电磁学期末考(B)
电磁学期末试题
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电磁学期末试题电磁学期末试卷学院物电专业物理年级学号姓名一、判断题(下列各小题,你认为正确的,请在题后的括号内打“√”,错的打“×”。
每小题1.5分,共15分)。
1、电量的单位是从库伦定律中确立的;()2、库伦定律描述的是两个静止点电荷之间的作用;()3、静电场的叠加原理是通过逻辑推导出来的;()4、带正电的物体电势一定是正的;()5、静电平衡时,任何带电体内部的电场都是零;()6、导体处于静电平衡时,导体表面为等势面,整个导体是等势体;()7、完全的均匀电极化是不可能发生的;()8、总电量为零的带电体在其外部不会激发电场;()9、由线圈自感系数的定义IΨL =式有,通过线圈的电流强度I 越大,线圈的自感L 越小; ()10、静止电荷不产生任何磁场。
()二、填空题(每题2分,共20分)1、一磁场的磁感强度为 k c j b i a B ++= 则通过一半径为R ,开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为。
2、一质量为m ,电荷为q 的粒子,以v 速度垂直进入均匀的稳恒磁场B 中,电荷将作半径为的圆周运动。
3、M 、N 为静电场中邻近两点,场强由M 指向N ,则M 点的电位于N 点的电位,负检验电荷在M 点的电位能于在N 点的电位能。
4、右图所示,在电荷为q 的点电荷的静电场中,将一电荷为 q 0 的试验电荷从a 点经任意路径移动到b 点,电场力所做的功A 为。
5、一个均匀带电(带电线密度为)长度为L 的细杆,取无穷远电势为零,则沿细杆长度方向相距为a的P 点处电势为。
6、真空中,半径为R 1和R 2的两个导体球,相距很远,则两球的两容之比C 1/C 2= .当用细长导线将两球相连后,电容C= 。
7、电流由长直导线1 沿切向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿切线流出,经长直导线2 返回电源(如图).已知直导线上的电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 和圆心O 在同一直线上,则O 点的磁感强度的大小为。
电磁学期末复习题参考答案
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选择题答案:填空题答案:70.静电场中某点的电场强度,其大小和方向与(单位正试验电荷在该点所受的静电力相同).71.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 =_______0______.72.,相距为d ,其电荷线密度分别为λ1和λ2如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a 为.73.两个平行的“无限大”均匀带电平面, σ和+2A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为:E A =,E B =,E C =设方向向右为正).74.真空中一半径为R Q (Q S (连同电荷),如图所示,假设不影响其他处原来的电荷分布,则挖去△S 后球心处电场强度的大小E,其方向为_(由球心指向△S )__.75.一均匀带正电的导线,电荷线密度为λ,其单位长度上总共发出的电场线条数(即电场强度通量).76.静电场中某点的电势,其数值等于_单位正试验电荷在该点的电势能___或 _把单位正电荷由该点沿任意路_径移到零势点时电场力所作的功__.77.图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E 的分布,r 表示离对称轴的距离,这是由_半径为R 的无限长均匀带电圆柱面___产生的电场.78.真空中,有一均匀带电细圆环,电荷线密度为λ,其圆心处的电场强度E 0= 0,电势U 0= .(选无穷远处电势为零)79.把一个均匀带有电荷+Q 的球形肥皂泡由半径r 1吹胀到r2,则半径为R (r 1<R <r 2=的球面上任一点的场强大小E 变为_0_;电势U 由选无穷远处为电势零点).80.如图所示,r 1=5 cm ,带电荷q 1=3×10-8 C ;外球面半径为r 2=20 cm , 带电荷q 2=-6×108C ,设无穷远处电势为零,则空间另一电势为零的球面半径r = 10 cm ___.81.半径为0.1 m 的孤立导体球其电势为300 V ,则离导体球中心30 cm 处的电势U = 100V (以无穷远为电势零点).82.在点电荷q 的电场中,把一个-1.0×10-9 C 的电荷,从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离 0.1 m 处,克服电场力作功1.8×10-5 J ,则该点电荷q =7102-⨯-.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )83.如图所示.试验电荷q , 在点电荷+Q 产生的电场中,沿半径为R 的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a 点移到d 点电场力作功为____0____________;从d 点移到无穷远处的过程中,电场力作功为.84.图示BCD 是以O 点为圆心,以R 为半径的半圆弧,在A 点有一电荷为+q 的点电荷,O 点有一电荷R BA =.现将一单位正电荷从B 点沿半圆弧轨道BCD 移到D 点,则电功为.85.在静电场中,一质子(带电荷e =1.6×10-19 C)沿四分之一的圆弧轨道从A 点移到B 点(如图),电场力作功8.0×10-15 J .则当质子沿四分之三的圆弧轨道从B 点回到A 点时,电场力作功A =-8.0×10-15 J .设A 点电势为零,则B 点电势U =-5×104V .86.一电子和一质子相距2×10-10 m (两者静止),将此两粒子分开到无穷远距离(两者仍静止)所需要的最小能量是_7.2_eV . (41επ=9×109 N ·m 2/C 2 , 质子电荷e =1.60×10-19 C, 1 eV=1.60×10-19J )的静电场中,若选取与点电荷距离为r 0的一点为电势零点,则点电荷距离为r 处的电势U = 88.如图所示,在场强为E 的均匀电场中,A 、B 两点间距离为d .AB 连线方向与E方向一致.从A 点经任意路径到B 点的场强线积分⎰⋅ABl Ed =Ed .+σ +2σABCS89.静电场中有一质子(带电荷e =1.6×10-19 ) 沿图示路径从a 点经c 点移动到b 点时,电场力作功8×10-15 J .则当质子从b 点沿另一路径回到a 点过程中,电场力作功A =-8×10-15 J ;若设a 点电势为零,则b 点电势U b =5×104V 90.真空中,一边长为a 的正方形平板上均匀分布着电荷q ;在其中垂线上距离平板d 处放一点电荷q 0如图所示.在d 与a 满足____d >>a___条件下,q 0所受的电场力可写成q 0q / (4πε0d 2).91.一电矩为p 的电偶极子在场强为E 的均匀电场中,p 与E间的夹角为α,则它所受的电场力F =0,力矩的大小M =__pEsin α__.92.d ,充电后板间电压为U .然后将电源断开,在两板间平行地插入一厚度为d /3的金属板,则板间电压变成U .93.+q 的点电荷,点电荷不与球壳内壁接触.然后使该球壳与地接触一下,再将点电荷+q 取走.此时,球壳的电荷为_-q __,电场分布的范围是_球壳外的整个空间. 94.带有电荷q 、A ,与一原先不带电、内外半径分别为rB 和r C同心放置如图.则图中P点的电场强度E A 、B 连接起来,则A 球的电势U (设无穷远处电势为零) 95.半径为R 1和R 2εr +λ和-λ,则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小D ,电场强度的大小 E96. 