物理98年1月.doc

1998年1月13日期末试卷
U
ε1
ε2
一．填空题：
1．平行板电容器与电源相连，电源端电压为U，电容器极板间距离为d，电容器中充满二块大小相同、介电常数分别为ε1、ε2的均匀介质板，如图所示，则左、右两侧介质中1998年1月13日期末试卷
U
ε1
ε2
一．填空题：
1．平行板电容器与电源相连，电源端电压为U，电容器极板间距离为d，电容器中充满二块大小相同、介电常数分别为ε1、ε2的均匀介质板，如图所示，则左、右两侧介质中的电位移矢量的大小分别为：（左）_____________；（右）______________。
 
L1
L2
2．如图，圆形极板半径为R的平行板电容器（忽略边缘效应）充电时，瞬间电流为I0圆形环路L1和L2的半径均为r（r<R），其磁场强度H的环流分别为______________；_______________。
  
6．一个充有各向同性均匀介质的平行板电容器，充电到1000V后与电源断开，然后反介质从极板间抽出，此时板间电势差升高到3000V。则此介质的相对介电常数为____________。
 
7．一个带电量q、半径为R的金属球壳，壳内是真空，壳外是介电常数为ε的无限大各向同性均匀电介质，则此球壳的电势U= ______________。
  
R
I
 
9．一半圆形闭合线圈，半径R=，通过电流I =5A，放在均匀磁场中，磁场的方向与线圈平面平行，如图所示。磁感应强度B =，则线圈所受到磁力矩为____________。若此线圈受磁力矩的作用从上述位置转到线圈平面与磁场方向成30°的位置，则此过程中磁力矩作功为_____________。
 
 
  
 二．计算题：
R1
R2
εr
r
P
1．如图所示，两个同心导体薄球壳组成的电容器，内球壳半径R1=，外球壳半径R2=。两球壳间充以相对介电系数εr=3的电介质，外球壳接地。已知内导体球壳带有电荷Q=5×10-8C，求：
（1）电介质中P点的电势（）；
（2）电容器的电容；
（3）在R1和R2之间电介质球层内的电场能量。
 
 
 
a
b
v
I(t)
2．无限长载流直导线，通以电流I（t）=I0sinωt，并与一等腰直角三角形线圈共面（一直角边与载流导线平行），三角形线圈以速度v向右平动，如图所示。在某一时刻到达图示位置，试求在该时刻：
（1）通过该线圈的磁通量Φ；
（2）线圈内的感应电动势。
  
 
 
α
α
R
r
P
P
·
4．一半径为R的细长直均匀带电圆筒面，电荷密度为+σ，电荷从静止开始绕中心轴以匀角加速度α转动。
（1）若圆筒内有一点P，距轴为r，试求t时刻P点处的磁感应强度；
（2）P点处的涡旋电场强度；
（3）t时刻P点处的坡印廷矢量的大小和方向。
 
 
 
答案：
一．填空题：
1．  左ε1U/d 右ε2U/d
2． Ir2/R2 I
3． 椭圆偏振光
4． 不变 减弱
5．    906Å
6．    3
7