电磁学综合练习题三
电磁学练习题
电磁学练习题2第六章 静电场1一、选择题1、下列几个叙述中哪一个是正确的? [ ](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E =F/q 定出,其中q 为试验电荷的电量,q 可正、可负,F为试验电荷所受的电场力。
(D )以上说法都不正确。
2、一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 带有dS σ的电荷,该电荷在球面内各点产生的电场强度为 [ ] (A) 处处为零; (B) 不一定都为零; (C) 处处不为零; (D) 无法判断。
3、如图所示,任一闭合曲面SO为S面上任一点,若将q由闭合曲面内的P点移到T点,且OP=OT,那么[ ](A) 穿过S面的电通量改变,O点的场强大小不变;(B) 穿过S面的电通量改变,O点的场强大小改变;(C) 穿过S面的电通量不变,O点的场强大小改变;(D) 穿过S面的电通量不变,O点的场强大小不变。
4、关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是[ ](A) 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E 处处为零;(B) 如果高斯面上E 处处不为零,则该面内必无电荷;(C) 如果高斯面内有净电荷,则通过该面的电通量必不为零;34(D) 如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。
5、 两个均匀带电的同心球面,半径分别为R 1、R 2(R 1<R 2),小球带电Q ,大球带电-Q ,下列各图中哪一个正确表示了电场的分布 [ ](A) (B) (C) (D) 二、填空题1、 如图所示,边长分别为a 和b的矩形,其A 、B 、C 三个顶点上分别放置三个电量均为q的点电荷,则中心O 点的场强为 方向 。
2、在场强为E的均匀电场中,有一半径ABC60b aOO 1R 2R ErO 1R 2R E rO 1R 2R E rO 2R E1R r5为R 长为L 的圆柱面,其轴线与E的方向垂直,在通过轴线并垂直E方向将此柱面切去一半,如图所示,则穿过剩下的半圆柱面的电场强度通量等于 。
电磁场练习题
电磁场练习题电磁场是物理学中重要的概念,广泛应用于电力工程、通信技术等领域。
为了更好地理解和掌握电磁场的相关知识,以下是一些练习题,帮助读者巩固对电磁场的理解。
练习题1:电场1. 有一电荷+Q1位于坐标原点,另有一电荷+Q2位于坐标(2a, 0, 0)处。
求整个空间内的电势分布。
2. 两个无限大平行带电板,分别带有电荷密度+σ和-σ。
求两个带电板之间的电场强度。
3. 一个圆环上均匀分布有总电荷+Q,圆环的半径为R。
求圆环轴线上离圆环中心距离为x处的电场强度。
练习题2:磁场1. 一个无限长直导线通过点A,导线中电流方向由点A指向B。
求点A处的磁场强度。
2. 一个长直导线以λ的线密度均匀分布电流。
求距离导线距离为r处的磁场强度。
3. 一半径为R、载有电流I的螺线管,求其轴线上离螺线管中心的距离为x处的磁场强度。
练习题3:电磁场的相互作用1. 在一均匀磁场中,一电子从初始速度为v0的方向垂直进入磁场。
求电子做曲线运动的轨迹。
2. 有两个无限长平行导线,分别通过电流I1和I2。
求两个导线之间的相互作用力。
3. 一个电荷为q的粒子以速度v从初始位置x0进入一个电场和磁场同时存在的区域。
求电荷受到的合力。
练习题4:电磁场的应用1. 描述电磁波的基本特性。
2. 电磁感应现象的原理是什么?列举几个常见的电磁感应现象。
3. 解释电磁场与电路中感应电动势和自感现象的关系。
根据上述练习题,我们可以更好地理解和掌握电磁场的基本原理和应用。
通过解答这些练习题,我们能够加深对电场、磁场以及电磁场相互作用的理解,并掌握其在实际应用中的运用。
希望读者能够认真思考每道练习题,尽量自行解答。
如果遇到困难,可以参考电磁场相关的教材、课件等资料,或者向老师、同学寻求帮助。
通过不断练习和思考,相信读者可以彻底掌握电磁场的相关知识,为今后的学习和应用奠定坚实的基础。
电磁学习题案1-3章
第一章 习题一1、电量Q 相同的四个点电荷置于正方形的四个顶点上,0点为正方形中心,欲使每个顶点的电荷所受电场力为零,则应在0点放置一个电量q =-(1+2√2)Q/4 的点电荷。
2、在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于各点电荷单独在该点产生场强的矢量和,这称为电场强度叠加原理。
3、一点电荷电场中某点受到的电场力很大,则该点的电场强度E :( C )(A)一定很大 (B)一定很小 (C)可能大也可能小4、两个电量均为+q 的点电荷相距为2a ,O 为其连线的中点,求在其中垂线上场强具有极大值的点与O 点的距离R 。
解法一:22020214141aR qπεr q πεE E +=== 21E E E ϖϖϖ+=,θE θE θE E cos 2cos cos 121=+=2222042a R R a R q πε++=()2/32202a R R πεq +=E 有极值的条件是:()0222/522220=+-=a R R a πεq dR dE 即 0222=-R a ,解得极值点的位置为:a R 22=∵ ()2/722220223223a R a R πεqR dR E d +-=,而 0398402/222<-==aπεqdR E d a R ∴ 中垂线上场强具有极大值的点与O 点的距离为a R 22= 且 ()202/3220max 332/2/2aπεq a a a πεq E =+=解法二:θaq πεr q πεE E 2202021sin 4141===,21E E E ϖϖϖ+=ϖ+qθE θE θE E cos 2cos cos 121=+=θθaq πεcos sin 21220=)cos (cos 21320θθaq πε-=E 有极值的条件是:0)sin 3sin 2(2320=-=θθaπεq θd dE E 有极值时的θ满足:31cos 32sin 1cos 0sin 2211====θ,θ;θ,θ )cos 7cos 9(2)cos sin 9cos 2(232022022θθaπεq θθθa πεq θd E d -=-= 0)cos 7cos 9(22011320221>=-==aπεq θθa πεq θd E d θθ 032)cos 7cos 9(22022320222<-=-==aπεq θθa πεq θd E d θθ 可见 θ = θ2时,E 有极大值。
高考物理电磁学练习题库及答案
高考物理电磁学练习题库及答案一、选择题1. 在电场中,带电粒子的运动路径称为()A. 轨道B. 轨迹C. 路径D. 脉冲2. 下列哪项不是电磁感应现象中主要的应用?A. 电动机B. 发电机C. 变压器D. 电吹风3. 在电磁波中,波长越小,频率越()A. 大B. 小C. 相等D. 不确定4. 电流大小与导线截面积之间的关系是()A. 正比例B. 反比例C. 平方反比D. 指数关系5. 下列哪个现象与电磁感应无关?A. 磁铁吸引铁矿石B. 手持电磁铁吸附铁钉C. 相机闪光灯工作D. 电动车行驶二、填空题1. 电流的单位是()2. 电阻的单位是()3. 电势差的单位是()4. 电功的单位是()5. 法拉是电容的单位,它的符号是()三、简答题1. 什么是电磁感应?2. 什么是洛仑兹力?3. 简述电阻对电流的影响。
4. 电势差与电压的关系是什么?5. 什么是电容?四、计算题1. 一根导线质量为0.5kg,长度为2m,放在匀强磁场中,当磁感应强度为0.4T时,该导线受到的洛仑兹力大小为多少?(设导线的电流为2A)2. 一台电视机的功率为200W,使用时电流为2A,求电源的电压是多少?3. 一个电容器带电量为5μC,电容为10μF,求该电容器的电势差。
4. 一台电脑的电压为110V,电流为2A,求功率是多少?5. 一根电阻为10欧姆的导线通过电流2A,求该导线两端的电压。
五、综合题1. 请解释什么是电磁感应现象,并列举两个具体的应用。
2. 电流和电势差之间的关系是什么?请给出相关公式并解释其含义。
3. 请计算一个电感为2H的线圈,通过电流为5A,求该线圈的磁场强度。
4. 一个电容器的电容为20μF,通过电流为0.5A,求该电容器两端的电压。