1、21的两极板间,如图所示, 则电容器2的电压U 2,电场能量W 2如何变化?(填增大,减小或不变) U 2减小,W 2减小97. 一质点带有电荷q =8.0×10-10 C ,以速度v =3.0×105 m ·s -1在半径为R =6.00×10-3 m 的圆周上,作匀速圆周运动心所产生的磁感强度B =_6.67×10-7T __,该带电轨道运动的磁矩p m .(μ0=4π×10-7 H ·m -1) 98.y 正向.在原点O 处取一电流元l Id ,则该电流元在(a ,0,0)__沿Z 轴负向____. 99.如图,′两点,并在很远处与电源相连,则环中心的磁感强度为_0__.100.如图所示,有两个半径相同的均匀带电绝缘体球面,O 1为左侧球面的球心,带的是正电;O 2为右侧球面的球心,它带的是负电,两者的面电荷密度相等.当它们绕21O O 轴旋转时,两球面相切处A 点的磁感强度B A =__0___.101.一长直螺线管是由直径d = 0.2 mm 的漆包线密绕而成.当它通以I = 0.5 A 的电流时,其内部的磁感强度B =_T 310-⨯π_.(忽略绝缘层厚度)(μ0 =4π×10-7 N/A 2)102. 两根长直导线通有电流I ,图示有三种环路;在每种情况下,⎰⋅l Bd 等于:-μ0I (对环路a ).__0__(对环路b ). 2μ0I (对环路c ).103.如图所示,一半径为R ,通有电流为I 的圆形回路,位于Oxy 平面内,圆心为O .一带正电荷为q以速度v沿z 轴向上运动,当带正电荷的粒子恰好通过O 点时,作用于圆形回路上的力为__0______带电粒子上的力为__0______.104.两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是1:2,运动轨迹半径之比是1:2.105. 如图所示的空间区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,在纸面内有一正方形边框abcd (磁场以边框为界).而a 、b 、c 三个角顶处开有很小的缺口.今有一束具有不同速度的电子由a 缺口沿ad 方向射入磁场区域,若b 、c 两缺口处分别有电子射出,则此两处出射电子的速率之比v b /v c =1:2.106.(半径为R )通有电流I中.线圈所受磁力矩的大小为,方向为_在图面中向上,Oa 0c107.有两个竖直放置彼此绝缘的圆形刚性线圈(它们的直径几乎相等),互相垂直的位置上.若给它们通以电流(如图),则它们转动的最后状态是_ 108.如图所示,在真空中有一半径为a 的3/4圆弧形的导线,其中通以稳恒电流I 磁且B 与导线所在平面垂直.则该载流导线bc 所受的磁力大小. 109.一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图(穷远来到无穷远去),则O 点磁感强度的大小是. 110.在xy 平面内,有两根互相绝缘,(如图),则在xy111. (1) B 0_______.112.一根无限长直导线通有电流I ,在P 点处被弯成了一个半径为R 的圆,且P 点处无交叉和接触,则圆心O 处的磁感强度大小为,方向为 垂直于纸面向里.113.用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈,其电阻R =10 Ω,均匀磁场垂直于线圈平面.欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ,B 的变化率应为d B /d t =__3.185 T /S _.114.一段导线被弯成圆心在O 点、半径为R 的三段圆弧ab 、bc 、ca ,它们构成了一个闭合回路,ab位于xOy 平面内,bc 和ca 分别位于另两个坐标面中(如图).均匀磁场B沿x 轴正方向穿过圆弧bc设磁感强度随时间的变化率为K (K >0),则闭合回路abca 中感应电动势的bc 中感应电流的方向是 由C 流向b115.半径为a 的无限长密绕螺线管,单位长度上的匝数为n ,通以交变电流i =I m sin ωt ,则围在管外的同轴圆形回路(半径为r )上的感生电动势为)cos(02t nI a m ωωμπ-.116.已知在一个面积为S的平面闭合线圈的范围内,有一随时间变化的均匀磁场)(t B,则此闭合线圈内的感应电动势.117.如图所示,aOc 为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L ),位于xy 平面中;磁感强度为B的匀强磁场垂直于xy 平面.当aOc 以速度v沿x 轴正向运动时,导线上a 、c 两点间电势差U ac=__θsin vBl __________;当aOc 以速度v沿y 轴正向运动时,a 、c 两点的电势相比较,是____a ____点电势高.118.四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动,转轴与BR ,轮子转速为n ,则轮子中心O 与轮边缘b _O _处.119.一无铁芯的长直螺线管,在保持其半径和总匝数不变的情况下,把螺线管拉长一些,则它的自感系数将_____减小_____.120.一自感线圈中,电流强度在 0.002 s 内均匀地由10 A 增加到12 A ,此过程中线圈内自感电动势为 400 V , 则线圈的自感系数为L =0.4 H .yx ×× ×× ×xy。
最新北大电磁学期末-试题+答案
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北京大学信息科学技术学院考试试卷考试科目:电磁学姓名:学号:考试时间:2011 年6 月23 日任课教师:以下为试题和答题纸,共8 页。
一、(30分)1.(10分) 请写出以下定律或概念的数学表达式:(1)毕奥-萨伐尔定律: 20ˆ4rr l Id B d ⨯=ϖϖπμ (2)安培力公式:B l Id F d ϖϖϖ⨯=(3)由电势计算电场强度的公式: U E -∇=ϖ(4)传导电流密度与载流子漂移速度间的关系式: v nq j ϖϖ=(5)分别写出电感L 、电容C 的复阻抗的e 指数形式:2πωjLe ;21πωje C- 2. (6分)如下图所示,原本不带电的空心金属球壳内偏离球心的一个位置放置一个点电荷,该点电荷为正电荷,在图上画出电场线的示意图。
(要求:电场线的关键特征画得要明显,可使用文字注释说明其关键特征。
)3. (4分)如下图所示,在外磁场 0B ϖ中有顺磁质的圆棒1,抗磁质的圆棒2,请在1、2棒的侧面画上磁化电流方向的示意图。
4. (10分)填空:有电阻R 、电容C 和电感L 构成的串联电路, (1)该电路的固有频率 10LC=ω (2)该电路的时间常数RL =τ(3) 假设t=0时的初条件是电容上有一定电荷量Q ,然后接通电路开关,接通串联的R 和L ,则t=0时电阻上的电压的大小 = ___0____ (4) 假设如上(3)所述,接通开关后,电流方向始终不变,则电路的R 、L 、C 必然满足的条件为:5.01≤RC L (5) 如果电路不满足(4)中的条件,则电路中的电流随时间如何变化(文字描述即可): _阻尼振荡,__________12B ϖ二、(20分) 如图所示,平行板电容器两极板上的自由电荷面密度分别为σ0和-σ0(其中σ0是常数),两极板间距为d ,在两个极板之间充满了各向同性线性非均匀电介质,而且电介质的电极化率χe (x)为0()(1)e x x χχα=+其中χ0和α为常数。
高二物理(电磁学部分)期末考试试题附答题卷答案
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河南宏力学校2016~2017学年度第一学期期末考试题高二 物理(满分:110分 时间:100分钟)一.选择题(共13题,每题4分,共52分。
其中1~6题为单选题,7~13题为多选题,全部选对的得4分,对而不全的得2分,有错选的得0分) 1.有三个电阻,R 1=2Ω,R 2=3Ω,R 3=4Ω。
