《电磁学》考试题
电磁学第一章习题
不同点,U 不等。。
⑦ E 相等的场中, U 是否相等?
相等
2 计算
E, U , (F , ,W , A)
(1) E
————
1 E
4 0
dq
r2
rˆ
S
E dS
qi
0
E U
(2)U —— 叠加原理-积分求和:
(a)已知 q 分布——(U∞=0) U
4、dq 2 r dl 2 R sin Rd
r Rdr
R
dq Rd Rsin d
R O
R O
5、 dq 4r 2dr
或:
dq r 2 sin dr d d
例1:求半径为 R 的均匀带电Q半圆形细环
圆心处的场强。
dl
解:建坐标系如图,取微元
d q Rd
R
d
x
由对称性,Ex=0, 而
L
这表明静电力是
保守力
,
也表明 静电场中的电力线 不可能闭合 。
10、有一带电球壳,内、外半径分别为 a 和 b ,
电荷体密度 ρ=A/r ,在球心处有一点电荷 Q ,证 明当 A = Q/(2πa2) 时,球壳区域内的场强 E
的大小与 r 无关。
证:由高斯定理,有
E
1
4 0r 2
Q
r
a
A 4
r
r
p
p0
(b)U p E dl .
p
b
(d )Aab q E dl q U ab .
a
① 如图,
A
B
C
E
若将 q0 >0 放在 B 点,它向何方运动? 向 C
电磁学考试题
《电磁学》试题库渭南师范学院·物理系第一章静电场0111 一带正电小球移近不带电导体时,小球将受到_________力;一带负电小球移近不带电导体时,小球将受到_________力;一带正电小球靠近不带电的接地导体时,小球将受到力;一带负电小球与不带电的接地导体接触时小球将_________力。
0211 由库仑定律知,当r→0时,F→∞,但将二带同号电荷的小球推靠在一起并不很费力,其原因是_________0322 在一带正电荷的大导体附近放置一个检验电荷+q0,测得其受到的力为F,若考虑到电量q0不是足够小,则F/q0将比实际场强_________0423 三个在一直线上带负电的小球A、B、C,带电量之比为1∶3∶5,A、C固定,若使B也不动,则AB和BC距离之比为_________0522 将某电荷[WTBX]Q分成[WTBX]q和(Q-q)两部分,并将两部分分离开一定距离,则它们之间的库仑力为最大时Q与q的关系为_________0622 将一单摆小球带上正电荷置于方向竖直向下的匀强电场,则单摆的周期变_________0721 将一孤立带电导体接地,则电荷将会_________;将充电的电容器一极板接地,则电荷_________0821 当其它电荷移近两个点电荷时,则这两个电荷之间的库仑力_________。
0911 若两个点电荷连线中点处的场强为零,则表明这两个点电荷是_________1023 库仑力和万有引力都是与距离的平方成反比的力,从场的角度看库仑力是电荷在电场中受到的力,那么万有引力就是_________1111 电力线一般并不是点电荷在电场中的运动轨迹,其原因是_________1211 静电场的高斯定理表明〖CD#4〗只与高斯面内的电荷有关,而_________与高斯面内外的1311 若高斯面内无净电荷,则高斯面上各点的 E_________;若高斯面上各点的E都为零,则高斯面内的净电荷_________1423 若库仑定律中〖WTBX〗r的指数不是2而是n ,则高斯定理_________,因为_________。
大学物理(电磁学)试卷1
大学物理(电磁学)试卷1(考试时间 120分钟 考试形式闭卷)年级专业层次 姓名 学号注意:请将所有答案写在专用答题纸上,并注明题号。
答案写在试卷和草稿纸上一律无效。
一.选择题:(共30分 每小题3分)1.如图所示,两个“无限长”的共轴圆柱面,半径分别为R 1和R 2,其上均匀带电,沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ,则在两圆柱面之间,距离轴线为r 的P 点处的场强大小E 为:(A )r 012πελ. (B )r 0212πελλ+. (C ))(2202r R -πελ. (D ))(2101R r -πελ.2.如图所示,直线MN 长为l 2,弧OCD 是以N 点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有正电荷+q ,M 点有负电荷-q .今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功(A ) A < 0且为有限常量.(B ) A > 0且为有限常量. (C ) A =∞.(D ) A = 0.3.一带电体可作为点电荷处理的条件是(A )电荷必须呈球形分布. (B )带电体的线度很小. (C )带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计. (D )电量很小.4.下列几个说法中哪一个是正确的?(A )电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向.(B )在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同.(C )场强方向可由q F E /=定出,其中q 为试探电荷的电量,q 可正、可负,F 为试探电荷所受的电场力.(D )以上说法都不正确.5.在图(a )和(b )中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ,圆周内有电流1I 、2I ,其分布相同,且均在真空中,但在(b )图中2L 回路外有电流3I ,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则:(A )2121,d d P P L L B B l B l B =⋅=⋅⎰⎰ (B )2121,d d P P L L B B l B l B =⋅≠⋅⎰⎰(C )2121,d d P P L L B B l B l B ≠⋅=⋅⎰⎰ (D )2121,d d P P L L B B l B l B ≠⋅≠⋅⎰⎰6.电场强度为E 的均匀电场,E的方向与X 轴正向平行,如图所示.则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(A )E R 2π.(B )E R 221π. (C )E R 22π. (D )07.在静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系,下列说法中正确的是: (A )场强大的地方电势一定高. (B )场强相等的各点电势一定相等. (C )场强为零的点电势不一定为零. (D )场强为零的点电势必定是零.8.正方形的两对角上,各置点电荷Q ,在其余两对角上各置电荷q ,若Q 所受合力为零,则Q 与q 的大小关系为(A )q Q 22-=. (B )q Q 2-=. (C )q Q 4-=. (D )q Q 2-=.9.在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极射线将 (A )向下偏. (B )向上偏. (C )向纸外偏. (D )向纸内偏.10.对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确.(A )位移电流是由变化电场产生的. (B )位移电流是由线性变化磁场产生的. (C )位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律.(D )位移电流的磁效应不服从安培环路定理.二.填空题:(共30分 每小题3分)1.一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对电容率为r ε,若极板上的自由电荷面密度为σ,则介质中电位移的大小D = ,电场强度的大小E = .2.一空气平行板电容器,电容为C ,两极板间距离为d .充电后,两极板间相互作用力为F .则两极板间的电势差为 ,极板上的电荷量大小为 .3.在相对介电常数4=r ε的各向同性均匀电介质中,与电能密度36J/cm 102⨯=e w 相应的电场强度的大小E= .