5. 请简述电阻、电容和电感的区别与联系。
答案及解析如下:一、选择题1. B. 轨迹解析:带电粒子在电场中的运动路径称为轨迹。
2. C. 变压器解析:变压器是电磁感应现象的一种重要应用。
电磁学部分练习题
电磁学部分练习题 一、选择题1、电场强度E = F /q 0 这一定义的适用范围是( )A 、点电荷产生的电场。
B 、静电场。
C 、匀强电场。
D 、任何电场。
2.一均匀带电球面,其内部电场强度处处为零。
球面上面元ds 的一个带电量为σds 的电荷元,在球面内各点产生的电场强度( )A 、处处为零B 、不一定都为零C 、处处不为零D 、无法判定3.半径为R 的均匀带电球面,若其电荷面密度为σ,周围空间介质的介电常数为ε0,则在距离球心R 处的电场强度为:A 、σ/ε0B 、σ/2ε0C 、σ/4ε0D 、σ/8ε04、半径为R 的带电圆环,其轴线上有两点P 1和P 2,它们支环心的距离分别为R 和2R ,如题1-4图示。
若取无限远处的电势为0,P 1点和P 2点的电势为( )A. B. C. D. 2125V V =2125V V =214V V =212V V =5、两个载有相等电流I 的圆线圈(半径都为R ),一个处于水平位置,一个处于竖直位置,如题1-5图所示。
在圆心O 处的磁感应强度的大小为( )A .0B .C .D .RI20μRI220μRI0μ题1-4图题1-5图 6、如题1-6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 的分布,请指出该电势是下列哪种带电体产生的( ) A. 点电荷; B .半径为R 的均匀带电球体; C .半径为R 的均匀带电球面;D .外半径为R ,内半径为R/2的均匀带电球壳体;7、如题1-7图所示,一长直载流为I 的导线与一矩形线圈共面,且距CD 为,a 距EF 为b ,则穿过此矩形单匝线圈的磁通量的大小为( )A .B. C. D. a b a I ln 20πμa b Id ln 20πμaba Id ln 20πμ ab a Id ln 40πμ题1-6图题1-7图8、两个薄金属同心球壳,半径各为R 1和R 2(R 2>R 1),分别带有电荷q 1和q 2,二者电势差为( ) A . B .)4(101R q πε)4(202R q πεC .D .)11(42101R R q -πε)11(42102R R q -πε9、如题1-9图所示,一载有电流I 的长导线弯折成如图所示的状态,CD 为1/4圆弧,半径为R ,圆心O 在AC 、EF 的延长线上,则O 点处的磁感应强度的大小和方向为:( ) A .,方向垂直纸面向里; B .,方向垂直纸面)121(40πμ+=R I B )121(40πμ+=R I B 向外; C .,方向垂直纸面向里; D .,方向垂直纸面)141(20πμ+=R I B )141(20πμ+=R I B 向外;题1-9图 10、一带电粒子垂直射入磁场后,作周期为T 的匀速率圆周运动,若要使运动B周期变为T/2,磁感应强度应变为( )A 、2B 、/2C 、D 、–B BBB 11.已知一高斯面所包围的体积内电量的代数和Σqi=0,则可以肯定:( ) A 、高斯面上各点场强均为零。
电磁学综合练习题
电磁学综合练习题1.关于电场强度,下列说法中正确的是( ) A .公式E =F/q 是电场强度的定义式,适用于任何电场,其中F 是电量为q 的带电体在电场中某一点所受的电场力,E 为该点的场强B .公式E =KQ/r 2除适用于带电量为Q 的点电荷在距其本身为r 处的场强的计算外,对于电荷均匀分布的球体或球面,在球体或球面外部距球心r 处的场强计算也适用C .公式E =U/d 适用于计算匀强电场中相距为d ,电势差为U 的任意两点间场强D .根据电场强度定义式E =F/q 可知,电场中某点的电场强度,跟放入该电场的检验电荷所受的电场力成正比,跟该检验电荷的电量成反比2.一检验电荷在任一静电场里移动的过程中,下列说法中正确的是( )A .电荷克服电场力所做的功等于电荷电势能的增量B .非静电力做功等于电荷电势能增量和动能增量的代数和C .非静电力做功和电场力做功之代数和等于电荷电势能增量和动能增量的代数和D .非静电力做功和电场力做功之代数和等于电荷动能的增量3.一带电粒子射入固定在O 点的点电荷的电场中,粒子的运动轨迹如图中实线abc 所示,图中虚线为同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,可以判断出( ) A .此粒子一直受到静电斥力作用B .此粒子在b 点的电势能一定大于在a 点电势能C .此粒子在b 点的速度一定大于在a 点的速度D .此粒子在a 点和在c 点的速度大小一定相等4.匀强电场中有M 、N 、P 三点,它们的连线构成一个直角三角形,如图所示。
图中MN =4cm ,MP =5cm 。
把一个电量为-2×10-9C 的点电荷从M 点移到N 点,电场力做功8× 10-9J ,把此电荷从 M 点移到P 点电场力做功也是8×10-9J ,由此可知( )A .该匀强电场方向从N 到MB .该匀强电场方向从M 到NC .该匀强电场场强大小为E =100N/CD .该匀强电场场强大小为E =200N/C5.图所示电路,R 1、R 2为定值电阻,滑动变阻器的总阻值为R ,滑动触头P 从a 端向下移动到最下端b 的过程中,电阻R 1、R 2上消耗的功率P 1、P 2分别为( )A 、P 1一定逐渐减小,P 2可能逐渐减小B .P 1可能逐渐减小,P 2一定逐渐增大C .P 1一定逐渐增大,P 2可能先减小再增大D .P 1可能先减小再增大,P 2一定逐渐增大 6.如图所示是电路中的一部分,若已知I 1=2A ,I =3A ,R 1=10Ω,R 2=5Ω,R 3=3Ω,则通过电流表的电流大小为_________A ,方向_________。
(完整版)电磁学题库(附答案)
《电磁学》练习题(附答案)1. 如图所示,两个点电荷+q 和-3q ,相距为d . 试求:(1) 在它们的连线上电场强度0=E的点与电荷为+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的点与电荷为+q 的点电荷相距多远?2. 一带有电荷q =3×10-9 C 的粒子,位于均匀电场中,电场方向如图所示.当该粒子沿水平方向向右方运动5 cm 时,外力作功6×10-5 J ,粒子动能的增量为4.5×10-5 J .求:(1) 粒子运动过程中电场力作功多少?(2) 该电场的场强多大?3. 如图所示,真空中一长为L 的均匀带电细直杆,总电荷为q ,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度.4. 一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为ρ =Ar (r ≤R ) , ρ =0 (r >R )A 为一常量.试求球体内外的场强分布.5. 若电荷以相同的面密度σ均匀分布在半径分别为r 1=10 cm 和r 2=20 cm 的两个同心球面上,设无穷远处电势为零,已知球心电势为300 V ,试求两球面的电荷面密度σ的值. (ε0=8.85×10-12C 2/ N ·m 2 )6. 真空中一立方体形的高斯面,边长a =0.1 m ,位于图中所示位置.已知空间的场强分布为: E x =bx , E y =0 , E z =0.常量b =1000 N/(C ·m).试求通过该高斯面的电通量.7. 一电偶极子由电荷q =1.0×10-6 C 的两个异号点电荷组成,两电荷相距l =2.0 cm .把这电偶极子放在场强大小为E =1.0×105 N/C 的均匀电场中.试求: (1) 电场作用于电偶极子的最大力矩.(2) 电偶极子从受最大力矩的位置转到平衡位置过程中,电场力作的功.8. 电荷为q 1=8.0×10-6 C 和q 2=-16.0×10-6 C 的两个点电荷相距20 cm ,求离它们都是20 cm 处的电场强度. (真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2N -1m -2 )9. 边长为b 的立方盒子的六个面,分别平行于xOy 、yOz 和xOz 平面.盒子的一角在坐标原点处.在此区域有一静电场,场强为j i E300200+= .试求穿过各面的电通量.EqLq P10. 