大学物理2练习题(8)

班级 学号 姓名 第6-5 静电场的能量 一．选择题

1. 一球形导体，带电量为q，置于一任意形状的空腔导体中，当用导线将两者连接后，则与未连接前相比系统静电场能将（ ）

（A）增大 （B）减少 （C）不变 （D）如何变化无法确定 2. 两个完全相同的电容器，把一个电容器充电，然后与另一个未充电的电容器并联，那么总电场能量将（ ）

（A）增加 （B）不变 （C）减少

3. 用力F把电容器中的电介质板拉出，在图（a）和图（b）两种情况下，电容器中储存的静电能量将（ ）

（A）都增加 （B）都减少

（C）(a)增加，（b）减少 （D）（a）减少（b）增加

（a）

充电后仍与电源连接

（b）

充电后与电源断开

二．计算题

4. 平行板电容器有两层介质，相对介电常数分别为?r1，?r2，厚度为d1，d2，极板面积为S，若极板上所带电荷密度为?，求（1）两极板间的电势差；（2）此电容器的电容。

S

d1 ?r1 d2 ?r2

5. 半径为R的孤立导体球，带电量为2Q，问：1）其电场能量为多少？2）若孤立导体球的半径为R/4，带电量为Q，其电场能量又为多少？

6. 如图所示，一电容器由两个同轴圆筒组成，内筒半径为a，外筒半径为b，筒长都是L，中间充满相对介电常量为?r的各向同性均匀电介质。内、外筒分别带有等量异号电荷?Q和（1）圆柱形电容器的电容；（2）?Q。设(b?a)??a,L??b，可以忽略边缘效应，求：电容器贮存的能量。

L

b a

班级 学号 姓名 第7-1 洛伦兹力、粒子在磁场中的运动 一．选择题

1. 一匀强磁场，其磁感强度方向垂直于纸面（指向如图），两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示，则（ ）

（A）两粒子的电荷必然同号；

（B）粒子的电荷可以同号也可以异号； B

（C）粒子的动量必然不同；

（D）粒子的运动周期必然不同。

2. 图为四个带电粒子在0点沿相同的方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片，磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电荷大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是（ ）

a b （A）oa

（B）ob B （C）oc （D）od c

o

d

二．计算题

3.图所示为一个电子通过大小为B1和B2的两个均匀磁场区域的路径。它在每个区域中的路径都是半圆，（a）哪个磁场较强？（b）两个磁场各是什么方向？（c）电子在B1的区域中所花费的时间是大于、小于、还是等于在B2的区域中所花费的时间？

4.在图中，一带电粒子进入均匀磁场B的区域，通过半个圆，然后退出该区域。该粒子是质子还是电子。它在该区域内度过130ns。（a）B的大小是多少？（b）如果粒子通过磁场被送回（沿相同的初始路径），但其动能为原先的2倍。则它在磁场内度过多长时间？

7?15. 一质子以速度?0?1.0?10m?s射入B?1.5T的匀强磁场中，其速度方向与磁场方

向成30角，计算：（1）质子螺旋运动的半径；（2）螺距；（3）旋转频率。

?27?19（质子质量me?1.67?10kg,e?1.6?10C）

班级 学号 姓名 第7-2安培力、安培力矩

1.一段长为L的导线被弯成一个单匝圆形线圈，通过此线圈的电流为I，线圈放在磁感应线与线圈平面平行的均匀磁场B中，则作用在线圈上的力矩为多少？

2. 一单匝电流回路载有4.00A的电流，回路成边长为50.0cm、120cm及130cm的直角三角形并处于磁感应强度为75.0mT的均匀磁场中。磁场的方向平行于回路的130cm边中的电流。（a）求回路每个边上磁力的大小。（b）证明回路上的总磁力为零。

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