o静 电 力 所 做 的 功 ； 本 题 实 际 就 是 要 求 O 点 的 电 势 ；根 据 电 势 叠 加 原 理 ：q qU o 04 0 l / 2 4 0 l / 2 3、0；A AB q 0 U A U B 导体静电平稳后, 表面是一等势面,U A U B , 做功为零4、0； 点电荷放在金属壳的球心,金属壳内表面感应出等量负电荷,外表面感应出等量正电荷,接地后,外表面正电荷被中和,表面不带电,球外无电场,场强为零；这是静电屏蔽的情形之一,

6、即接地后,内部不影响外部；_精品资料_ 5、30I40I,垂直纸面对里；B oBABBBCDBDE；BAB0第 2 页,共 7 页8RRBBCD0I230I,方向向里；BDE40I,方向向外2R8 RR6、0I11,垂直纸面对里；4baIB2R2方向：MP mB,由右手定就判7、IBR2,垂直于 B 的方向向上, 90 ；2MP mBsinISBsinI2 RBsin902断；当磁矩方向跟磁场方向一样时,磁力矩为0；磁矩方向：,所以要转90 度；8、4q0d；UAUo4QR4Q4q0d4q0d（Q、-Q 为球表面感应电荷）00R- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - -

7、 - - - 优秀学习资料 欢迎下载B9 、A1 .26103J；pm磁 力 矩 做 功 为 ：AImIm2m 1IBScosBScos02BIS2BIR226103J20.0213.1401.21. 26103J,外力克服磁力矩做功：A1 .10、B0nI,wm0n2I2；磁场能量密度wm1HBB2（HB）22211、1 20Su2；电容器的电场能量：W1 Cu 22d三、运算题Q2Q1R1 o R21、解：（1）求电场以 O为球心,做一半径为r 的球面作为高斯面,由高斯定理SEd Sq得：r20E 100rR 1时,E 14R 1rR 2时,E24r2Q 1E24Q 1r2rR 2时,E

8、3400r2Q 10Q 2E3Q 1Q240r2（2）求电势_精品资料_ rR 1时,第 3 页,共 7 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - UrEldR 1E 1drR2E 2优秀学习资料欢迎下载R 24Q 1r2drR 2Q 1Q 2drdrR 2E 3drR 1r0 drrR 1R 1040r20 Q 1 1 1 Q 1 Q 2 1 1 Q 1 Q 2 4 0 R 1 R 2 4 0 R 2 4 0 R 1 R 2R 1 r R 2 时,U r E d l r R 2E 2 dr R 2 E 3 dr Rr 24 Q 10 r 2 drR 2

9、 Q4 10 Qr 2 2 dr4 10 Qr 1 QR 22 r R 2 时Ur E ldr E 3 drr Q4 10 Qr 2 2 dr Q4 1 Q0 r 22、电容的运算实行 4 步法：一、设电量；二、求电场；三、求电容两极的电势差；四、套公式运算 C；此题解答见课本30 页,例 10.19；B 处的电荷在C 点产生的电势3、解：（1）依据电势叠加原理,C 点电势是 A 处的电荷和叠加的结果_精品资料_ U C40q2b240q2b20Ab2Cd SD得：第 4 页,共 7 页aaOB22（2）电场力作的功为：Aq 0UODq0 UOUDU O40qa 24qa002U D410a2

10、qb2410qbAq0 UODq 0 UOUDq0q1a140b2q4、解：以 O为球心,做一半径为r 的球面作为高斯面,由高斯定理ESR20BrR时,E 14r24r3E13rR2 R300OA- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - rR 时,E24r24R3优秀学习资料3欢迎下载E 2R 330r20RA 点：rR 2,所以 A 点电场E A32RR600B 点：r2R,所以 B 点电场EB303 R 2R 2120A 点电势为：UAAEldRE 1drRE2drR3rdrR3R 3dr11R 2R2R200r2240B 点电势为：UBBEld2RE

11、 2dr2R33 R2drR20r605、见课本 38 页,例 10.23 6、解： 金属球处于静电平稳状态时,内部无净电荷,电荷只能分布在表面；由高斯定理,易得：_精品资料_ rR,即在球内处,电场E 10dr 的球壳；那么球壳体积224r2drB2l第 5 页,共 7 页rR,即在球外,电场E24Qr20以金属球的球心为球心,在半径为r 处取一厚度为dV4r2dr）,由公式得金属球电场的静电能（电场只分布在RrWVw edVV10E2dVR10E224r2drR104Qr2220R8Q22dr8Q2R0r0B20I11IA1l7、解 ：电流为1I 的无限长直导线产生的磁场为2IDCr安培力

12、的公式为FIdlBaL- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载所以矩形线圈中 AD 段受力为（下式中 B 为 AD 上的磁场）FADDI2dlBsin90DI2B dlI2BDdlI2Bl2I20I1l20I1I2l2AAA2a2a方向由右手定就判定,水平向左同理 BC 段受力为（下式中2B 为 BC 上的磁场）I2l2F BCI2Bl2I20I1l1l220I1aal1方向水平向右AB 段受力为（以横向为r 轴,原点在电流1I 上；下式中B 为 AB 上的磁场）lnaal1F ABBI2dlBsin 90BI2 B dlal 1I

13、20 I1dr0 I1 I2al 11dr0 I1 I2AAa2r2ar2方向竖直向上同理 DC 段受力为FDC0I1I2lnaal12方向竖直向下_精品资料_ 8、解：（1）要求磁力矩,先求载流线圈磁矩P 的大小102JIB第 6 页,共 7 页Pm IS 1I R2 0 . 157 A m 22由右手定就知磁矩方向垂直于线圈向内磁力矩大小为MP mBsin27.85102Nm该力矩使线圈顺时针方向旋转（2）当从2转到0 0 时,磁力矩所做的功为AIm2m1IBR20IBR27. 85229、解 ：做一与同轴电缆同心的半径为r 的圆作为积分环路,由安培环路定理,L Bld0I有（1）rR 1

14、时,B 2r0r2I0Ir22 R 12 R 1B0Ir2 2 R 1- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - （2）R 1rR 2时,B 2r优秀学习资料欢迎下载0I（3）R 2rB20I2rI0Ir22 R 2IrR 3时,B2 R 32 R 2（4）rR 3B20I2 R 32 R 3r20r2 R 2时,B2r0IB010、见课本 58 页,例 11.7 11、 解： 长直导线产生的磁场为：B20I,方向由右手定就判定r洛仑兹力FqvB,大小：FqvBsinqv20Isin,方向：由右手定就判定r（1）Fqv20Isin9016.1021N如 v 与电流顺平行,F 垂直离开导线；r（2）Fqv20Isin9016.1021N如 v 与电流逆平行,F 垂直指向导线；电子受力方向与电流方向相同；r（3）FqvBsin0或 180）012、见课本 90 页,例 12.3 13、见课本 92 页,例 12.5 14、见课本 88 页,例 12.1 15、自感运算实行 4 步法； a、设电流； b、运算磁场； c、运算磁通量； d、带入自感定义式 运算自感系数；解法见课本 98 页,例 12.7 16、见课本 99 页,例 12.8 _精品资料_ - - - - - - -第 7 页,共 7 页