(ε0=8.85×10-12C 2N -1m -2)4.平行板电容器,充电后与电源保持连接,然后使两极板间充满相对电容率为0ε的各向同性均匀电介质,这时两极板上的电量是原来的 倍,电场强度是原来的 倍;电场能量是原来的 倍.5.真空中,半径为R 1和R 2的两个导体球,相距很远,则两球的电容之比C 1:C 2= .当用细长导线将两球相连后,电容C = ,今给其带电,平衡后两球表面附近场强之比E l /E 2= .6.电量为C 1059-⨯-的试探电荷放在电场中某点时,受到N 10209-⨯向下的力,则该点的电场强度大小为 ,方向 .7.当带电量为q 的粒子在场强分布为E的静电场中从a 点到b 点作有限位移时,电场力对该粒子所作功的计算式为A = .8.图示为某静电场的等势面图,在图中画出该电场的电力线.垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 .10.面积为S 的平面,放在场强为E 的均匀电场中,已知E 与平面间的夹角为)21(πθ<,则通过该平面的电场强度通量的数值=Φe .三.计算题:(共40分 每小题10分)1、两个点电荷,电量分别为+q 和-3q ,相距为d ,试求:(l )在它们的连线上电场强度0=E的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远?(2)若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U = 0的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远?2、无限长直导线折成V 形,顶角为 θ,置于X —Y 平面内,且一个角边与X 轴重合,如图.当导线中通有电流I 时,求Y 轴上一点P (0,a )处的磁感应强度大小.3、电量Q 均匀分布在半径为a 、长为L (L >>a )的绝缘薄壁长圆筒表面上,圆筒以角速度ω绕中心轴线旋转.一半径为2a 、电阻为R 的单匝圆形线圈套在圆筒上(如图所示).若圆筒转速按照)/1(00t t -=ωω的规律(0ω和0t 是已知常数)随时间线性地减小,求圆形线圈中感应电流的大小和流向.4、图中所示为水平面内的两条平行长直裸导线LM 与L ′M ′,其间距离为l 其左端与电动势为0ε的电源连接.匀强磁场B垂直于图面向里.一段直裸导线ab 横放在平行导线间(并可保持在导线间无摩擦地滑动)把电路接通.由于磁场力的作用,ab 将从静止开始向右运动起来.求(1) ab 能达到的最大速度V .(2) ab 达到最大速度时通过电源的电流I .dq +q 3-大学物理(电磁学)试卷1答案一.选择题:(共30分,每小题3分) 1.(A )2.(D )3.(C )4.(C )5.(C ) 6.(D ) 7.(C ) 8.(A ) 9.(B ) 10.(A ) 二.填空题:(共30分)l . σ 2分)/(0r εεσ1分 2. C Fd /2 3分FdC 22分3. 3.36×1011V /m 4.r ε 1分 1 1分r ε1分 5. R 1/R 2l 分)(4210R R +πε 2分 R 2/R 12分 6. 4N/C2分 向上1分 7. ⎰⋅b al E qd3分8.9. B r 2π 3分 10.)21cos(θπ-ES 3分三.计算题:(共40分)l .解:设点电荷q 所在处为坐标原点O ,X 轴沿两点电荷的连线.(l )设0=E的点的坐标为x ′,则E0)'(43'42020=--=i d x qi x q E πεπε3分可得 0'2'222=-+d dx x 解出 d x )31(21'1+-=和 d x )13(21'2-= 2分其中'1x 符合题意,'2x 不符合题意,舍去. (2)设坐标x 处 U = 0,则)(43400x d qx q U --=πεπε0])(4[40=--=x d x xd q πε3分得 4/04d x x d ==-2分2.解:如图所示,将V 形导线的两根半无限长导线分别标为1和2。
华南师范大学电磁学11级期中考试试卷(含答案)
三、填空题(每空2分,共20分)
1、真空中一半径为R的均匀带电球面,总电量为Q(Q>0)。今在球面
上挖去非常小块的面积ΔS(连同电荷),且假设不影响原来的电荷分
布,则挖去ΔS后球心处电场强度的大小E=
,其方向
为
。
2、导体在静电场中达到静电平衡的条件是
。
3、电介质的极化分为
和
。
4、如图4.5所示,BCD是以O点为圆心, 以R为半径的半圆弧, 在A点有一电 量为+q 的点电荷, O点有一电量为– q的点电荷, 线段
4、边长为a的正方形的顶点上放点电荷,如图,则p点的场强大小为: (A); (B) ; (C) ; (D) 。
5、一半径为R的导体球表面的面电荷密度为σ,在距球心为2R处的P 点的电场强度大小为: (A) ;(B) ; (C) ; (D) 。
6、如题图所示,图中曲线表示某种球对称性分布的电荷产生的电势V随r的
2、静电场中P、Q两点的电势差: (A)与试探电荷的正负有关; (B)与试探电荷的电量有关; (C)与零势点的选择有关; (D)与P、Q两点的位置有关。
3、点电荷 Q 被曲面 S 所包围 , 从无穷远处引入另一点电荷 q 至曲面 外一点,如图所示,则引入前后: (A) 曲面 S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强不变; (B) 曲面 S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变; (C) 曲面 S 的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化; (D) 曲面 S 的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化。
圆心O处的电场强度 2. 解: (1)由静电感应和高斯定理可知,球壳内表面带电-q,外表 面带电q+Q。
(2)球壳内表面上电荷分布不均匀,但距球心O点都是a,由电势叠 加原理,在O点产生的电势为:。
大学电磁学考试题及答案
大学电磁学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是多少?A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^6 m/sD. 3×10^9 m/s答案:A2. 法拉第电磁感应定律描述的是哪种现象?A. 电荷守恒定律B. 电荷的产生和消失C. 磁场变化产生电场D. 电场变化产生磁场答案:C3. 根据洛伦兹力公式,当一个带电粒子垂直于磁场运动时,其受到的力的方向是?A. 与磁场方向相同B. 与磁场方向相反C. 与带电粒子速度方向相同D. 与带电粒子速度方向垂直答案:D4. 麦克斯韦方程组中描述电荷分布与电场关系的是?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定理D. 洛伦兹力公式答案:A5. 一个闭合电路中的感应电动势与什么因素有关?A. 磁通量的变化率B. 磁通量的大小C. 电路的电阻D. 电流的大小答案:A6. 根据电磁波的性质,以下哪种波长与频率的关系是正确的?A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率成正比,但与速度无关答案:B7. 在电磁学中,磁感应强度的单位是什么?A. 库仑B. 特斯拉C. 安培D. 伏特答案:B8. 电磁波的传播不需要介质,这是因为电磁波具有哪种特性?A. 粒子性B. 波动性C. 传播性D. 能量性答案:B9. 根据电磁学理论,以下哪种情况下磁场强度最大?A. 导线电流较小B. 导线电流较大C. 导线电流为零D. 导线电流变化答案:B10. 电磁波的频率与波长的关系是什么?A. 频率越高,波长越长B. 频率越高,波长越短C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案:3×10^8 m/s2. 根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,会在______产生感应电动势。