图中虚线所示为一立方形的高斯面,已知空间的场强分布为: E x =bx , E y =0, E z =0.高斯面边长a =0.1 m ,常量b =1000 N/(C ·m).试求该闭合面中包含的净电荷.(真空介电常数ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )11. 有一电荷面密度为σ的“无限大”均匀带电平面.若以该平面处为电势零点,试求带电平面周围空间的电势分布.12. 如图所示,在电矩为p 的电偶极子的电场中,将一电荷为q 的点电荷从A 点沿半径为R 的圆弧(圆心与电偶极子中心重合,R >>电偶极子正负电荷之间距离)移到B 点,求此过程中电场力所作的功.13. 一均匀电场,场强大小为E =5×104 N/C ,方向竖直朝上,把一电荷为q = 2.5×10-8 C 的点电荷,置于此电场中的a 点,如图所示.求此点电荷在下列过程中电场力作的功.(1) 沿半圆路径Ⅰ移到右方同高度的b 点,ab =45 cm ; (2) 沿直线路径Ⅱ向下移到c 点,ac =80 cm ;(3) 沿曲线路径Ⅲ朝右斜上方向移到d 点,ad =260 cm(与水平方向成45°角).14. 两个点电荷分别为q 1=+2×10-7 C 和q 2=-2×10-7 C ,相距0.3 m .求距q 1为0.4 m 、距q 2为0.5 m 处P 点的电场强度. (41επ=9.00×109 Nm 2 /C 2) 15. 图中所示, A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,A 面上电荷面密度σA =-17.7×10-8 C ·m -2,B 面的电荷面密度σB =35.4 ×10-8 C ·m -2.试计算两平面之间和两平面外的电场强度.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )16. 一段半径为a 的细圆弧,对圆心的张角为θ0,其上均匀分布有正电荷q ,如图所示.试以a ,q ,θ0表示出圆心O 处的电场强度.17. 电荷线密度为λ的“无限长”均匀带电细线,弯成图示形状.若半圆弧AB 的半径为R ,试求圆心O 点的场强.ABRⅠⅡ Ⅲ dba 45︒cEσAσBA BOa θ0 q AR ∞∞O18. 真空中两条平行的“无限长”均匀带电直线相距为a ,其电荷线密度分别为-λ和+λ.试求:(1) 在两直线构成的平面上,两线间任一点的电场强度(选Ox 轴如图所示,两线的中点为原点).(2) 两带电直线上单位长度之间的相互吸引力.19. 一平行板电容器,极板间距离为10 cm ,其间有一半充以相对介电常量εr =10的各向同性均匀电介质,其余部分为空气,如图所示.当两极间电势差为100 V 时,试分别求空气中和介质中的电位移矢量和电场强度矢量. (真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)20. 若将27个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴,此大水滴的电势将为小水滴电势的多少倍?(设电荷分布在水滴表面上,水滴聚集时总电荷无损失.) 21. 假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R 的导体球带电.(1) 当球上已带有电荷q 时,再将一个电荷元d q 从无限远处移到球上的过程中,外力作多少功? (2) 使球上电荷从零开始增加到Q 的过程中,外力共作多少功?22. 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?23. 一空气平板电容器,极板A 、B 的面积都是S ,极板间距离为d .接上电源后,A 板电势U A =V ,B 板电势U B =0.现将一带有电荷q 、面积也是S 而厚度可忽略的导体片C 平行插在两极板的中间位置,如图所示,试求导体片C 的电势.24. 一导体球带电荷Q .球外同心地有两层各向同性均匀电介质球壳,相对介电常量分别为εr 1和εr 2,分界面处半径为R ,如图所示.求两层介质分界面上的极化电荷面密度.25. 半径分别为 1.0 cm 与 2.0 cm 的两个球形导体,各带电荷 1.0×10-8 C ,两球相距很远.若用细导线将两球相连接.求(1) 每个球所带电荷;(2) 每球的电势.(22/C m N 1094190⋅⨯=πε)-λ +λdd/2 d/226. 如图所示,有两根平行放置的长直载流导线.它们的直径为a ,反向流过相同大小的电流I ,电流在导线内均匀分布.试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感强度的分布.27. 如图所示,在xOy 平面(即纸面)内有一载流线圈abcd a ,其中bc 弧和da 弧皆为以O 为圆心半径R =20 cm 的1/4圆弧,ab 和cd 皆为直线,电流I =20 A ,其流向为沿abcd a 的绕向.设线圈处于B = 8.0×10-2T ,方向与a →b 的方向相一致的均匀磁场中,试求:(1) 图中电流元I ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的方向和大小,设∆l 1 =∆l 2 =0.10 mm ;(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受的安培力ab F 和cd F的大小和方向;(3) 线圈上圆弧段bc 弧和da 弧所受的安培力bc F 和da F的大小和方向.28. 如图所示,在xOy 平面(即纸面)内有一载流线圈abcda ,其中b c 弧和da 弧皆为以O 为圆心半径R =20 cm 的1/4圆弧,ab 和cd 皆为直线,电流I =20 A ,其流向沿abcda 的绕向.设该线圈处于磁感强度B = 8.0×10-2 T 的均匀磁场中,B方向沿x 轴正方向.试求:(1) 图中电流元I ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的大小和方向,设∆l 1 = ∆l 2=0.10 mm ;(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受到的安培力ab F 和cd F的大小和方向;(3) 线圈上圆弧段bc 弧和da 弧所受到的安培力bc F 和da F的大小和方向.29. AA '和CC '为两个正交地放置的圆形线圈,其圆心相重合.AA '线圈半径为20.0 cm ,共10匝,通有电流10.0 A ;而CC '线圈的半径为10.0 cm ,共20匝,通有电流 5.0 A .求两线圈公共中心O 点的磁感强度的大小和方向.(μ0 =4π×10-7 N ·A -2)30. 真空中有一边长为l 的正三角形导体框架.另有相互平行并与三角形的bc 边平行的长直导线1和2分别在a 点和b 点与三角形导体框架相连(如图).已知直导线中的电流为I ,三角形框的每一边长为l ,求正三角形中心点O 处的磁感强度B.31. 半径为R 的无限长圆筒上有一层均匀分布的面电流,这些电流环绕着轴线沿螺旋线流动并与轴线方向成α 角.设面电流密度(沿筒面垂直电流方向单位长度的电流)为i ,求轴线上的磁感强度.a b c dO RR x yI I 30° 45° I ∆l 1I ∆l 2a bc d O RR xyI I 30° 45° I ∆l 1 I ∆l 232. 如图所示,半径为R ,线电荷密度为λ (>0)的均匀带电的圆线圈,绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度ω 转动,求轴线上任一点的B的大小及其方向.33. 横截面为矩形的环形螺线管,圆环内外半径分别为R 1和R 2,芯子材料的磁导率为μ,导线总匝数为N ,绕得很密,若线圈通电流I ,求. (1) 芯子中的B 值和芯子截面的磁通量. (2) 在r < R 1和r > R 2处的B 值.34. 一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0),半径为R ,通有均匀分布的电流I .今取一矩形平面S (长为1 m ,宽为2 R ),位置如右图中画斜线部分所示,求通过该矩形平面的磁通量.35. 质子和电子以相同的速度垂直飞入磁感强度为B的匀强磁场中,试求质子轨道半径R 1与电子轨道半径R 2的比值.36. 