把它们并联接入电路,则通过它们的电流之比I 1:I 2:I 3为( ) A .2:3:4 B .4:3:2 C .6:4:3 D .3:4:6 2.右图所示的电路中,电源电动势E=10V ,内阻不计,R 1=20Ω,R 2=30Ω,R 3=60Ω,电容器的电容C =4×10-8F ,开关S 处于断开状态。
现将S 闭合,则之后通过R 3的电荷量为( ) A .1.6×10-7C B .2.4×10-7C C .6×10-8C D .无法确定 3.一个带电粒子,沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场,粒子的一段径迹如图所示。
径迹上的每一小段都可近似看成圆弧。
由于带电粒子使沿途的空气电离,粒子的能量逐渐减小(带电荷量不变)。
从图中情况可以确定( ) A .粒子从a 到b ,带正电 B .粒子从a 到b ,带负电 C .粒子从b 到a ,带正电 D .粒子从b 到a ,带负电4.光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小。
某同学用多用电表测量一光敏电阻的阻值,普通光条件下,表针的偏角为θ。
之后用手掌挡住部分光线,表针的偏角变为θ′,则可判断θ′与θ的关系为( ) A .θ′=θ B .θ′<θ C .θ′>θ D .无法确定 5.如图所示,在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等,方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L 。
现将宽度也为L 的矩形闭合线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中,能正确反映线圈中所产生的感应电流和其所受的安培力随时间变化的图象是( )6.如图所示,由电阻率为错误!未找到引用源。
电磁学试题(含答案)
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电磁学试题(含答案)⼀、单选题1、如果通过闭合⾯S 的电通量e Φ为零,则可以肯定A 、⾯S 内没有电荷B 、⾯S 内没有净电荷C 、⾯S 上每⼀点的场强都等于零D 、⾯S 上每⼀点的场强都不等于零 2、下列说法中正确的是 A 、沿电场线⽅向电势逐渐降低 B 、沿电场线⽅向电势逐渐升⾼ C 、沿电场线⽅向场强逐渐减⼩ D 、沿电场线⽅向场强逐渐增⼤3、⾼压输电线在地⾯上空m 25处,通有A 1023的电流,则该电流在地⾯上产⽣的磁感应强度为A 、T 104.15-? B 、T 106.15-? C 、T 1025-? D 、T 104.25-? 4、载流直导线和闭合线圈在同⼀平⾯内,如图所⽰,当导线以速度v 向左匀速运动时,在线圈中 A 、有顺时针⽅向的感应电流B 、有逆时针⽅向的感应电C 、没有感应电流D 、条件不⾜,⽆法判断 5、两个平⾏的⽆限⼤均匀带电平⾯,其⾯电荷密度分别为σ+和σ-,则P 点处的场强为A 、02εσ B 、0εσ C 、02εσ D 、0 6、⼀束α粒⼦、质⼦、电⼦的混合粒⼦流以同样的速度垂直进⼊磁场,其运动轨迹如图所⽰,则其中质⼦的轨迹是 A 、曲线1 B 、曲线2C 、曲线3D 、⽆法判断7、⼀个电偶极⼦以如图所⽰的⽅式放置在匀强电场E中,则在电场⼒作⽤下,该电偶极⼦将A 、保持静⽌B 、顺时针转动C 、逆时针转动D 、条件不⾜,⽆法判断 8、点电荷q 位于边长为a 的正⽅体的中⼼,则通过该正⽅体⼀个⾯的电通量为 A 、0 B 、εqC 、04εq D 、06εq 9、长直导线通有电流A 3=I ,另有⼀个矩形线圈与其共⾯,如图所⽰,则在下列哪种情况下,线圈中会出现逆时针⽅向的感应电流? A 、线圈向左运动 B 、线圈向右运动 C 、线圈向上运动 D 、线圈向下运动10、下列说法中正确的是A 、场强越⼤处,电势也⼀定越⾼σ+ σ-P3IB 、电势均匀的空间,电场强度⼀定为零C 、场强为零处,电势也⼀定为零D 、电势为零处,场强⼀定为零11、关于真空中静电场的⾼斯定理0εi Sq S d E ∑=??,下述说法正确的是:A. 该定理只对有某种对称性的静电场才成⽴;B. i q ∑是空间所有电荷的代数和;C. 积分式中的E⼀定是电荷i q ∑激发的;D. 积分式中的E是由⾼斯⾯内外所有电荷激发的。
大学物理期末复习习题-电磁学.docx
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电磁学:(20学时,44题)弟一早1.两个点电荷分別带电q和2g,相距/,试问将第三个点电荷方在何处它所受的合力为零?2.两个带电都是q的点电荷,相距/,连线中点为O;现将另一点电荷Q放置在连线中垂面上距O点x处。
(1)试求点电荷Q所受的力;(2)若点电荷Q开始是静止的,然后让它自由运动,试问它将如何运动?分别就0和g同号以及异号两种情况加以讨论。
3.如图,把电偶极矩为p二/的电偶极子放在点电荷Q的电场中,电偶极子的中心O 到Q的距离为r,设「》1。
试求:p//QO(图(a))和卩丄QO (图(b))时电偶极子所受的力和力矩。
% ----- 丄。
2_ ----- ,H --- -- 1 H ----- r-- H<•>(b)第3题4.如图为一种电四极子,它由两个相同的电偶极子卩二"组成,这两个电偶极子在同一直线上,但方向相反,他们的负电荷重合在一起。
试证明在它们的延长线上离中心(即负电荷所在处)厂出卩点的场强为E = ^—(当厂>>/时),式中的Q = 2ql24码厂叫做电四极矩。
卄一为p•••具T -----------第4题5.半径为/?的半球面上均匀带电,电荷面密度为(7。
试求面心处的电场强度。
6.一无限大均匀带电平面,电荷的面密度为(T,其上挖去一半径为R的圆洞。
试求洞的轴线上离洞心为厂处的电场强度。
7.如图,电荷分布在内半径为d外半径为b的球壳体内,电荷体密度为p = A/r f式中4是常数,厂是壳体内某一点到球心的距离。
今在球心放一个点电荷Q,为使球壳体内各处电场强度的大小都相等试求4的值。
第7题8.如图为一无限长带电体系,其横截面由两个半径分别为&和R2的圆相交而成,两圆中心相距为a, a<(R1+R2),半径为&的区域内充满电荷体密度为p的均匀正电荷,半径为R2的区域内充满电荷体密度为-P的均匀负电荷,试求重叠区域内的电场强度。
电磁场期末考试题及答案
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电磁场期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 电场强度的定义式为E=()。
A. F/qB. F/QC. Q/FD. F/C答案:A3. 磁场强度的定义式为B=()。
A. F/IB. F/iC. F/qD. F/Q答案:B4. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场会产生()。
A. 电场B. 磁场C. 电势D. 电势差答案:A5. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系是()。
B. λ = f/cC. λ = c*fD. λ = f^2/c答案:A6. 两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B7. 根据洛伦兹力公式,带电粒子在磁场中运动时,受到的力与磁场强度的关系是()。
A. 正比C. 无关D. 一次方答案:A8. 电容器的电容与两极板之间的距离成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B9. 根据楞次定律,当线圈中的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向是()。