(完整版)电磁学期末考试试题
电磁学期末考试一、选择题。
1. 设源电荷与试探电荷分别为、,则定义式对、的要求为:[ C ]Q q qFE=Q q (A)二者必须是点电荷。
(B)为任意电荷,必须为正电荷。
Q q (C)为任意电荷,是点电荷,且可正可负。
Q q (D)为任意电荷,必须是单位正点电荷。
Q q 2. 一均匀带电球面,电荷面密度为,球面内电场强度处处为零,球面上面元的一σdS 个带电量为的电荷元,在球面内各点产生的电场强度:[ C ]dS σ(A)处处为零。
(B)不一定都为零。
(C)处处不为零。
(D)无法判定3. 当一个带电体达到静电平衡时:[ D ](A)表面上电荷密度较大处电势较高。
(B)表面曲率较大处电势较高。
(C)导体内部的电势比导体表面的电势高。
(D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。
4. 在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中,把点电荷+Q 从O 点沿OCD 移到D 点(如图),则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为:[ A ](A),。
R qQ06πεR qQ06πε-(B),。
RqQ04πεR qQ 04πε-(C),。
(D),。
RqQ04πε-RqQ 04πεRqQ 06πε-RqQ 06πε5. 相距为的两个电子,在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为,从相距到1r 2r 1r 相距期间,两电子系统的下列哪一个量是不变的:[ C ]2r(A)动能总和; (B)电势能总和;(C)动量总和; (D)电相互作用力6. 均匀磁场的磁感应强度垂直于半径为的圆面。
今以该圆周为边线,作一半球面,Br s 则通过面的磁通量的大小为: [ B ]s (A)。
(B)。
B r 22πB r 2π(C)。
(D)无法确定的量。
07. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确:[ A ](A)位移电流是由变化电场产生的。
(B)位移电流是由线性变化磁场产生的。
(C)位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律。
电磁学考试题库及答案高中
电磁学考试题库及答案高中电磁学是物理学中的一个重要分支,它研究的是电荷、电场、电流、磁场以及它们之间的相互作用。
以下是一份高中电磁学考试题库及答案,供同学们学习和练习。
一、选择题1. 电荷间的相互作用遵循以下哪条定律?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 库仑定律D. 欧姆定律答案:C2. 以下哪个单位是用来测量电流的?A. 伏特(V)B. 安培(A)C. 欧姆(Ω)D. 法拉(F)答案:B3. 一个电路中,电阻为10Ω,通过它的电流为0.5A,根据欧姆定律,该电路两端的电压是多少伏特?A. 2VB. 5VC. 10VD. 20V答案:B4. 电磁波的传播速度在真空中是多少?A. 299,792,458 m/sB. 300,000 km/sC. 3×10^8 m/sD. 3×10^11 m/s答案:C5. 法拉第电磁感应定律表明什么?A. 电流的产生与磁场的变化有关B. 电流的产生与电场的变化有关C. 磁场的产生与电流的变化有关D. 电场的产生与磁场的变化有关答案:A二、填空题6. 电场强度的定义式是 \( E = \frac{F}{q} \),其中 \( E \) 表示电场强度,\( F \) 表示电荷所受的电场力,\( q \) 表示电荷量。
答案:电场强度7. 电流的国际单位是安培,用符号 \( A \) 表示。
答案:安培8. 一个闭合电路的总电阻为 \( R \),电源的电动势为 \( E \),电路中的电流 \( I \) 可以通过欧姆定律计算,即 \( I = \frac{E}{R} \)。
答案:欧姆定律9. 电磁波的三个主要特性包括:波长、频率和速度。
答案:波长、频率10. 法拉第电磁感应定律表明,当磁场变化时,会在导体中产生感应电动势。
答案:感应电动势三、简答题11. 简述电磁波的产生原理。
答案:电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的,它们以波的形式向外传播,不需要介质,可以在真空中传播。
电磁学期末考试题库
电磁学期末考试题库
护理学电磁学期末考试题目:
一、简答题(每题10分)
1.什么是电磁学?
电磁学是研究电磁场、电流和电场相互作用的物理学分支。
它探索了电磁场、电流和电力对物体的影响,以及它们之间的相互作用。
2.电磁场的源是什么?
电磁场的源是电荷和电流。
电荷产生静电力,而电流产生磁场。
3.磁通量定理的表达式是什么?
磁通量定理的表达式是:磁通量Φ=∫B•dA,其中B表示磁场强度,dA表示面上的元素面积。
4.泊特定律表达式是什么?
泊特定律表达式是:U=E•I,其中U是电势差,E是电压,I是电流。
二、判断题(每题5分)
1.电场和磁场强度与距离成反比。
(√)
2.磁场可以使载体物质做力的作用。
(√)
3.理想护理专业学生不需要了解电磁学(×)。
电磁学期末考试题及答案
电磁学期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项是电流的单位?A. 牛顿B. 库仑C. 安培D. 伏特答案:C2. 电磁波的传播速度在真空中是恒定的,其值是:A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 3.00 x 10^8 m/sD. 3.00 x 10^5 m/s答案:C3. 根据麦克斯韦方程组,以下哪项描述了电场与磁场之间的关系?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 欧姆定律D. 安培环路定理答案:B4. 一个点电荷在电场中受到的力与以下哪个因素无关?A. 电荷量B. 电场强度C. 电荷的正负D. 电荷的质量答案:D5. 以下哪个选项是描述磁场的基本物理量?A. 电势B. 磁通C. 磁感应强度D. 电场强度答案:C6. 一个闭合电路中的感应电动势与以下哪个因素有关?A. 磁场强度B. 导线长度C. 导线运动速度D. 所有以上因素答案:D7. 根据洛伦兹力定律,一个带电粒子在磁场中运动时受到的力与以下哪个因素无关?A. 粒子的电荷量B. 粒子的速度C. 磁场的强度D. 粒子的质量答案:D8. 电磁波的波长与频率的关系是:A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率的乘积是常数答案:B9. 以下哪种材料最适合用于制作超导磁体?A. 铁B. 铜C. 铝D. 铌钛合金答案:D10. 电磁感应现象是由以下哪位科学家发现的?A. 牛顿B. 法拉第C. 麦克斯韦D. 欧姆答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播不需要______。
答案:介质2. 电流通过导线时,导线周围会产生______。
答案:磁场3. 根据欧姆定律,电流I等于电压V除以电阻R,即I=______。
答案:V/R4. 电荷的定向移动形成了______。
答案:电流5. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案:3.00 x 10^8 m/s6. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系是______。
《电磁学与电动力学》期末考试试题及答案
《电磁学与电动力学》期末考试试题一、(填空题):(每小题2分,共20分)1、中性封闭金属壳内有一个电量为Q 的正电荷,则壳外壁的感生电荷为 。
2、半径为R 导体球带电量为Q ,选无穷远为电势参考点,则它的电容为 。