在真空中,电流由长直导线1沿底边ac 方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿平行底边ac 方向从三角形框流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线的电流强度为I ,三角形框的每一边长为l ,求正三角形中心O 处的磁感强度B.37. 在真空中将一根细长导线弯成如图所示的形状(在同一平面内,由实线表示),R EF AB ==,大圆弧BCR ,小圆弧DE 的半径为R 21,求圆心O 处的磁感强度B 的大小和方向. 38. 有一条载有电流I 的导线弯成如图示abcda 形状.其中ab 、cd 是直线段,其余为圆弧.两段圆弧的长度和半径分别为l 1、R 1和l 2、R 2,且两段圆弧共面共心.求圆心O 处的磁感强度B的大小.39.地球半径为R =6.37×106 m .μ0 =4π×10-7 H/m .试用毕奥-萨伐尔定律求该电流环的磁矩大小. 40. 在氢原子中,电子沿着某一圆轨道绕核运动.求等效圆电流的磁矩m p与电子轨道运动的动量矩L 大小之比,并指出m p和L 方向间的关系.(电子电荷为e ,电子质量为m )1 m41. 两根导线沿半径方向接到一半径R =9.00 cm 的导电圆环上.如图.圆弧ADB 是铝导线,铝线电阻率为ρ1 =2.50×10-8Ω·m ,圆弧ACB 是铜导线,铜线电阻率为ρ2 =1.60×10-8Ω·m .两种导线截面积相同,圆弧ACB 的弧长是圆周长的1/π.直导线在很远处与电源相联,弧ACB 上的电流I 2 =2.00A,求圆心O 点处磁感强度B 的大小.(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A)42. 一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10 A 电流,在导线内部作一平面S ,S 的一个边是导线的中心轴线,另一边是S 平面与导线表面的交线,如图所示.试计算通过沿导线长度方向长为1m 的一段S 平面的磁通量.(真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A ,铜的相对磁导率μr ≈1)43. 两个无穷大平行平面上都有均匀分布的面电流,面电流密度分别为i 1和i 2,若i 1和i 2之间夹角为θ ,如图,求: (1) 两面之间的磁感强度的值B i . (2) 两面之外空间的磁感强度的值B o . (3) 当i i i ==21,0=θ时以上结果如何?44. 图示相距为a 通电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线.(1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I的作用力的数学表达式;(2) 推出载流导线单位长度上所受力的公式.45. 一无限长导线弯成如图形状,弯曲部分是一半径为R 的半圆,两直线部分平行且与半圆平面垂直,如在导线上通有电流I ,方向如图.(半圆导线所在平面与两直导线所在平面垂直)求圆心O 处的磁感强度.46. 如图,在球面上互相垂直的三个线圈 1、2、3,通有相等的电流,电流方向如箭头所示.试求出球心O 点的磁感强度的方向.(写出在直角坐标系中的方向余弦角)47. 一根半径为R 的长直导线载有电流I ,作一宽为R 、长为l 的假想平面S ,如图所示。
电磁学练习题电场强度与电势差计算题目
电磁学练习题电场强度与电势差计算题目电磁学练习题:电场强度与电势差计算题目在电磁学中,电场强度和电势差是两个基本概念,它们描述了电场中的电荷相互作用和能量转化的关系。
掌握计算电场强度和电势差的方法对于理解和解决实际问题非常重要。
本文将通过一系列练习题,帮助读者巩固和运用相关知识。
练习题一:均匀带电细杆的电场强度和电势差计算假设存在一根长度为L、线密度为λ的无限长均匀带电细杆,电势零点位于无穷远处。
我们需要求出在距离杆上不同位置的点A和点B处的电场强度和电势差。
解答:1. 电场强度的计算由于带电细杆是无限长的,我们可以假设它仅存在于x轴上。
考虑杆上一小段长度dx,它对点A处的电场强度贡献为dE,根据库仑定律,dE的大小可以表示为:\[ dE = \frac{1}{4πε_0} \frac{dq}{r^2} \]其中dq是这段长度dx上的电荷量,r是杆上的电荷到点A的距离。
根据线密度λ的定义(λ=Q/L,Q是细杆上的总电荷量),我们可以得到:\[ dq = λdx = \frac{Q}{L}dx \]将dq的表达式代入dE的计算公式,我们可以得到整根细杆对点A 处的电场强度E_A:\[ E_A = \frac{1}{4πε_0} \int \frac{Q}{L} \frac{dx}{x^2} \]进行积分计算,可得:\[ E_A = \frac{Q}{4πε_0L} \int \frac{dx}{x^2} = \frac{Q}{4πε_0L} \left( -\frac{1}{x} \right) \Bigg|_{-\infty}^{x} = \frac{Q}{4πε_0Lx} \]同样的方法,我们可以计算出点B处的电场强度E_B:\[ E_B = \frac{Q}{4πε_0Lx} \]2. 电势差的计算电势差是从参考点(电势零点)到某点的电势能增加的量。
在本题中,我们让电势零点位于无穷远处,所以点A和点B的电势差可以定义为:\[ V_{AB} = - \int_A^B E \cdot dl \]其中,E是电场强度,dl是微小位移矢量。
高中物理电磁学基础练习题及答案
高中物理电磁学基础练习题及答案练习题一:电场1. 电荷的基本单位是什么?答案:库仑(C)2. 两个等量的正电荷相距1米,它们之间的电力是多少?答案:9 × 10^9 N3. 电场强度的定义是什么?答案:单位正电荷所受到的电力4. 空间某点的电场强度为10 N/C,某个电荷在此点所受的电力是5 N,求该电荷的电量。
答案:0.5 C练习题二:磁场1. 磁力线的方向与什么方向垂直?答案:磁力线的方向与磁场的方向垂直。
2. 磁力的大小与什么有关?答案:磁力的大小与电流强度、导线长度以及磁场强度有关。
3. 磁感应强度的单位是什么?答案:特斯拉(T)4. 在垂直磁场中,一根导线受到的力大小与什么有关?答案:导线长度、电流强度以及磁场强度有关。
练习题三:电磁感应1. 什么是电磁感应?答案:电磁感应是指导体在磁场的作用下产生感应电动势的现象。
2. 什么是法拉第电磁感应定律?答案:法拉第电磁感应定律指出,当导体回路中的磁通量变化时,导体回路中会产生感应电动势。
3. 一根长度为1 m的导体以2 m/s的速度与磁感应强度为0.5 T 的磁场垂直运动,求导体两端的感应电动势大小。
答案:1 V4. 一根长度为3 m的导线以2 m/s的速度穿过磁感应强度为0.5 T的磁场,若导线两端的电压为6 V,求导线的电阻大小。
答案:1 Ω练习题四:电磁波1. 什么是电磁波?答案:电磁波是由电场和磁场相互作用产生的波动现象。
2. 电磁波的传播速度是多少?答案:光速,约为3 × 10^8 m/s。
3. 可见光属于电磁波的哪个频段?答案:可见光属于电磁波的红外线和紫外线之间的频段。
4. 无线电波属于电磁波的哪个频段?答案:无线电波属于电磁波的低频段。
练习题五:电磁学综合练习1. 一个电荷在垂直磁场中受到的磁力大小为5 N,该电荷的电量是2 C,求该磁场的磁感应强度。
答案:2.5 T2. 一段长度为2 m的导线以8 m/s的速度进入磁感应强度为0.2 T的磁场中,导线所受的感应电动势大小为4 V,求导线两端的电阻大小。
电磁学练习题电磁波速度和频率计算
电磁学练习题电磁波速度和频率计算电磁波是由电场和磁场相互耦合而形成的波动现象。
在电磁学中,我们常常需要计算电磁波的速度和频率。
本文将通过一些练习题来演示如何计算电磁波的速度和频率。
练习题一:一台无线电台发射的电磁波频率为100 MHz,请计算这种电磁波的波长和速度。
解答:我们知道,电磁波的速度是光速,即299,792,458 m/s。
根据电磁波的公式:速度=频率 x 波长,可以计算出波长:波长 = 速度 / 频率 = 299,792,458 m/s / 100,000,000 Hz = 2.99792458 m练习题二:一束可见光的波长为500 nm,请计算对应的频率和速度。