A. 增加磁通量B. 减少磁通量D. 增加或减少磁通量答案:B10. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量变化率的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场中某点的电势为V,将单位正电荷从该点移到无穷远处,电场力做的功为________。
2. 两个点电荷q1和q2之间的静电力常数为k,它们之间的距离为r,则它们之间的静电力大小为________。
答案:k*q1*q2/r^23. 磁场中某点的磁感应强度为B,将单位电流元i放置在该点,电流元与磁场方向垂直时,受到的磁力大小为________。
答案:B*i4. 根据麦克斯韦方程组,变化的电场会产生________。
(完整版)电磁学期末考试试题
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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。
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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(×)。
大学物理B期末总复习.电磁学习题
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4.半径为R的均匀带电球面,若其电荷面密度为s, [C] 则在距离球面R处的电场强度大小为( )
(A)
s 0
(B)
s 2 0
(C)
s 4 0
(D)
5.如图所示,两个同心的均匀带电球面,内球面 半径为R1、带有电荷Q1 , 外球面半径为 R2、带有 电荷Q2,则在内球面里面、距离球心为r处的P点 Q 的场强大小E为 ( [ D ] )
v
B
25. a 粒子与质子以同一速率垂直于磁场方向入 射到均匀磁场中,它们各自作圆周运动的半径比 Ra / Rp和周期比Ta / Tp分别为: ( [ C ] ) (A) 1和2 ; (B) 1和1 ; (C) 2和2 ; (D) 2和1 .
26.如图,长载流导线ab和cd相互垂直,它们 相距l,ab固定不动,cd能绕中点O转动,并 能靠近或离开ab.当电流方向如图所示时, [D] 导线cd 将_______. b
2
s 8 0
(A) Q1 Q2 4 0r 2 (C)
(B)
(D)
Q1 2 4 0 r
Q1 Q2 2 4 0 R1 4 0 R22
0
Q1 P r O
R1 R2
6.如图所示,两个“无限长”的共轴圆柱面,半 径分别为R1和R2,其上均匀带电,沿轴线方向单 位长度上所带电荷分别为l1和l2,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]
(B)
l E 2 4 0 r
l b U ln 2 0 r
O r P
(C)
l E 2 0 r
电磁学期末复习题参考答案
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选择题答案:填空题答案:70.静电场中某点的电场强度,其大小和方向与(单位正试验电荷在该点所受的静电力相同).71.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 =_______0______.72.,相距为d ,其电荷线密度分别为λ1和λ2如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a 为.73.两个平行的“无限大”均匀带电平面, σ和+2A 、B 、C 三个区域的电场强度分别为:E A =,E B =,E C =设方向向右为正).74.真空中一半径为R Q (Q S (连同电荷),如图所示,假设不影响其他处原来的电荷分布,则挖去△S 后球心处电场强度的大小E,其方向为_(由球心指向△S )__.75.一均匀带正电的导线,电荷线密度为λ,其单位长度上总共发出的电场线条数(即电场强度通量).76.静电场中某点的电势,其数值等于_单位正试验电荷在该点的电势能___或 _把单位正电荷由该点沿任意路_径移到零势点时电场力所作的功__.77.图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E 的分布,r 表示离对称轴的距离,这是由_半径为R 的无限长均匀带电圆柱面___产生的电场.78.真空中,有一均匀带电细圆环,电荷线密度为λ,其圆心处的电场强度E 0= 0,电势U 0= .(选无穷远处电势为零)79.把一个均匀带有电荷+Q 的球形肥皂泡由半径r 1吹胀到r2,则半径为R (r 1<R <r 2=的球面上任一点的场强大小E 变为_0_;电势U 由选无穷远处为电势零点).80.如图所示,r 1=5 cm ,带电荷q 1=3×10-8 C ;外球面半径为r 2=20 cm , 带电荷q 2=-6×108C ,设无穷远处电势为零,则空间另一电势为零的球面半径r = 10 cm ___.81.半径为0.1 m 的孤立导体球其电势为300 V ,则离导体球中心30 cm 处的电势U = 100V (以无穷远为电势零点).82.在点电荷q 的电场中,把一个-1.0×10-9 C 的电荷,从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离 0.1 m 处,克服电场力作功1.8×10-5 J ,则该点电荷q =7102-⨯-.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )83.如图所示.试验电荷q , 在点电荷+Q 产生的电场中,沿半径为R 的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a 点移到d 点电场力作功为____0____________;从d 点移到无穷远处的过程中,电场力作功为.84.图示BCD 是以O 点为圆心,以R 为半径的半圆弧,在A 点有一电荷为+q 的点电荷,O 点有一电荷R BA =.现将一单位正电荷从B 点沿半圆弧轨道BCD 移到D 点,则电功为.85.在静电场中,一质子(带电荷e =1.6×10-19 C)沿四分之一的圆弧轨道从A 点移到B 点(如图),电场力作功8.0×10-15 J .则当质子沿四分之三的圆弧轨道从B 点回到A 点时,电场力作功A =-8.0×10-15 J .设A 点电势为零,则B 点电势U =-5×104V .86.一电子和一质子相距2×10-10 m (两者静止),将此两粒子分开到无穷远距离(两者仍静止)所需要的最小能量是_7.2_eV . (41επ=9×109 N ·m 2/C 2 , 质子电荷e =1.60×10-19 C, 1 eV=1.60×10-19J )的静电场中,若选取与点电荷距离为r 0的一点为电势零点,则点电荷距离为r 处的电势U = 88.如图所示,在场强为E 的均匀电场中,A 、B 两点间距离为d .AB 连线方向与E方向一致.从A 点经任意路径到B 点的场强线积分⎰⋅ABl Ed =Ed .+σ +2σABCS89.静电场中有一质子(带电荷e =1.6×10-19 ) 沿图示路径从a 点经c 点移动到b 点时,电场力作功8×10-15 J .则当质子从b 点沿另一路径回到a 点过程中,电场力作功A =-8×10-15 J ;若设a 点电势为零,则b 点电势U b =5×104V 90.真空中,一边长为a 的正方形平板上均匀分布着电荷q ;在其中垂线上距离平板d 处放一点电荷q 0如图所示.在d 与a 满足____d >>a___条件下,q 0所受的电场力可写成q 0q / (4πε0d 2).91.一电矩为p 的电偶极子在场强为E 的均匀电场中,p 与E间的夹角为α,则它所受的电场力F =0,力矩的大小M =__pEsin α__.92.d ,充电后板间电压为U .