3、有一质点,质量是0.5克,带电量为2.5⨯10-8库仑,此质点有6⨯104米/秒的水平初速,要使它维持在水平方向运动,应加的匀强磁场的磁感应强度大小为 。
4.通过某回路的磁通量为2(671)B t t Φ=++韦伯,式中t 的单位为秒,则在t =2秒时回路中感应电动势的大小为 。
5、线圈的电感为L =3H ,流过的电流为I =2A ,则它所储存的磁场能为 。
6、半径为R 的接地金属球壳外与球心相距R 处有一电量为Q 的点电荷,则金属球面上感应电荷为 。
7、置于真空中的无限长直导线上载有电流I ,距离它R 处的磁感应强度为 。
8、使RC 电路的电容充电,若这个电容器上的电荷达到稳态值的99%,所经过的时间为时间常数的 倍(已知ln10≈2.3)。
9、静止μ子的平均寿命是62.510-⨯s 。
在实验室中,从高能加速器出来的μ子以0.8c(c 为真空中光速)运动。
在实验室中观察,这些μ子的平均寿命是 。
10、两根相距15厘米的无限长平行直导线,电流方向相反,大小相等I 1=I 2=200安培,第一根导线上长为 1.5米一段所受第二根导线的力为 。
(已知μ0=4π×10-7N/A 2).系 (院)专 业年级、班级学 号姓 名二、(选择题):(每小题2分,共20分。
)1、两个电容器的电容之比为1:2,把它们串联后接入电源上充电,它们的电能之比为( )。
A 、1:2;B 、2:1;C 、1:4;D 、4:1; 2、下列各量中,( )是点函数。
A 、电压;B 、电流强度;C 、电阻;D 、电流密度;3、某电荷在匀强磁场中作匀速圆周运动,不能改变它的运动周期的是( )。
A 、增大它的质量;B 、减小速度大小;C 、增强磁感应强度;D 、减少电荷的电量;4、根据楞次定律,感生电流产生的磁场总是 磁场的变化。
电磁学_北京大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
电磁学_北京大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.如图为一均匀带电半球壳,关于其大圆截面S上电场和电势说法正确的是:【图片】参考答案:S面上电力线处处垂直于表面_S面为等势面2.关于静电场,以下说法正确的是参考答案:场强处处为零的区域一定是等势区域。
_等势区域一定是场强处处为零的区域。
3.已知一个气球上的正电荷均匀分布,假定皮球膨胀过程中保持球形,则当气球膨胀时参考答案:球外某点电场强度不变,电势不变_球内某点电场强度不变,电势变小4.图中两个互相垂直的圆电流环公共中心处的磁感应强度的大小和方向为【图片】参考答案:,平行于xz平面,与正x轴成夹角。
5.图示两根长直导线通有电流I,图中四种环路的环流正确的是:【图片】参考答案:,,,。
6.以下关于安培的四个示零实验说法正确的是参考答案:载流对折导线对无定向秤作用力为零,该实验说明:当电流反向时,它产生的作用力也反向。
_载流对折导线中一条为载流曲折线时对无定向秤作用力为零,该实验说明:电流元具有矢量的性质,即许多电流元的合作用是各个电流元产生作用的矢量叠加。
_A、B、C三个圆线圈,线度之比为1/n:1:n,A和C放在B两侧,AB距离与BC距离之比为1:n时,A和C对B的作用力为零,该实验说明:所有几何线度(电流元长度、相互距离)增加同一倍数时,作用力不变。
7.两个正电荷分别带电量q和Q,相对于确定的参考系以不为零的速度运动,某一时刻,两者相距为【图片】时,由电荷Q施加在电荷q上的磁力参考答案:方向垂直于电荷q的速度,大小取决于电荷Q的速度和电荷q的速度。
8.下面哪个叙述是不正确的?参考答案:电场线发自正电荷,收于负电荷。
_空间存在多个电荷时,同一电荷处既可以发出电场线,也可以接受电场线。
9.无穷大平面1的面电荷密度为+σ,无穷大平面2的面电荷密度为-σ。
当这两个无穷大平面平行放置时,电场强度的大小是:参考答案:两平面内部是σ/ε0,外部是010.设氢原子中的电子沿半径为r的圆轨道绕原子核运动,原子核中心位置固定不变。
电磁学期末测试试题及答案
学生姓名__________ 学号_________________院系___________ 班级___________-------------------------------密------------------------------封----------------------------线---------------------------------烟台大学 ~ 学年第一学期普通物理(电磁学)试卷A(考试时间为120分钟)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总分 得分阅卷人合分人一、简答题 (38分)1、 (6分) 长度为L 的圆柱体底面半径为r ,以x 轴为对称轴,电场ˆ200E x=K,写出通过圆柱体全面积的电通量。
2、 (6分) 导体在磁场中运动产生动生电动势,从电源电动势的角度来看,是存在一种非静电力可以将正电荷从低电位处移动到高电位处,表示为:∫+−⋅=l d K GG ε。
试解释动生电动势中这种非静电力K G来源。
3、 (10分) 空间某一区域的磁场为ˆ0.080T B x=K,一质子以55ˆˆ210310v x y =×+×K的速度射入磁场,写出质子螺线轨迹的半径和螺距。
(质子质量271.6710kg p m −=×, 电荷191.610C e −=×)4、 (6分) 如图所示,写出矩形线圈与长直导线之间的互感。
5、 (10分) 写出麦克斯韦方程组的积分形式,并解释各式的物理意义。
二、计算题 (62分)1、 (16分) 球形电容器由半径为1R 的导体球和与它同心的导体球壳构成,壳的内半径为2R ,其间有两层均匀电介质,分界面的半径为r ,介电常数分别为1ε和2ε,求 (1)电容C ;(2)当内球带电Q −时,各个表面上的极化电荷面密度eσ′。
2、(12分) 电缆由一导体圆柱和一同轴的导体圆筒构成。
使用时,电流I 从一导体流去,从另一导体流回,电流都均匀分布在截面上。
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(C) 3C / 2 ;
(D) 2C 。
[]
d
d /3
介质板
选择题3
选择题4
4、将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,在保持与电源连接的情况下,把一块
与极板面积相同的各向同性均匀电介质板平行地插入两极板之间,如图所示。介质板的插入及其所
处位置的不同,对电容器储存电能的影响为:
(A)储能减少,但与介质板位置无关;
的延长线交于三角形中心点 O,三角框每边长为 l,则 O 处的磁感应强度为
。
命题纸使用说明:1、字迹必须端正,以黑色碳素墨水书写在框线内,文字与图均不得剪贴,以保证“扫描”质量; 2、命题纸只作考试(测验)命题所用,不得移作他用。
3
1 I
BA B
a
O
b c
2 I 填空题5
O A 填空题6
0 C x 填空题7
d
b
l
I
四、证明题(共 5 分) 1、(本题 5 分)在一任意形状的空腔导体内放一任意形状的带电体,总电量为 q ,如图所示。
试证明,在静电平衡时,空腔内表面上的感应电量总等于 q 。
q
命题纸使用说明:1、字迹必须端正,以黑色碳素墨水书写在框线内,文字与图均不得剪贴,以保证“扫描”质量; 2、命题纸只作考试(测验)命题所用,不得移作他用。
(C)一个线圈平面平行于圆心连线,另一个线圈平面垂直于两圆心连线;
(D)两线圈中电流方向相反。
[]
2
第2页 (共4页)
8、有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为 r1 和 r2 。管内充满均匀介质,
其磁导率分别为 1 和 2 。设 r1 : r2 1: 2 , 1 : 2 2 :1,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,
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L1
H 的环流与沿 环路 L2 的磁 场强 度 H 的环流两者,必有:
(A) H d l H d l .