解答:首先,将波长转换为米,即500 nm = 500 × 10^-9 m。
然后,根据电磁波的公式:速度=频率 x 波长,可以计算出频率:频率 = 速度 / 波长 = 299,792,458 m/s / (500 × 10^-9 m) ≈ 5.99584916 × 10^14 Hz练习题三:在真空中传播的无线电波速度为3 × 10^8 m/s,频率为2 GHz,请计算其波长。
解答:根据电磁波的公式:速度=频率 x 波长,可以用波长的公式解出波长:波长 = 速度 / 频率 = (3 × 10^8 m/s) / (2 × 10^9 Hz) = 0.15 m = 15 cm 练习题四:一束X射线的波长为0.01 nm,请计算对应的频率和速度。
解答:首先,将波长转换为米,即0.01 nm = 0.01 × 10^-9 m。
然后,根据电磁波的公式:速度=频率 x 波长,可以计算出频率:频率 = 速度 / 波长 = 299,792,458 m/s / (0.01 × 10^-9 m) ≈ 2.99792458 × 10^17 Hz练习题五:一束微波的频率为10 GHz,速度为光速的75%,请计算其波长。
电磁学练习题电场与电势能计算题目
电磁学练习题电场与电势能计算题目1. 两点电荷的电场计算假设存在两个点电荷,电荷量分别为Q1和Q2,它们之间的距离为r。
我们需要计算它们产生的电场。
根据库仑定律,两点电荷之间的电场强度E可以表示为:E = k * |Q1 * Q2| / r^2其中,k为库仑常数,约等于9 × 10^9 N·m^2/C^2。
2. 电场中带电粒子的受力计算已知点电荷Q1产生的电场强度为E1,带电粒子Q2的电荷量为q2,我们需要计算Q2在Q1的电场中受到的力。
根据库仑定律,电荷在电场中受到的力F可以表示为:F = q2 * E13. 点电荷沿电势梯度移动的能量变化计算假设存在一个点电荷Q,在电势为V1的位置移动到电势为V2的位置。
我们需要计算电荷Q在移动的过程中电势能的变化。
根据电势能的定义,电势能U可以表示为:U = Q * (V2 - V1)4. 电荷分布体系的电势能计算假设存在一个电荷分布体系,我们需要计算该体系的总电势能。
如果电荷分布体系是由离散点电荷组成的,总电势能U可以表示为:U = Σ(Qi * Vi),其中,Qi为第i个离散点电荷的电荷量,Vi为该点电荷在该体系中的电势。
如果电荷分布体系是由连续分布的电荷产生的,总电势能U可以表示为:U = ∫(ρ * V)dτ,其中,ρ为电荷密度,V为在某点上的电势,dτ为电荷密度的微元。
以上是关于电场与电势能的一些计算题目,通过应用电磁学的公式和定律,我们可以计算出电场、电势能以及电荷受力等相关物理量。
这些题目可以帮助我们加深对电磁学的理解和应用能力。
在解答这些题目时,需要注意单位的转换和计算的精度,以确保结果的准确性。
希望以上内容对你的学习有所帮助。
高三物理电磁大题练习题
高三物理电磁大题练习题电磁学是物理学的重要分支,也是高中物理教学的重点内容之一。
在高三物理学习阶段,电磁学大题练习题的实施对于学生的知识掌握和能力提升具有重要意义。
本次练习题旨在帮助高三学生巩固和应用电磁学的知识,培养解决实际问题的能力,提高解题的思维灵活性。
1.电流与磁场1.1 一根直导线形成的长度为L的圆圈电路,电流为I,求该电路中心处的磁感应强度B。
1.2 在与磁场垂直的平面内,有一导线AB,长度为L,电阻为R,电流为I。
导线与磁场的夹角为θ,AB和磁场的夹角为90°。
求通过该导线的电流所受到的磁场力F。
2.电磁感应2.1 一个长直导线产生磁场B1,该导线的长度为L,求距离导线x 处的磁感应强度B2。
2.2 有一个互感器,其初级线圈匝数为N1,输入交流信号的频率为f,初级电压为U1。
当次级线圈的匝数为N2时,求次级电压U2。
3.电磁波3.1 某无线电台的工作频率为f,求电磁波的波长λ。
3.2 向前传播的电磁波在单位时间内穿过单位面积的能量为E,求该电磁波的能流密度S。
4.电磁波的反射和折射4.1 当光线从真空射向折射率为n的介质时,入射光线、反射光线和折射光线之间有何关系?4.2 一束光线从空气射入折射率为n1的介质,然后折射到折射率为n2的介质,接着从这个介质射入折射率为n3的介质。
求光线在这三个介质中的传播速度之比。
以上是高三物理电磁大题的练习题,希望同学们认真思考、仔细分析,并运用所学的电磁学知识进行解答。
通过练习,相信大家能够更好地理解和掌握电磁学的基本原理和应用,为应对高考物理提供有力的支持。
祝愿同学们取得优异的成绩!。
高中物理电磁学练习题(含解析)
高中物理电磁学练习题学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.下列哪种做法不属于防止静电的危害()A.印染厂房中保持潮湿B.油罐车的尾部有一铁链拖在地上C.家用照明电线外面用一层绝缘胶皮保护D.在地毯中夹杂一些不锈钢丝纤维2.避雷针能起到避雷作用,其原理是()A.尖端放电B.静电屏蔽C.摩擦起电 D.同种电荷相互排斥3.2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格,以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活,下列物理量为量子化的是()A.一个物体带的电荷量B.一段导体的电阻C.电场中两点间的电势差D.一个可变电容器的电容4.关于电流,下列说法中正确的是()A.电流跟通过截面的电荷量成正比,跟所用时间成反比B.单位时间内通过导体截面的电量越多,导体中的电流越大C.电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向D.国际单位制中,其单位“安培”是导出单位5.转笔(Pen Spinning)是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动,如图所示。
转笔深受广大中学生的喜爱,其中也包含了许多的物理知识,假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动,下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是()A.笔杆上的点离O点越近的,做圆周运动的向心加速度越大B.若该同学使用中性笔,笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动而被甩走C.若该同学使用的是金属笔杆,且考虑地磁场的影响,由于笔杆中不会产生感应电流,因此金属笔杆两端一定不会形成电势差D.若该同学使用的是金属笔杆,且考虑地磁场的影响,那么只有在竖直平面内旋转时,金属笔杆两端才会形成电势差6.关于电场力做功与电势差的关系,下列说法正确的是()A.M、N两点间的电势差等于将单位电荷从M点移到N点电场力做的功B.不管是否存在其他力做功,电场力对电荷做多少正功,电荷的电势能就减少多少C.在两点间移动电荷电场力做功为零,则这两点一定在同一等势面上,且电荷一定在等势面上移动D.在两点间移动电荷,电场力做功的多少与零电势的选取有关7.图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图,L1和L2为电感线圈。
初中物理中考电磁学专项练习(综合题)701-800(含答案解析)