然后将电源断开,在两板间平行地插入一厚度为d /3的金属板,则板间电压变成U .93.+q 的点电荷,点电荷不与球壳内壁接触.然后使该球壳与地接触一下,再将点电荷+q 取走.此时,球壳的电荷为_-q __,电场分布的范围是_球壳外的整个空间. 94.带有电荷q 、A ,与一原先不带电、内外半径分别为rB 和r C同心放置如图.则图中P点的电场强度E A 、B 连接起来,则A 球的电势U (设无穷远处电势为零) 95.半径为R 1和R 2εr +λ和-λ,则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小D ,电场强度的大小 E96. 1、21的两极板间,如图所示, 则电容器2的电压U 2,电场能量W 2如何变化?(填增大,减小或不变) U 2减小,W 2减小97. 一质点带有电荷q =8.0×10-10 C ,以速度v =3.0×105 m ·s -1在半径为R =6.00×10-3 m 的圆周上,作匀速圆周运动心所产生的磁感强度B =_6.67×10-7T __,该带电轨道运动的磁矩p m .(μ0=4π×10-7 H ·m -1) 98.y 正向.在原点O 处取一电流元l Id ,则该电流元在(a ,0,0)__沿Z 轴负向____. 99.如图,′两点,并在很远处与电源相连,则环中心的磁感强度为_0__.100.如图所示,有两个半径相同的均匀带电绝缘体球面,O 1为左侧球面的球心,带的是正电;O 2为右侧球面的球心,它带的是负电,两者的面电荷密度相等.当它们绕21O O 轴旋转时,两球面相切处A 点的磁感强度B A =__0___.101.一长直螺线管是由直径d = 0.2 mm 的漆包线密绕而成.当它通以I = 0.5 A 的电流时,其内部的磁感强度B =_T 310-⨯π_.(忽略绝缘层厚度)(μ0 =4π×10-7 N/A 2)102. 两根长直导线通有电流I ,图示有三种环路;在每种情况下,⎰⋅l Bd 等于:-μ0I (对环路a ).__0__(对环路b ). 2μ0I (对环路c ).103.如图所示,一半径为R ,通有电流为I 的圆形回路,位于Oxy 平面内,圆心为O .一带正电荷为q以速度v沿z 轴向上运动,当带正电荷的粒子恰好通过O 点时,作用于圆形回路上的力为__0______带电粒子上的力为__0______.104.两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是1:2,运动轨迹半径之比是1:2.105. 如图所示的空间区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,在纸面内有一正方形边框abcd (磁场以边框为界).而a 、b 、c 三个角顶处开有很小的缺口.今有一束具有不同速度的电子由a 缺口沿ad 方向射入磁场区域,若b 、c 两缺口处分别有电子射出,则此两处出射电子的速率之比v b /v c =1:2.106.(半径为R )通有电流I中.线圈所受磁力矩的大小为,方向为_在图面中向上,Oa 0c107.有两个竖直放置彼此绝缘的圆形刚性线圈(它们的直径几乎相等),互相垂直的位置上.若给它们通以电流(如图),则它们转动的最后状态是_ 108.如图所示,在真空中有一半径为a 的3/4圆弧形的导线,其中通以稳恒电流I 磁且B 与导线所在平面垂直.则该载流导线bc 所受的磁力大小. 109.一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图(穷远来到无穷远去),则O 点磁感强度的大小是. 110.在xy 平面内,有两根互相绝缘,(如图),则在xy111. (1) B 0_______.112.一根无限长直导线通有电流I ,在P 点处被弯成了一个半径为R 的圆,且P 点处无交叉和接触,则圆心O 处的磁感强度大小为,方向为 垂直于纸面向里.113.用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈,其电阻R =10 Ω,均匀磁场垂直于线圈平面.欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ,B 的变化率应为d B /d t =__3.185 T /S _.114.一段导线被弯成圆心在O 点、半径为R 的三段圆弧ab 、bc 、ca ,它们构成了一个闭合回路,ab位于xOy 平面内,bc 和ca 分别位于另两个坐标面中(如图).均匀磁场B沿x 轴正方向穿过圆弧bc设磁感强度随时间的变化率为K (K >0),则闭合回路abca 中感应电动势的bc 中感应电流的方向是 由C 流向b115.半径为a 的无限长密绕螺线管,单位长度上的匝数为n ,通以交变电流i =I m sin ωt ,则围在管外的同轴圆形回路(半径为r )上的感生电动势为)cos(02t nI a m ωωμπ-.116.已知在一个面积为S的平面闭合线圈的范围内,有一随时间变化的均匀磁场)(t B,则此闭合线圈内的感应电动势.117.如图所示,aOc 为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L ),位于xy 平面中;磁感强度为B的匀强磁场垂直于xy 平面.当aOc 以速度v沿x 轴正向运动时,导线上a 、c 两点间电势差U ac=__θsin vBl __________;当aOc 以速度v沿y 轴正向运动时,a 、c 两点的电势相比较,是____a ____点电势高.118.四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动,转轴与BR ,轮子转速为n ,则轮子中心O 与轮边缘b _O _处.119.一无铁芯的长直螺线管,在保持其半径和总匝数不变的情况下,把螺线管拉长一些,则它的自感系数将_____减小_____.120.一自感线圈中,电流强度在 0.002 s 内均匀地由10 A 增加到12 A ,此过程中线圈内自感电动势为 400 V , 则线圈的自感系数为L =0.4 H .yx ×× ×× ×xy。
电磁学期末考试题及答案
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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______。
电磁波与电磁场期末复习题(试题+答案)
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电磁波与电磁场期末复习题(试题+答案)电磁波与电磁场期末试题一、填空题(20分)1.旋度矢量的散度恒等与零,梯度矢量的旋度恒等与零。
2.在理想导体与介质分界面上,法线矢量n r由理想导体2指向介质1,则磁场满足的边界条件:01=?B n ρρ,s J H n =?1ρρ。
3.在静电场中,导体表面的电荷密度σ与导体外的电位函数?满足的关系式n ??=?εσ-。
4.极化介质体积内的束缚电荷密度σ与极化强度P 之间的关系式为P ?-?=σ。
5.在解析法求解静态场的边值问题中,分离变量法是求解拉普拉斯方程的最基本方法;在某些特定情况下,还可用镜像法求拉普拉斯方程的特解。
6.若密绕的线圈匝数为N ,则产生的磁通为单匝时的N 倍,其自感为单匝的2N 倍。
7.麦克斯韦关于位移电流的假说反映出变化的电场要产生磁场。
8.表征时变场中电磁能量的守恒关系是坡印廷定理。
9.如果将导波装置的两端短路,使电磁波在两端来回反射以产生振荡的装置称为谐振腔。
10.写出下列两种情况下,介电常数为ε的均匀无界媒质中电场强度的量值随距离r 的变化规律:带电金属球(带电荷量为Q )E = 24r Qπε;无限长线电荷(电荷线密度为λ)E =r2。
11.电介质的极性分子在无外电场作用下,所有正、负电荷的作用中心不相重合,而形成电偶极子,但由于电偶极矩方向不规则,电偶极矩的矢量和为零。
在外电场作用下,极性分子的电矩发生转向,使电偶极矩的矢量和不再为零,而产生极化。