L2
L1 L2
(B) H d l H d l .
我去人(C也) L就1 H 有dl人 L2!H d为l .UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙
L1
L2
-1-
(D)
R1 2 0 r r 2 0 r R1
解得
2 0 rU
3分
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于是可求得A点的电场强度为
EA
U R ln(R2
/
R1 )
= 998 V/m
方向沿径向向外
2分
A 点与外筒间的电势差:
R2
U Edr
U
R2 d r
R
ln(R2 / R1 ) R r
U
ln R2 = 12.5 V
r
m
质子动能
EK
1 mv 2 2
3.08×10-13 J
9. 1∶16 3 分
参考解:
w
1 2
B2
/
0
B 0nI
我去人也就有人!为WU1R扼B22V腕0 入022n站20I 2l内(d4信12 ) 不存在向你偶同意调剖沙
-4-
W2
1 2
0
n
2
I
2l(d
2 2
/ 4)
W1
: W2
d12
:
d
2 2
I
I
电流 I.线圈 1 的电流所产生的通过线圈 2 的磁通用21 表
示,线圈 2 的电流所产生的通过线圈 1 的磁通用12 表示, S 1 2 S 2
电磁学期末试卷
20 17 --20 18 学年第 1 学期 物电 学院期末考试卷《 电磁学 》(A )学号: 姓名: 班级: 专业: 级别: 任课教师:一、选择题(每题2分,共计24分) 1、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是: [ ] (A )如果高斯面上E 处处为零,则该面内必无电荷。
(B )如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零。
(C) 如果高斯面上E 处处不为零,则高斯面内必有电荷。
(D) 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零。
2、有一边长为a 的正方形平面,在其中垂线上距中心O 点a /2处,有一电荷为q 的正点电荷,如图1所示,则通过该平面的电场强度通量为: [ ](A) 03εq (B) 04επq (C)03επq (D) 06εq 3、导体上的电荷和电场具有的特点是 [ ](A)导体静电平衡时,导体的自由电荷在表面和内部都有(B) 导体静电平衡时,导体的电场在表面和内部都有(C) 导体静电平衡时,导体一定可以隔绝外部电场对导体内部的影响(D) 导体静电平衡时,导体一定可以隔绝内部电场对导体外部的影响图14、有极分子和无极分子的特点是 [ ](A) 无极分子的正负电荷中心在无外电场时重合,在有外电场时则分离(B) 无极分子的正负电荷中心在无外电场时重合,在有外电场时也重合(C) 有极分子的正负电荷中心在无外电场时重合,在有外电场时则分离(D) 有极分子的正负电荷中心在无外电场时重合,在有外电场时也重合5、取一闭合积分回路L ,使三根载流导线穿过它所围成的面.现改变三根导线之间的相互间隔,但不越出积分回路,则: [ ](A) 回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B 不变;(B) 回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B改变; (C) 回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B 不变;(D) 回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B 改变。
6、四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流强度皆为I ,这四条导线被纸面截得的断面,如图2所示。
大学物理电磁学考试试题及答案)
大学电磁学习题1一.选择题(每题3分)1.如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为:(A) E =0,R QU 04επ=.(B) E =0,rQU 04επ=.(C) 204r QE επ=,r Q U 04επ= .(D) 204r Q E επ=,RQU 04επ=. [ ]2.一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍.(C) 4倍. (D) 42倍. [ ]3.在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为(A) πr 2B . . (B) 2 πr 2B .(C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. [ ]4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于(A)IBVDS. (B) DS IBV .(C) IBD VS . (D) BD IVS.(E) IBVD. [ ]5.两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动.(C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. [ ]y zx I 1 I 26.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A)RIπ20μ. (B)R I40μ.(C) 0. (D) )11(20π-R I μ.(E) )11(40π+R I μ. [ ]7.如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝.当导线中的电流I 为2.0 A 时,测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0 T ,则可求得铁环的相对磁导率μr 为(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)(A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 [ ]8.一根长度为L 的铜棒,在均匀磁场 B中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着,B 的方向垂直铜棒转动的平面,如图所示.设t =0时,铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点),则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势的大小为:(A) )cos(2θωω+t B L . (B)t B L ωωcos 212. (C) )cos(22θωω+t B L . (D) B L 2ω.(E)B L 221ω. [ ]9.面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置,通有相同的电流I .线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示,则Φ21和Φ12的大小关系为:(A) Φ21 =2Φ12. (B) Φ21 >Φ12. (C) Φ21 =Φ12. (D) Φ21 =21Φ12. [ ]10.如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H的环流两者,必有:(A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H.