初中物理中考电磁学专项练习(综合题)701-800(含答案解析) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、综合题1.按要求回答下列问题:(1)在今年的实验操作考试中,小可利用平行光源照射凸透镜后交于A点(如图1所示),说明凸透镜对光有作用.小可认为A点就是该凸透镜的焦点,请对他的观点作出评判:.(2)小可在用图2所示的实验探究线圈数对电磁铁磁性强弱的影响时,将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路,其好处是.利用此实验电路也能研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响,接下来的操作应该是.2.阅读短文,回答问题:干簧管干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件,也叫磁控开关.常用的干簧管有单触点和双触点两种.如图为单触点干簧管的结构示意图.其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板,还灌有一种惰性气体.平时,玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的(如图甲).当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙).外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路就断开.干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,它分为软磁性材料和硬磁性材料两种.软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质.硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质.磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似,如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时,这一端就会被磁化成S极,它的另一端则会被磁化成N 极.双触点干簧管类似于单刀双掷开关,它的工作原理是:没有磁场时,簧片1与簧片2接通(如图丙),当有外界磁力时,簧片1与簧片2的连接断开,簧片1与簧片3触点部位接通(如图丁),其中簧片1是公共端,簧片2是常闭接点,簧片3是常开接点.簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成.干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器,当线圈通电后,管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引,因而接通被控电路.线圈断电后,干簧片在本身的弹力作用下分开,将线路切断.(1)单触点干簧管中的磁簧片是用_____(选填“软”或“硬”)磁性材料制成的.(2)单触点干簧管在_____(选填“断开”或“闭合”)时,磁簧片具有弹性势能.(3)双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是_____A.铁、铁、铜 B.铁、铜、铁 C.铜、铁、铜 D.铁、钴、铁(4)当条形磁铁按图1所示的方式从A移动到B,图2能反映电路中的电流随时间变化的图象是_____.(5)如图3为一运用干簧继电器的电路,当开关S闭合后,它的工作特点是_____A.红灯、绿灯交替发光B.红灯长亮,绿灯亮、灭交替C.绿灯长亮,红灯亮、灭交替D.红灯长亮,绿灯不亮.3.为倡导节能环保,某科研机构设计了新型路灯,工作原理如图所示.控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻,R2阻值随光强(国际单位坎德拉,符号:cd)变化的规律如下表所示.工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定:光照足够强时,R2两端的电压很小,开关S2与b点接触,处于断开状态,路灯L关闭;当光强降为20cd时,R2两端的电压刚好升至2V.开关S2与c点接触,电路接通,路灯/正常工作.已知,控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V,路灯L正常工作时电流为1A.求:(1)若路灯L每天正常工作8小时,其消耗的电能;(2)工作电路刚好接通时,R L接人电路的阻值;(3)保持R1接人电路的阻值不变,当R2两端的电压为1 V时,R2的阻值是多大?分析表格中光强与电阻数据的规律,确定此时光强是多大;(4)为了节约能源,使路灯更晚一些打开,应怎样调节R1.4.学校保安人员使用的手电筒不发光了,请你帮助他们找出原因.(1)根据图甲中手电筒的结构示意图,将乙图中的电路图补画完整.(2)写出手电筒不发光的两种可能原因.①_____________________________________________;②_____________________________________________.5.某同学设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U=6V,R t为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大.电磁铁线圈电阻不计,当线中的电流I>=10mA 时,铁吸下与下触点A接触;当I<10mA时,衔铁松开与B触点接触,U2=220V,R1=48.4Ω(1)衔铁刚被吸下时,求R t的阻值;(2)仅需在线框内加一根导线,即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线(3)求该电加热器处于加热挡时的电功率(4)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求R2的阻值6.光源电阻的阻值随光照射的强弱而改变,照射光越强,光强越大,光强符导用E表示,国际单位为坎德拉(cd). 实验测得光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如图所示,根据图象解答下列问题:(1)随光强的增大,光敏电阻阻值____(选填:变大、变小或不变)(2)在如图电路所示电路中,电源电压为6V,当光照强度为3.0cd时,电流表的读数为0.5A.则光敏电阻R的阻值为____Ω,定值电阻0R的阻值为____Ω。
初三物理电磁学练习题及答案
初三物理电磁学练习题及答案一、选择题1. 电流通过一根电线,会产生什么样的磁场?A. 强磁场B. 弱磁场C. 无磁场答案:A2. 距离电流较远的地方,磁场的强度会如何变化?A. 增大B. 减小C. 保持不变答案:B3. 下列哪个物质不是磁性材料?A. 铁B. 镍C. 铜答案:C4. 电磁铁的磁性来源于什么?A. 电流B. 铁材料C. 温度变化答案:A5. 电磁感应现象最早由谁发现?A. 培根B. 爱迪生C. 法拉第答案:C二、填空题1. 电流的单位是______。
答案:安培(A)2. 在电磁铁中,使铁芯磁化的是_____。
答案:电流3. 电磁感应现象是指导体中的__________变化时,会在导体两端产生感应电流。
答案:磁通量4. 在一个闭合电路中,若磁通量减小,则通过电路的感应电流的方向为______。
答案:逆时针方向5. 电磁波是一种______波。
答案:横波三、解答题1. 描述电磁铁的工作原理及应用。
答案:电磁铁是利用通电线圈产生的磁力,使铁芯具有磁性的装置。
当通过电流时,电磁铁会产生磁场,这使得铁芯磁化,成为一个强磁体。
电磁铁广泛应用于电动机、电磁阀、电磁吸盘等设备中,在工业生产和生活中起到很大的作用。
2. 解释电磁感应现象,并举例说明。
答案:电磁感应现象是指导体中的磁通量发生变化时,会在导体两端产生感应电流的现象。
当导体与磁场相互运动或磁场发生变化时,导体中的自由电子会受到磁场的作用,发生运动产生感应电流。
例如,当将一根导体放入磁场中并快速移动时,导体中会产生感应电流,从而使灯泡发光。
3. 简述电磁波的特点及应用领域。
答案:电磁波是一种横波,具有能量传播速度快、可以穿透空气、真空等介质,且具有多种波长和频率的特点。
电磁波的应用领域非常广泛,包括电视、无线电通信、雷达、医疗技术、卫星通信等。
通过对电磁波的利用,人们可以进行远距离通信、进行遥感探测、进行医学诊断和治疗等。
这些题目和答案旨在帮助初三学生巩固和理解物理电磁学的相关知识点。
电磁学练习题