12.根据场的唯一性定理在静态场的边值问题中,只要满足给定的边界条件,则泊松方程或拉普拉斯方程的解是唯一的。
二、判断题(每空2分,共10分)1.应用分离变量法求解电、磁场问题时,要求整个场域内媒质必须是均匀、线性的。
(×)2.一个点电荷Q 放在球形高斯面中心处。
如果此电荷被移开原来的球心,但仍在球内,则通过这个球面的电通量将会改变。
(×)3.在线性磁介质中,由IL ψ=的关系可知,电感系数不仅与导线的几何尺寸、材料特性有关,还与通过线圈的电流有关。
(完整word版)大学物理期末复习题(电磁学)
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2008大学物理一期末复习题(电磁学)一、选择题(30分,每小题3分) 1.(1254)半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r 的关系曲线为:[ ]2.(1075)真空中有一点电荷Q ,在与它相距为r 的a 点处有一试验电荷q .现使试验电荷q 从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示.则电场力对q 作功为(A)24220r r Qq π⋅πε. (B) r r Qq 2420επ. (C)r r Qqππ204ε. (D) 0. [ ] 3.(1393)密立根油滴实验,是利用作用在油滴上的电场力和重力平衡而测量电荷的,其电场由两块带电平行板产生.实验中,半径为r 、带有两个电子电荷的油滴保持静止时,其所在电场的两块极板的电势差为U 12.当电势差增加到4U 12时,半径为2r 的油滴保持静止,则该油滴所带的电荷为:(A) 2e (B) 4e(C) 8e (D) 16e [ ] 4.(1139)一个大平行板电容器水平放置,两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质,另一半为空气,如图.当两极板带上恒定的等量异号电荷时,有一个质量为m 、带电荷为+q 的质点,在极板间的空气区域中处于平衡.此后,若把电介质抽去 ,则该质点(A) 保持不动. (B) 向上运动.(C) 向下运动. (D) 是否运动不能确定. [ ] 5. (1125)用力F 把电容器中的电介质板拉出,在图(a)和图(b)的两种情况下,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. [ ] 6.(2018) 边长为L 的一个导体方框上通有电流I ,则此框中心的磁感强度(A) 与L 无关. (B) 正比于L 2.+Q充电后仍与电源连接充电后与电源断开(C) 与L 成正比. (D) 与L 成反比. (E) 与I 2有关. [ ] 7.(2048)无限长直圆柱体,半径为R ,沿轴向均匀流有电流.设圆柱体内( r < R )的磁感强度为B i ,圆柱体外( r > R )的磁感强度为B e ,则有(A) B i 、B e 均与r 成正比. (B) B i 、B e 均与r 成反比. (C) B i 与r 成反比,B e 与r 成正比.(D) B i 与r 成正比,B e 与r 成反比. [ ] 8.(2293)三条无限长直导线等距地并排安放,导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有1 A ,2 A ,3 A 同方向的电流.由于磁相互作用的结果,导线Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ单位长度上分别受力F 1、F 2和F 3,如图所示.则F 1与F 2的比值是:(A) 7/16. (B) 5/8.(C) 7/8. (D) 5/4. [ ]9.(2013)四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I .这四条导线被纸面截得的断面,如图所示,它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向亦如图所示.则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为(A) I a B π=02μ. (B) I a B 2π=02μ. (C) B= 0. (D) I aB π=0μ . [ ] 10.(2522)如图所示的电路中,A 、B 是两个完全相同的小灯泡,其内阻r >>R ,L 是一个自感系数相当大的线圈,其电阻与R 相等.当开关K接通和断开时,关于灯泡A 和B的情况下面哪一种说法正确?(A) K 接通时,I A >I B . (B) K 接通时,I A =I B .(C) K 断开时,两灯同时熄灭. (D) K 断开时,I A =I B . 二、填空题(28分) 11.(3分)(1050)两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2,相距为d ,其电荷线密度分别为λ1和λ2如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a 为_____________ .12.(5分)(0391)AC 为一根长为2l 的带电细棒,左半部均匀带有负电荷,右半部均匀带有正电荷.电荷线密度分别为-λ和+λ,如图所示.O 点在棒的延长线上,距A 端的距离为l .P 点在棒的垂直平分F 1F 2F 31 A2 A3 A ⅠⅡⅢ I a线上,到棒的垂直距离为l .以棒的中点B 为电势的零点.则O 点电势U =____________;P 点电势U 0=__________.13.(3分)(1178)图中所示为静电场的等势(位)线图,已知U 1>U 2>U 3.在图上画出a 、b 两点的电场强度方向,并比较它们的大小.E a __________ E b (填<、=、>).14.(3分)(1390)一个半径为R 的薄金属球壳,带有电荷q ,壳内真空,壳外是无限大的相对介电常量为εr 的各向同性均匀电介质.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U =____________________________.15.(3分)(2255)在匀强磁场B 中,取一半径为R 的圆,圆面的法线n 与B 成60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S 的磁通量==⎰⎰⋅Sm S Bd Φ_______________________.16.(3分)(2713)半径为R 的空心载流无限长螺线管,单位长度有n 匝线圈,导线中电流为I .今在螺线管中部以与轴成α 角的方向发射一个质量为m ,电荷为q 的粒子(如图).则该粒子初速v 0必须小于或等于____________________,才能保证它不与螺线管壁相撞. 17.(4分)(2931)软磁材料的特点是____________________________________________,它们适于用来制造__________________________________ 等.18.(4分)(2317)半径为L 的均匀导体圆盘绕通过中心O 的垂直轴转动,角速度为ω,盘面与均匀磁场B垂直,如图. (1) 图上Oa 线段中动生电动势的方向为_________________.(2) 填写下列电势差的值(设ca 段长度为d ):U a -U O =__________________.U a -U b =__________________.任意曲面ωaU a -U c =__________________.三、计算题19.(10分)(1501)在盖革计数器中有一直径为2.00 cm 的金属圆筒,在圆筒轴线上有一条直径为0.134 mm 的导线.如果在导线与圆筒之间加上850 V 的电压,试分别求: (1) 导线表面处 (2) 金属圆筒内表面处的电场强度的大小.20.