(B) ='⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H. (C) <'⎰⋅1d L l H⎰⋅'2d L l H.(D) 0d 1='⎰⋅L l H. [ ]B二.填空题(每题3分)1.由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框,使它均匀带电,其电荷线密度为λ,则在正方形中心处的电场强度的大小E =_____________.2.描述静电场性质的两个基本物理量是___________ ___;它们的定义式是____________ ____和__________________________________________.3.一个半径为R 的薄金属球壳,带有电荷q ,壳内充满相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质,壳外为真空.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U = ________________________________.4.一空气平行板电容器,电容为C ,两极板间距离为d .充电后,两极板间相互作用力为F .则两极板间的电势差为______________,极板上的电荷为______________.5.真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电球面的电场能量W 1与带电球体的电场能量W 2相比,W 1________ W 2 (填<、=、>).6.若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道,已知电子轨道半径r =0.53×10-10 m ,绕核运动速度大小v =2.18×108m/s, 则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度B的大小为____________.(e =1.6 ×10-19 C ,μ0 =4π×10-7 T ·m/A)7.如图所示.电荷q (>0)均匀地分布在一个半径为R 的薄球壳外表面上,若球壳以恒角速度ω 0绕z 轴转动,则沿着z 轴从-∞到+∞磁感强度的线积分等于____________________.8.带电粒子穿过过饱和蒸汽时,在它走过的路径上,过饱和蒸汽便凝结成小液滴,从而显示出粒子的运动轨迹.这就是云室的原理.今在云室中有磁感强度大小为B = 1 T 的均匀磁场,观测到一个质子的径迹是半径r = 20 cm 的圆弧.已知质子的电荷为q = 1.6×10-19 C ,静止质量m = 1.67×10-27 kg ,则该质子的动能为_____________.9.真空中两只长直螺线管1和2,长度相等,单层密绕匝数相同,直径之比d 1 / d 2 =1/4.当它们通以相同电流时,两螺线管贮存的磁能之比为W 1 / W 2=___________.10.平行板电容器的电容C 为20.0 μF ,两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1,则该平行板电容器中的位移电流为____________. 三.计算题(共计40分)1. (本题10分)一“无限长”圆柱面,其电荷面密度为:σ = σ0cos φ ,式中φ 为半径R 与x 轴所夹的角,试求圆柱轴线上一点的场强.2. (本题5分)厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为σ .试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差.3. (本题10分)一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成,内、外圆筒半径分别为R 1 = 2 cm ,R 2 = 5 cm ,其间充满相对介电常量为εr 的各向同性、均匀电介质.电容器接在电压U = 32 V 的电源上,(如图所示),试求距离轴线R = 3.5 cm 处的A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势差.4. (本题5分)一无限长载有电流I 的直导线在一处折成直角,P 点位于导线所在平面内,距一条折线的延长线和另一条导线的距离都为a ,如图.求P 点的磁感强度B .5. (本题10分)无限长直导线,通以常定电流I .有一与之共面的直角三角形线圈ABC .已知AC 边长为b ,且与长直导线平行,BC 边长为a .若线圈以垂直于导线方向的速度v向右平移,当B 点与长直导线的距离为d 时,求线圈ABC 内的感应电动势的大小和感应电动势的方向.1aIv b基础物理学I 模拟试题参考答案一、选择题(每题3分,共30分)1.[A]2.[B]3.[D]4.[E]5.[A]6.[D]7.[B]8.[E]9.[C] 10.[C]二、填空题(每题3分,共30分)1.0 3分 2. 电场强度和电势 1分 3. q / (4πε0R ) 3分0/q F E=, 1分lE q W U aa ⎰⋅==00d /(U 0=0) 1分4. C Fd /2 2分5. < 3分6. 12.4 T 3分F d C2 1分7.π200qωμ 3分 参考解:由安培环路定理 ⎰⋅⎰⋅+∞∞-=l B l Bd d I 0μ=而 π=20ωq I , 故⎰⋅+∞∞-l B d =π200qωμ8. 3.08×10-13 J 3分参考解∶ r m B q 2v v = ==m q B rv 1.92×107 m/s质子动能 ==221v m E K 3.08×10-13 J9. 1∶16 3分参考解:02/21μB w=nI B 0μ=)4(222102220021d l I n V B W π==μμμ)4/(21222202d l I n W π=μ16:1::222121==d d W W10. 3 A 3分三、计算题(共40分)1. (本题10分)解:将柱面分成许多与轴线平行的细长条,每条可视为“无限长”均匀带电直线,其电荷线密度为λ = σ0cos φ R d φ, 它在O 点产生的场强为: φφεσελd s co 22d 000π=π=RE 3分 它沿x 、y 轴上的二个分量为:d E x =-d E cos φ =φφεσd s co 2200π- 1分d E y =-d E sin φ =φφφεσd s co sin 20π 1分 积分: ⎰ππ-=2020d s co 2φφεσx E =002εσ 2分 0)d (s i n s i n 2200=π-=⎰πφφεσy E 2分 ∴ i i E E x02εσ-== 1分2. (本题5分)解:选坐标如图.由高斯定理,平板内、外的场强分布为:E = 0 (板内) )2/(0εσ±=x E (板外) 2分1、2两点间电势差 ⎰=-2121d x E U U xx x d b d d d a d 2d 22/2/02/)2/(0⎰⎰+-+-+-=εσεσ )(20a b -=εσ 3分3. (本题10分)解:设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷+λ和-λ, 根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为 rE r εελ02π=2分则两圆筒的电势差为 1200ln 22d d 2121R R r r r E U r R R r R R εελεελπ=π==⎰⎰⋅解得120ln 2R R Ur εελπ=3分1于是可求得A点的电场强度为 A E )/l n (12R R R U== 998 V/m 方向沿径向向外 2分A 点与外筒间的电势差: ⎰⎰=='22d )/ln(d 12RR R Rr rR R U r E U RR R R U212ln )/ln(== 12.5 V 3分4. (本题5分)解:两折线在P 点产生的磁感强度分别为:)221(401+π=a IB μ 方向为⊗ 1分)221(402-π=a I B μ方向为⊙ 2分 )4/(2021a I B B B π=-=μ 方向为⊗ 各1分5. (本题10分)解:建立坐标系,长直导线为y 轴,BC 边为x 轴,原点在长直导线上,则斜边的方程为 a br a bx y /)/(-= 式中r 是t 时刻B 点与长直导线的距离.三角形中磁通量⎰⎰++-π=π=Φr a r ra r x axbr a b I x x yId )(2d 200μμ)ln (20r r a a br b I +-π=μ 6分 t rr a a r r a a Ib t d d )(ln 2d d 0+-+π=Φ-=μ☜ 3分 当r =d 时, v )(ln 20da ad d a a Ib +-+π=μ☜ 方向:ACBA (即顺时针) 1分。