静 电 场一、选择题[ ] 1、下列哪一种说法正确A 、电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度一定很大B 、一点电荷附近的任一点,如果没有把检验电荷放进去,则这点的电场强度为零C 、把质量为m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电力线运动D 、电力线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点处获得的加速度方向[ ] 2、点电荷C q 61100.2-⨯=,C q 62100.4-⨯=,两者相距cm d 10=,试验电荷C q 60100.1-⨯=处于21q q 连线的正中位置处时受到的电场力大小为:A 、N 2.7B 、N 79.1C 、N 102.74-⨯D 、N 1079.14-⨯[ ] 3、图示为一轴对称性静电场的E ~r 关系曲线,请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小, r表示离对称轴的距离)A 、“无限长”均匀带电直线B 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体C 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面D 、半径为R 的有限长均匀带电圆柱面[ ] 4、在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q 1受另一点电荷 q 2 的作用力为f 12 ,当放入第三个电荷Q 后,以下说法正确的是A 、f 12的大小不变,但方向改变, q 1所受的总电场力不变B 、f 12的大小改变了,但方向没变, q 1受的总电场力不变C 、f 12的大小和方向都不会改变, 但q 1受的总电场力发生了变化D 、f 12的大小、方向均发生改变, q 1受的总电场力也发生了变化[ ] 5、在点电荷激发的电场中,如以点电荷为中心作一个球面,关于球面上的电场,以下说法正确的是A 、球面上的电场强度矢量E 处处不等B 、球面上的电场强度矢量E 处处相等,故球面上的电场是匀强电场C 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定指向球心D 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定沿半径垂直球面向外[ ] 6、关于电场线,以下说法正确的是A 、电场线上各点的电场强度大小相等B 、电场线的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行C 、开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合D 、在无电荷的电场空间,电场线可以相交[ ] 7、如图所示,在C 点放置电荷1q ,A 点放置电荷2q ,S 是包围1q 的封闭曲面,P 点是曲面上的任意一点,今把2q 从A 点移到B 点,则:A 、通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变B 、通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变C 、通过S 面的电通量和P 点电场强度都不变D 、通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变[ ] 8、如果对某一闭合曲面的电通量为 S E d ⋅⎰S =0,以下说法正确的是 A 、S 面上的E 必定为零 B 、S 面内的电荷必定没有电荷C 、空间电荷的代数和为零D 、S 面内电荷的代数和为零[ ] 9、一孤立点电荷q 位于一立方体中心,则通过立方体每个表面的电通量为:A 、016εqB 、08εqC 、 04εqD 、 06εq [ ]10、静电场中高斯面上各点的电场强度是由 决定的。
电磁学综合练习
电磁学综合练习一、选择题(有一个或几个答案符合题意)1.下列说法中正确的是()A.正电荷只受电场力作用时,一定从电势高处向电势低处运动B.由U=Ed可知,在匀强电场中,两点的距离越大,则U越大C.电荷从电场中的一点移到另一点时,电场力不做功,电荷必在同一等势面上移动D.负电荷在电场力作用下由静止开始运动,电势能一定减少3.在远距离高压输电中,当输送的电功率相同时,输电线上发热损耗的电功率( ) A.与输电电压的平方成正比B.与输电线路上电压损失的平方成反比C.与输电电压的平方成反比D.与输电线路导线的横截面直径的平方成正比4.在匀强磁场中,把一个重力不计的带电粒子由静止释放,这个带电粒子将( )A.做匀速圆周运动B.做匀加速直线运动C.做匀速直线运动D.保持静止状态6.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有一个匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m 带电量为q的粒子,从A点沿AO方向垂直射入匀强磁场内,又从C点射出,图中α=1200,则( ) A.该粒子带正电B.粒子的轨道半径为RC.粒子飞过磁场的时间为πm 3BqD.粒子飞过磁场的时间为2πm 3Bq7.如图,当导体MN沿无电阻的导轨做切割磁感线运动时,电容器C被充电,上极板电势高,MN的电阻为R,由些可知导体在做()A.向左匀速B.向右加速C.向左减速D.向右减速8.如图所示,竖直绝缘墙上Q点处有一固定点电荷A,在Q的正上方P处用细线悬挂另一带电质点B,A、B因带电而相斥,使悬线与竖直方向成θ角。
由于漏电,使A、B所带电量逐渐减小,在电荷漏完之前,悬线对P点的拉力大小将( A )A.保持不变 B.先减小后增大C.逐渐减小 D.逐渐增大二、填空题9.某同学在测量一节电池的电动势和内阻时,利用伏安法得到了如图所示的U-I图象,由图可知此电池的电动势E=_____V,内电阻r=______ 。
(1.5,1)10.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,实线为一带正电的点电荷只在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知:三个等势面中_______的电势最高;点电荷在通过_______点时电势能最大;点电荷通过_______点时加速度最大。
电磁学练习题电场与电势能的计算题目
电磁学练习题电场与电势能的计算题目电磁学练习题:电场与电势能的计算在电磁学中,电场与电势能是基础概念,用于描述电荷之间的相互作用。
本文将通过一些练习题来帮助读者更好地理解和掌握电场与电势能的计算方法。
1. 点电荷的电场计算假设有一个电荷Q1位于坐标原点,我们需要计算半径为r的位置点P处的电场强度E。
根据库仑定律,点电荷产生的电场强度与距离的平方成反比。
公式:E = k * Q1 / r^2其中,k为电场常量,其值为8.99 * 10^9 N·m^2/C^2。
根据这个公式,我们可以计算出点电荷产生的电场强度。
2. 线电荷的电场计算若将上述点电荷变为无限长的直线电荷,我们同样需要计算半径为r的位置点P处的电场强度E。
这时,我们需要用到线电荷密度λ。
公式:E = k * λ / r需要注意的是,由于无限长的直线电荷密度是单位长度上的电荷量,所以在具体计算中,需要将线电荷密度乘以长度。
3. 环形电荷的电场计算如果我们有一个半径为R的带电环,则需要计算环心处的电场强度E。
在计算环心处的电场强度时,需要将带电环的电荷量Q均匀分布在环上。
公式:E = k * Q / (2πR)在此处,我们将环上的电荷量Q除以环的周长2πR得到线电荷密度λ,然后使用线电荷的电场计算公式即可。
4. 电势能的计算电势能是描述电荷在电场中位置变化所产生的能量。
在电磁学中,电势能的计算公式为U = q * V,其中q为电荷量,V为电势差。
根据上述的点电荷、线电荷和环形电荷的电场计算公式,我们可以推导出相应的电势差公式。
然后,将电荷量代入电势差公式,就可以计算得到电势能。
需要注意的是,在计算电势能时,要确保电势差V始终是正值。
若两电荷同号,则两者之间的电势差为正,电势能也为正;若两电荷异号,则电势差为负,电势能为负。
综上所述,电场与电势能的计算方法与公式是电磁学中的基础知识。
通过练习题的实践运用,读者可以更好地掌握这些概念及其计算方法。
大学物理电磁学综合练习题(含答案)
解:选择电流元
d I = I dl = I d R
d B = 0 d I = 0 I d 2R 2R
d Bx = − d B sin
=
−
0I 2 2R
sin
d
d By = d B cos
=
0I 2 2R
cos
d
Bx
=
0 d Bx
=
− 0I 2R
I • P•
o• L2
(D) M = 。
解:线圈 1(或 2)的电流变化不会引起线圈 2(或 1)的磁
通量的变化。
二、填充题(单位制为 SI)
1.