(5分)(1181)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.21(5分)(5682)一绝缘金属物体,在真空中充电达某一电势值,其电场总能量为W 0.若断开电源,使其上所带电荷保持不变,并把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大的各向同性均匀液态电介质中,问这时电场总能量有多大?22.(5分)(2744)一边长为a 和b 的矩形线圈,以角速度ω 绕平行某边的对称轴OO '转动.线圈放在一个随时间变化的均匀磁场t B B ωsin 0 =中,(0B 为常矢量. ) 磁场方向垂直于转轴,且时间t =0时,线圈平面垂直于B,如图所示.求线圈内的感应电动势 ,并证明 的变化频率f ' 是B的变化频率的二倍.23(12分)(2685)两根平行放置相距为2a 的无限长载流直导线,其中一根通以稳恒电流I 0,另一根通以交变电流i =I 0cos ωt .两导线间有一与其共面的矩形线圈,线圈的边长分别为l和2b ,l 边与长直导线平行,且线圈以速度v垂直直导线向右运动(如图).当线圈运动到两导线的中心位置(即线圈中心线与距两导线均为a 的中心线重合)时,两导线中的电流方向恰好相反,且i =I 0,求此时线圈中的感应电动势. 24.(5分)(2532)一螺绕环单位长度上的线圈匝数为n =10匝/cm .环心材料的磁导率μ =μ0.求在电流强度I 为多大时,线圈中磁场的能量密度w =1 J / m 3? (μ0 =4π×10-7 T ·m/A )1a0B⊗I i2007大学物理一期末复习题答案(电磁学)一、选择题(30分)1 B,2 D,3 B,4 B, 5D, 6D, 7D, 8 C, 9 C, 10 A 二、填空题(28分)11.d 211λλλ+ 3分 12.43ln 40ελπ 3分 0 2分 13. 答案见图 2分 > 1分14. )4/(0R q r εεπ 3分15. 221R B π-3分 16. αμs i n 20m nI qR 3分17. 磁导率大,矫顽力小,磁滞损耗低. 2分变压器,交流电机的铁芯等. 2分 18. Oa 段电动势方向由a 指向O . 1分221L B ω- 1分0 1分)2(21d L Bd --ω 1分三、计算题(42分)19. 解:设导线上的电荷线密度为λ,与导线同轴作单位长度的、半径为r 的(导线半径R 1<r <圆筒半径R 2)高斯圆柱面,则按高斯定理有2πrE =λ / ε0 得到 E = λ / (2πε0r ) (R 1<r <R 2 ) 2分 方向沿半径指向圆筒.导线与圆筒之间的电势差⎰⎰⋅π==2121d 2d 012R R R R rr r E U ελ120ln 2R R ελπ= 2分则 ()1212/ln R R r U E = 2分代入数值,则:(1) 导线表面处 ()121121/ln R R R U E ==2.54 ×106 V/m 2分(2) 圆筒内表面处 ()122122/ln R R R U E ==1.70×104 V/m 2分20. 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 -=εσ3分21. 解:因为所带电荷保持不变,故电场中各点的电位移矢量D保持不变,又 rr r w D D DE w εεεεε02020*******==== 3分 因为介质均匀,∴电场总能量 r W W ε/0= 2分 22. 解:设线圈的面积矢量S 在t =0时与0B 平行,于是任意时刻t , S 与0B的夹角为ωt ,所以通过线圈的磁通量为:t ab t B S B ωωΦcos sin 0⋅⋅==⋅ t ab B ω2sin 210= 2分故感应电动势: t ab B t ωωΦ2cos /d d 0-=-=☜ 2分的正绕向与S的方向成右手螺旋关系, 的变化频率为:π=π='2222ωωf B的变化频率为: π=2/ωf∴ f f 2=' 1分23. 解:设动生电动势和感生电动势分别用 1和 2表示,则总电动势 为= 1 + 2 , l B l B 211v v -=☜ 2分)(2)(20001b a ib a I B +π+-π=μμ 1分1)(2)(20002b a ib a I B -π++π=μμ 1分∵ 此刻 i =I10002)(2)(2B b a ib a I B =-π++π=μμ1分 ∴ 1 =0 1分= 2S tBd ⋅⎰∂∂-= 2分 r ir a I B π+-π=2)2(2000μμ ① 由①式, 得 ⎰⋅⎰-+==∂∂ti b a b a l r r t i l S t Bd d )(l n 2d 1d d 2d 00πμπμ2分 ∵ i =I 0ω/2π=k t ( k = 1,2,…)∴ t I ba ba l I i ωωμsin ))((ln2000--+π-== =02分24. 2020)(2121nI H w μμ== 3分∴ 26.1/)/2(0==n w I μ A 2分。
(完整版)大学物理电磁学试卷
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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
电磁场与电磁波期末考试复习试题4套(部分含答案)
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电磁场与电磁波期末考试复习资料11.圆柱坐标系中单位矢量 , 。
2.对于矢量A ,若 ,则=+•y x a y x a x )(2 ,=⨯x z a y a x 2 。
3.给定两个矢量z y x a a a A 32-+=,z y a a B +-=4,则矢量A 的单位矢量为 ,矢量B A ⋅= 。
4.已知直角坐标系中点P 1(5,-2,1),P 2(3,1,2),则P1的位置矢量为 ,P1到P2的距离矢量为 。
5.已知球坐标系中单位矢量 。
6.在两半无限大导电平面组成的直角劈形中间放置一点电荷,此时点电荷的镜像电荷个数为 。
7.点电荷q 在自由空间任一点r 处电场强度为 。
8.静电场中导体内的电场为 ,电场强度与电位函数的关系为 。
9.高斯散度定理的积分式为 ,它广泛的用于将一个封闭面积分变成等价的体积分,或者将一个体积分变成等价的封闭面积分。
10.已知任意一个矢量场A ,则其旋度的散度为 。
11.真空中静电场的基本方程的微分形式为 、 、 。
12.分析恒定磁场时,在无界真空中,两个基本场变量为 ,它们之间的关系为 。
13.斯托克斯定理为 ,它表明矢量场A 的旋度沿曲面S 的方向分量的面积分等于该矢量沿围绕此面积曲线边界的线积分。
14.任意一个标量场u ,则其梯度的旋度为 。
15.对于某一矢量 ,它的散度定义式为 ,用哈密顿算子表示为 。
16.介质中静电场的基本方程的积分式为 , , 。
17.介质中恒定磁场的基本方程的微分形式为 、 、 。
18.介质中恒定磁场的基本方程的积分式为 , , 。
19.静电场中两种介质分界面的边界条件是 , 。
20.在无限大的导体平面上方d 处放一点电荷q ,则其镜像电荷电量为 ,位置位于 ;如果一个点电荷置于两平行导体中间,则此点电荷有 镜像电荷。
21.矢量场223z a yz a y x a A z y x ++=在点P(1,1,0)的散度为 。
22.一个半径为a 的接地导体球,一点电荷q 位于距球心d 处,则其镜像电荷带电量为 ,位置位于 ;当点电荷q 向无限远处运动时,其镜像电荷向 运动。
大学物理电磁学考试试题及答案)