物理学专业《电磁学》试卷A
《电磁学》试卷,第1页,共6 页《电磁学》试卷,第2页,共6页周口师范学院2010~2011学年度第一学期期末考试《电磁学》试卷(A )物理与电子工程系 物理学专业 2009级一、填空题(每空2分,共14分)1.导体在静电场中达到静电平衡的条件是( )。
2. 若先把均匀介质充满平行板电容器,(极板面积为S ,极反间距为L ,板间介电常数为)然后使电容器充电至电压U ,电场能量是( )。
3. 一无限长的载流圆柱体浸在无限大的各向同性的均匀线性的相对磁导率的的磁介质中,则介质中的磁感应强度与真空中的磁感应强度之比是( )。
4.动生电动势产生的本质为( ),感生电动势产生的本质为 ( )。
5.有二个一段含源电路如图所示, 在图(a )中=( )。
在图(b)中=( )。
二、选择题 (每小题4分,共20分)1.静电场中P 、Q 两点的电势差( )(A )与试探电荷的正负有关; (B )与试探电荷的电量有关; (C )与零势点的选择有关; (D )与P 、Q 两点的位置有关。
2.一电量为q 的点电荷在均匀磁场中运动,下列说法正确的是 ( ) (A )只要速度大小相同,所受的洛伦兹力就相同;(B )在速度不变的前提下,电荷q 改变为-q ,受力方向反向数值不变;(C )电荷q 改变为-q 速度方向相反,力的方向反向,数值不变; (D )三个矢量,已知任意两个量的大小和方向,就能判断第三个量的方向与大小。
3.将一接地的导体B 移近一带正电的孤立导体A 时,A 的电势。
( ) (A )升高 (B )降低 (C )不变 (D )无法判断 4.在圆柱形空间内有一磁感应强度为的均匀磁场,如图所示。
的大小以速率变化。
在磁场中有A 、B 两点,其间可放直导线和弯曲的导线,则( )(A )电动势只在导线中产生; (B )电动势只在导线中产生; (C )电动势在和中都产生,且两者大小相等;(D )导线中的电动势小于导线中的电动势。
大学电磁学考试题及答案
大学电磁学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 一个带正电的粒子在垂直于磁场方向运动时,会受到磁场力的作用。
这个力的方向是()A. 与磁场方向相反B. 与磁场方向相同C. 垂直于磁场方向D. 与粒子速度方向相反答案:C2. 根据法拉第电磁感应定律,当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与()A. 磁通量的变化率成正比B. 磁通量的大小成正比C. 磁通量的变化量成正比D. 磁通量的变化方向成正比答案:A3. 两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离成反比。
如果两个点电荷之间的距离增加到原来的两倍,静电力将变为原来的()A. 1/2B. 1/4C. 1/8D. 1/16答案:B4. 一个导体的电阻为R,将其长度增加到原来的两倍,同时横截面积减小到原来的一半,那么新的电阻是原来的()A. 2倍B. 4倍C. 8倍D. 16倍答案:C5. 根据麦克斯韦方程组,电场和磁场的相互作用可以产生()A. 电场B. 磁场C. 电荷D. 电流答案:B6. 一个电路中的电流为2A,电路的电阻为10Ω,根据欧姆定律,该电路两端的电压是()A. 20VB. 40VC. 100VD. 200V答案:A7. 在一个平行板电容器中,如果板间距离增加,而电荷量保持不变,那么电容器的电容将()A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定答案:B8. 电磁波在真空中传播的速度等于()A. 光速B. 声速C. 电子速度D. 电流速度答案:A9. 一个线圈在磁场中以恒定速度旋转,产生的电流是()A. 直流电B. 交流电C. 脉冲电流D. 非周期性电流答案:B10. 根据安培环路定理,一个闭合回路中的总磁通量等于穿过该回路的电流的()A. 总和B. 代数和C. 几何平均D. 算术平均答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 电磁波的传播不需要________,可以在真空中传播。
答案:介质12. 一个导体的电阻为5Ω,通过它的电流为0.5A,那么在1秒内导体消耗的电能是________焦耳。
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《电磁学》考试题一、填空题:(每小题3分共30分)1. 在地球的表面附近,通常都有电场,现测得电子在此电场中受到的力与其自身的重量相等,则地球表面电场强度的大小为________。
2.两个互相平行的无限大带电板,间距为a,电荷面密度分别为+σ和-σ,则其两板中点的电场强度E =_______。
3.地球的半径为6370千米,如果把地球当作导体球电容器,则要使地球的电位升高5伏,需 _______ 库仑的电荷。
4.将电容为C0的平行板电容器,接在恒压电源上,其极板间的电场为E0 ,现将板间充满介电常数为εr的均匀电介质,则电容器的电容变C=________,极板间的电场E=________。
5.电动势为12 伏的汽车蓄电瓶,其内阻为0.05 欧姆,则它的短路电流 I0 =________,若起动电流为100安培,这表明启动马达的内阻为________。
6. 质量m=6.7×10-27千克、带电q=3.2×10-19库仑的粒子,在一匀强磁场中作速率v=5.4×104米/秒、半径R=4.0 cm的圆周运动,则该匀强磁场的B =________。
7.如图所示,将一条无限长直载流导线在一处弯折成半径为R的四分之一圆弧,设导线中的电流为I,直线的延长线通过圆心O,则圆心O处的磁感应强度B=________。
8.在由L和R组成的充放电电路中。
当电感元件的铁心中有涡流时,其充放电的时间常数τ将_________。
9.一平行板电容器的两极板都是半径为R = 5.0厘米的圆导体片,充电时,板间电场强度的变化率为dtdE=1.0×1012伏/米·秒,则两极板间的位移电流 I d = _________。
10.由麦克斯韦电磁理论可知,真空中E∶H=μ∶ε=120π,若太阳每分钟垂直照射到地球表面1平方米上的能量为8.4×104焦耳,由此可得,太阳光中的电场强度E=_________,磁场强度H=_________。
二.选择题:(每小题分共20分)1.将C1和C2两个空气电容器串联成一电容器组。
若在C1中插入一电介质板,则()(A) C 1的电容增大,电容器组总电容减小; (B) C 1的电容增大,电容器组总电容增大; (C) C 1的电容减小,电容器组总电容减小; (D) C 1的电容减小,电容器组总电容增大。
2.下列说法中正确的有 ( ) (A )场强较大之处,电势一定较高; (B )电势较高之处,场强一定较大; (C )场强相等之处,电势不一定相等; (D )等势面上的场强一定也相等。
3.一个半径为R 的不带电导体球壳,在球心处放一点电荷,测得球壳外的电场。