电流回路如图所示,弧线
AD
、
BC
为同心半圆环。某时刻一电子以速度
v
沿水平向左
的方向通过圆心 o 点,则电子在该点受到的洛仑兹力大小为 Fm
=
0I 4
ev
5-5
则此导线中的感生电动势 i
=
5 2
BR 2 ;
O 点电势高。
解:添 ob 后,整个线圈的感应电动势为零,所以
oacb
=
ob
=
ob(v
B) dl
=
− obrB
d
r
=
−
0
5R
rB
d
r
=
=
−
5 2
R2B
5.如图所示,一无限长圆柱体半径为 R ,均匀通过电流 I ,则穿过图中阴影部分的磁通量
解:产生涡旋电场,据 i = E K d l 可判断。
10.两个自感应系数分别为 L1 、 L2 ,半径均为 R 的圆
L1
电磁学练习题电容和电介质
电磁学练习题电容和电介质电磁学练习题:电容和电介质引言:电容和电介质是电磁学中重要的概念,它们在各个领域中都有广泛的应用。
本文将以练习题的形式,深入探讨电容和电介质的相关知识,并帮助读者巩固对电磁学的理解。
练习一:平行板电容器问题:一个平行板电容器的板间距为5cm,板的面积为10cm²。
如果板间充满了真空,求该电容器的电容量。
解答:电容器的电容量(C)与板间距(d)以及板的面积(A)有关。
根据公式C= ε₀×A/d,其中ε₀为真空介质中的介电常数(约为8.85×10⁻¹² F/m)。
代入给定的数值,可以计算出:C = 8.85×10⁻¹² × (10×10⁻⁴) / (5×10⁻²)C ≈ 1.77×10⁻¹² F练习二:增加介质问题:如果将真空电容器的板间填充完全相同的电介质,且电介质的相对介电常数为2.5,求改变后的电容量。
解答:电介质的存在会影响电容器的电容量。
根据公式 C'= C×εᵣ,其中C为真空电容量,εᵣ为电介质的相对介电常数。
代入给定数值:C' = 1.77×10⁻¹² F × 2.5C' ≈ 4.42×10⁻¹² F练习三:电容器连接电源问题:一个电容量为3μF的电容器,连接到电压为12V的直流电源,请计算电容器两板之间的电荷量。
解答:电容量(C)与电荷量(Q)和电压(V)之间存在着关系,即Q=C×V。
根据该公式,可以计算出:Q = 3×10⁻⁶ F × 12VQ = 3.6×10⁻⁵ C练习四:电容器的能量问题:电容量为4μF的电容器,电压为200V,问该电容器存储的能量是多少?解答:电容器存储的能量与电容量(C)和电压(V)的平方成正比,即E=1/2×C×V²。
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四川省什邡中学高二物理
《电磁学》综合练习(三)
命题人:王树斌
班级: 姓名:
一、不定项选择题:(每题4分,多项选择题少选得2分,多选不给分,共40分) 1、有关洛仑兹力和安培力的描述,正确的是 ( ) A .通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用 B .安培力是大量运动电荷所受洛仑兹力的宏观表现 C .带电粒子在匀强磁场中运动受到洛仑兹力做正功 D .通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行
2、如图所示,该图是一正弦式交流电的电压随时间变化的图象,下列说法正确的是( ) A 、它的频率是50H Z B、电压的有效值为311V
C、电压的周期是 0 02s D、电压的瞬时表达式是u=311 sin314t v
3、如图,水平放置的平行板电容器两极板间距为d
,它从上极板的边缘以初速度v 0射入,沿直线从下极板N 的边缘射出,则( ) A .微粒的加速度不为零 B .微粒的电势能减少了mgd C .两极板的电势差为mgd/q D .M 板的电势低于N 板的电势
4、如图所示电路中,当电键S 断开瞬间( ).
A .流经R 2的电流方向向右,流经L 的电流方向向左
B .流经R 2的电流方向向左,流经L 的电流方向向右
C .流经R 2和L 的电流方向都向右
D .流经R 2和L 的电流方向都向左
5、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是 ( ) A .离子由加速器的中心附近进入加速器 B .离子由加速器的边缘进入加速器 C .离子从磁场中获得能量 D .离子从电场中获得能量
图(2)
0图(1)
6、如图虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。
一带电粒子a (不计重力)以一定的初速度由左边界的O 点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O ′点(图中未标出)穿出。
若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b (不计重力)仍以相同 初速度由O 点射入,从区域右边界穿出,则粒子b ( ) A .穿出位置一定在O ′点下方 B .穿出位置一定在O ′点上方
C .运动时,在电场中的电势能一定减小
D .在电场中运动时,动能一定减小
7、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移动过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是( )
8、线圈所围的面积为0.1m 2
,线圈电阻为1Ω.规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看
是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是 ( )
A.在时间0~5s 内,I 的最大值为0.01A B.在第4s 时刻,I 的方向为逆时针
C.前2 s 内,通过线圈某截面的总电量为D.第3s 内,线圈的发热功率最大
9、带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用,下列表述正确的( ) A .洛伦兹力对带电粒子做功 B .洛伦兹力不改变带电粒子的动能 C .洛伦兹力的大小与速度无关 D .洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向 10、如图质量为m 1、带有正电荷q 的金属小球和质量为m 2、不带电的小木球之间用绝缘细线相连后,置于竖直向上、场强为E 、范围足够大的匀强电场中,两球恰能以速度v 匀速竖直上升.当小木球运动到A 点时细线突然断开,小木球运动到B 点时速度为零,则( ) A .小木球的速度为零时,金属小球的速度也为零 B .小木球的速度为零时,金属小球的速度大小为m 2v/m 1 C .两点A 、B 之间的电势差为E v 2
/(2g)
D .小木球从点A 到点B 的过程中,其动能的减少量等于两球重力势能的增加量
选择题答题栏
(A ) (B ) (C ) (D )
二.填空题:(每小题2分,共18分)
11、木架上的相同的两金属球分别带有q 和3q 的电量,相隔的距离为d(d>>球半径),相互间的引力为3F.将两个小球接触后分开放回原处.这时它们间的相互作用力的性质为_____力,大小为___________.
12、如图示为日光灯的电路图,它主要是由灯管、镇流器和起动器组成 ,镇流器是一个带铁芯的线圈,起动器的构造如图.为了便于起动,常在起动器两极并上一纸质电容器C . 某班教室的一盏日光灯出现灯管两端亮而中间不亮的故障,经检查发现灯管是好的,电压正常,镇流器无故障,其原因可能
是 ,你能用什么简易方法使日光灯正常发光? 。
13、在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l =0. 810 m .金属丝的电阻大约为4Ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.
(1)从图中读出金属丝的直径为 mm.
(2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材: A .直流电源:电动势约4.5 V ,内阻很小; B.电流表A 1:量程0~0.6 A ,内阻0. 125Ω; C .电流表A 2:量程0~3. 0 A ,内阻0. 025Ω; D .电压表V :量程0~3 V ,内阻3 k Ω; E.滑动变阻器R 1:最大阻值10Ω; F.滑动变阻器R 2:最大阻值50Ω; G .开关、导线等.
在可供选择的器材中,应该选用的电流表是 ,应该选用的滑动变阻器是 。
(3)根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图.
(4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为R x =4. 1Ω,则这种金属材料的电阻率为 Ω·m.(保留二位有效数字)
三、计算题(要求写出重要的解题步骤和必要的文字说明,共42分) 14、(12分)如图所示.两平行光滑导轨相距为20㎝,金属棒MN 的质量为10g,电阻R=8Ω,匀强磁场磁感应强度B 方向竖直向下,大小为0.8T,电源电动势为10V,内阻r=1Ω,当开关S 闭合时,MN 处于平衡.求:变阻器R 1的取值为多少?(设θ=45°)
15、(15分)如图所示,MN 与PQ 是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨,导轨间距为l=0.5m 。
质量m=1kg ,电阻r=0.5Ω的金属杆ab 垂直跨接在导轨上,匀强磁场的磁感线垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B=2T ,导轨左端接阻值R=2Ω的电阻,导轨电阻不计。
ab 杆受水平恒力F 的作用后由静止开始向右做变加速运动,后做匀速运动。
匀速时ab 杆的速度为v=2m/s ,
重力加速度g=10m/s 2。
求: (1)匀速时ab 杆受到的水平恒力F 的大小;
(2)速度等于1m/s 时金属杆的加速度大小。
16、(15分)如图,直角坐标系xOy 位于竖直平面内,在水平的x 轴下方存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应为B,方向垂直xOy 平面向里,电场线平行于y 轴。
一质量为m 、电荷量为q 的带正电的小球,从y 轴上的A 点水平向右抛出,经x 轴上的M 点进入电场和磁场,恰能做匀速圆周运动,从x 轴上的N 点第一次离开电场和磁场,MN 之间的距离为L,小球过M 点时的速度方向与x 轴的方向夹角为 .不计空气阻力,重力加速度为g,求: (1) 电场强度E 的大小和方向; (2) 小球从A 点抛出时初速度v 0的大小; (3) A 点到x 轴的高度h.
l
b R
P。