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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,RQ U 04επ=. (B) E =0,rQ U 04επ=. (C) 2Q E =,Q U = .2. 3.? ,则(A) (C) 4. (A)(C) (E) 5.流I 2 (A) (C) 6.(A) (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?r 为(真空磁导率??0 =4?×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?绕通过其一端??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??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?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,则?21和?12的大小关系为:(A) ?21 =2?12. (B) ?21 >?12.(C) ?21 =?12. (D) ?21 =21?12. [ ] 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)(B) (C) (D) 1.2.是3.4.5.6.×108 m/s, 7.z 8.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 ?F ,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:??= ?0cos ???,式中??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? .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?r 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.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.(U 4.C7. 而 8. 9. 10. 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? = ?0cos ? R d ?,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 ? =φφεσd s co 2200π- 1分d E y =-d E sin ? =φφφεσd s co sin 200π 1分 积分: ⎰ππ-=20200d s co 2φφεσx E =002εσ 2分 0)d (s i n s i n 22000=π-=⎰πφφεσy E 2分 ∴ i i E E x 002εσ-== 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、223. (本题解得 A4. (本题 )2402πa 方向为⊙ )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 y I d )(2d 200μμ)ln (20r r a a br b I +-π=μ 6分 t r r a a r r a a Ib t d d (ln 2d d 0+-+π=Φ-=μ 3分当r =d 时, v (l n 20da a d 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B
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《电磁学》试卷,第1页,共8 页《电磁学》试卷,第2页,共8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(B )一、填空题(每空2分,共16分)1.电流的稳恒条件的数学表达式是()。
2. 一矩形闭合导线回路放在均匀磁场中,磁场方向与回路平面垂直,如图所示,回路的一条边ab 可以在另外的两条边上滑动,在滑动过程中,保持良好的电接触,若可动边的长度为L ,滑动速度为V ,则回路中的感应电动势大小( ),方向( )。
3. 铁磁质的特点是( )。
4. 麦克斯韦方程组中有两个方程体现了他的重要假说,这两个方程是: ( ),( ) 。
5.点电荷处在中性导体球壳的中心,壳的内外半径分别为和,则壳外()的电场强度为( );取,导体壳的电势为( )。
二、选择题 (每小题4分,共20分)1.在某电场区域内的电场线(实线)和等势面(虚线)如图所示,由图判断出正确结论为( )2.在均匀磁场中放置两个面积相等而且通有相同电流的线圈,一个是三角形,另一个是矩形,则两者所受到的 ( )(A )磁力相等,最大磁力矩相等;(B )磁力不相等,最大磁力矩相等; (C )磁力相等,最大磁力矩不相等;(D )磁力不相等,最大磁力矩不相等. 3.在空气平行板电容器中,平行地插上一块各向同性均匀电介质板,如图所示。
当电容器充电后,若忽略边缘效应,则电介质中的场强与空气中的场强相比较,应有 ( ) (A),两者方向相同 (B),两者方向相同 (C),两者方向相同 (D),两者方向相反4.一电源电动势为, 内阻为r ,与外电阻R 连接,则(),;(),;(),;(),.A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A E E E U U U B E E E U U U C E E E U U U D E E E U U U >>>>>><<<<>><<<<《电磁学》试卷,第3页,共8 页《电磁学》试卷,第4页,共8页…………………………………… 密 ……………………………… 封 …………………………. 线 ………………………………(A )在任何情况下,电源端电压都小于;(B )断路时,端电压等于;(C )短路时,端电压等于;(D )在任何情况下,端电压都不等于。
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一、 计算题:(共70分)
1. 半径为R 的圆面均匀带电,电荷的面密度为e σ。
⑴求轴线上离圆心的坐标为x 处的场强;
⑵在保持e σ不变的情况下,当0→R 和∞→R 时的结果各如何? ⑶在保持总电荷e R Q σπ2=不变的情况下,当0→R 和∞→R 时的结果各如何? ⑷求轴线上电势)(x U 的分布,并画出x U -曲线。
2. 一对同轴无穷长直的空心导体圆筒,内、外半径分别为1R 和2R (筒壁厚度可以忽略)。
电流I 沿内筒流去,沿外筒流回(见本题图)
⑴计算两筒间的磁感应强度B ;
⑵通过长度为L 的一段截面(图中阴影区)的磁通量B Φ;
⑶计算磁矢势A 在两筒间的分布。
3. 只有一根辐条的轮子在均匀外磁场B 中转动,轮轴与B 平行,如本题图所示。
轮子和辐条都是导体,辐条长为R ,轮子每秒转N 圈。
两根导线a 和b
通过各自的刷子分别与轮轴和轮边接触。
⑴求a 、b 间的感应电动势ε;
⑵若在a 、b 间接一个电阻,使辐条中的电流为I ,问I 的方向
如何?
⑶求这时磁场作用在辐条上的力矩的大小和方向;
⑷当轮反转时,I 是否也会反向?
⑸若轮子的辐条是对称的两根或更多根,结果如何?
4. ⑴求无限长同轴线单位长度内的自感系数(图8),已知内、外半径分别
是1R 和2R (12R R >),其间介质的磁导率为μ,电流分布在两导体
表面。
⑵若电流在内柱横截面上均匀分布,结果有何变化?
5. 如本题图所示,一平行板电容器两极板的面积都是S ,相距为d ,今在其间平行地插入
厚度为t 、介电常量为ε的均匀电介质,其面积为2/S ,设两板分别带电荷Q 和Q -,略去边缘效应,求
⑴两板电势差U ;
⑵电容C ;
⑶介质的极化电荷面密度'e σ。
6. 本题图是一个正在充电的圆形平行板电容器,设边缘效应可以忽略,且电路是准恒的。
求证:
⑴坡印亭矢量H E S ⨯=处处与两极板间圆柱形空间的侧面垂直;
⑵电磁场输入的功率⎰⎰∑∙⨯d H E 等于电容器内静电能的增加率,即dt
dq C 2
21,式中C 是电容量,q 是极板上的电量。