然后将此电荷移至距球心R /2处,重新测量,则电荷移动对电场的影响为 ( ) (A )球壳内外的电场都不改变;(B )球壳内电场改变,球壳外电场不改变; (C )球壳内外的电场都改变;(D )球壳内电场不改变,球壳外电场改变。
4.平行板电容器充电后又切断电源,然后将两极板的距离增大,则这时 ( ) (A )电容器的电容增大; (B )电容器板间的电压增大;(C )电容器板间的电场增大; (D )电容器极板上的电荷增大。
5.图中ɑ、b 之间的等效电阻为 ( ) (A )30Ω; (B )24Ω;(C )12Ω;(D )6Ω。
6.下列正确的说法有 ( ) (A )一段通电直导线在某处不受力,则表明该处磁感应强度B 为零; (B )通电导线在磁场中受的力和电流及磁感应强度三者互相垂直; (C )导线的电流与磁感应强度B 不垂直,则其受的力也与B 不垂直;(D )通电直导线受的力恒垂直磁感强度与电流方向所构成的平面。
7.一电荷q 在均匀磁场B 中运动,其正确的说法有 ( ) (A )只要速度大小不变,其所受的洛仑兹力就相同;(B )将q 改为-q 而速度不变,则洛仑兹力大小不变但方向相反; (C )质量为m 的运动电荷,受洛仑茲力后,其动量不变; (D )质量为m 的运动电荷,受洛仑茲力后,其动能改变。
8.a 、b 两个相同的导体圆环互相垂直放置,当各自通一变化的电流I a 、I b 时,则 ( )(A )a 环产生自感电流,b 环产生互感电流;(B )a 环产生互感电流,b 环产生自感电流; (C )两环同时产生自感电流和互感电流 (D )两环只产生自感电流而不产生互感电流。
9.放在平滑桌面上的铁钉被一磁铁吸引而运动,其产生的动能是因为消耗了 ( ) (A )磁场能量; (B )磁场强度; (C )磁场力; (D )磁力线。
10. 由两个半径为r 的金属圆片组成的平行板空气电容器,若充电时板间电场的变化率 dt dE为一常数,则两板间的位移电流为 ( )(A )024 r dtdE; (B )dt dE ;(C )2πε0rdtdE(D )ε0πr 2dtdE。
三.证明题:(10分)试证明:任何长度的沿轴向磁化磁棒的中垂面上侧表面内、外附近两点1、2的磁场强度H 都相等。
四.(10分) 如图所示,在半导体p -n 结附近总是堆积着等量正负电荷,在n 区内有正电荷,在P 区内有等量的负电荷,若把p -n 结看成是一对带正负电荷的无限大接触平板,其电荷分布为 p -n 结外: ρ(x)=0-Xn ≤X ≤Xp : ρ(x)=-eax 式中a 是常数,Xn=Xp ,可统一用2mX 表示,试求p-n 结内的电位分布?五.(10分) 球形电容器是由半径为R 1的导体球和与它同心半径为R 2的导体球壳构成的。
设两球之间充满相对介电常数为εr 的均匀介质,带电±q ,试求:(1)导体球内、两球间及球壳外的电场强度E ?(2)电容器的电容?(3)介质的两个表面的极化电荷面密度?六.(10分)如图所示,载流为I1的无限长直导线旁,放一电流为I2的正方形线圈,线圈与长直导线共面,边长为a,中心O到长直导线垂直距离为d,试求线圈各边受到的磁力和整个线圈受到的合力?七.(10分)如图所示,只有一根辐条OA的金属轮子在匀强磁场B中运动,轮子的轴线与B平行,辐条长为R,转速为n转/秒,试求:(1)OA间感应电动势的大小和方向?(2)O点和A点哪一点的电位高?试题B 答案一.填空题:(每小题3分共30分) 1. mg/e 或5.6×10-11N /C 2. σ/ε3. 3.54×10-24. εr C 0 ,E 05.240A ,0.07Ω6. 2.8 ×10-2T7.8RI0μ8. 增大 9. 7.0×10-2A10. 7.3×102 V/m ,1.9 A/m二.选择题:(每小题2分共20分)1.(B ); 2.(C ); 3.(B ); 4.(B ); 5.(D ); 6.(D ); 7.(B ); 8.(D ); 9.(A ); 10.(D )。
三.证明题:(10分)证明:过磁棒中垂面上侧表面内、外的点1和2作一小矩形回路,由于1、2两点在表面附近,所以bc ≈0,da ≈0, ab 和cd 平行于界面。
由于对称,所以中垂面上的H 只有平行分量,故⎰H ·d l =∫Hab·d l +∫H bc ·d l +∫H cd ·d l +∫H da ·d l= H ab L- H cd L回路中未包围传导电流, ∑i = 0 由环路定理 ⎰H ·d l = ∑i得 H ab L- H cd L = 0 即 H 1 = H 2四.(10分)由对称性分析知,电场由正电荷到负电荷,即x 方向。
(1)在P 、n 区外:由于把p -n 结看成是一对带正负电荷的无限大接触平板,所以E 外=E +-E -=0(2)在P 、n 区内:作一左底面过P 点,右底面在P 、n 区外的圆柱面为高斯面,则∮E ·dS =∫左底E ·dS +∫右底E ·dS +∫侧面E ·dS=∫左底E ·dS =-E ΔS =εq=1ε⎰2/m x x-eax Δsdx =02εs ea ∆(x 2-42mx)得 E =8εea (2m x -4x 2) 故 U =∫E ·dl =⎰0x8εea (2m x -4x 2)dx =02εea⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-4323m xx x 五.(10分)(1)由对称性分析知,场强在各球面上等大且沿半径向外,所以取同心球面为高斯面,由高斯定理⎰⎰D ·d S = 4πr 2 D = ∑i q 和 D =ε0εr E 可得 在 1R r ≤区 ∑i q = 0 D 1 = 0 E 1 = 0 在 R r R ≤≤12 区 ∑i q = q D 2=π412r q E 2=204r qr επε 在 r R ≤2 区 ∑i q =q -q =0 D 3 = 0 E 3 = 0 (2)由 U =⎰∞rE ·d l 和 C =Uq可得U 12 =⎰21R R E 2·d l = ⎰21R Rro D εε2·d l = ⎰21R R204r q r επε·d r=r qεπε04(11R -21R ) C =U q = 122104R R R R r -επε (3)由 σ’= P ·n D =ε0εr E和 D =ε0E + P 得 σ1’=214)1(R q r r πεε-σ2’=()2241R q r r πεε-四、(10分)由对称性分析知,磁场强度H 在各同心柱面上等大。
由磁环路定理 ⎰⋅dl H =∑i 得 2πrH =∑i H =rπ21∑iB =μH =μ0μr H 在 0≤r ≤R 1 区 ∑i =221r R I ππ 所以 H 1 =212R Ir π B 1 =21102R Irr πμμ 在R 1≤r ≤R 2 区 ∑i =I 所以 H 2=rI π2 B 2 =rIr πμμ220 在R 2≤r ≤R 3 区 ∑i =I R R r R 2223223-- 所以 H 3=r I π2I R R r R 2223223--B 3=r πμμ210I R R r R 2223223-- 在R 3≤r ≤∞ 区 ∑i =I -I = 0 所以 H 4= 0 B 4 = 0六.(10分)由安培力 F =∫I d l ×B 和 B =rIπμ20 得 F AB =∫I 2B 1d l 2 =I 2LB =()2/2210a d aI I -πμ 向左F CD =∫I 2B 1d l 2 =I 2LB =()2/2210a d aI I +πμ 向右F BC = F DA =⎰+-2/2/a d a d I 2rI πμ210d r =πμ2210I I ln 2/2/a d a d -+ 分别向上和向下故 合力 F =()2/2210a d a I I -πμ-()2/2210a d aI I +πμ=()22221042a d a I I -πμ 七.(10分)(1)由动生电动势 ε=()dl B A⋅⨯⎰0ν 得 ε=⎰R0B ωr d r = 2πnB ⎰R0r d r = n πBR 2 方向 A →O (2)O 点电位高。