7电磁学期末试卷

2007－2008学年度第一学期

专业班级：2006级 课程：电磁学 试卷编号：B

一、 选择题（每题3分，共30分）

1、根据静电屏蔽现象，对一个接地的导体壳，下列说法错误的是：

(A)外部电荷对壳内电场无影响；

（B ）内部电荷对壳外电场无影响；

（C 外部电荷对壳内电势有影响；

（D ）内部电荷对壳外电势无影响。

2 、下列说法，正确的是：

（A ）闭合曲面的电通量为零，面上各点的场强必为零；

（B ）通过闭合曲面的电通量仅取决于面内电荷；

（C ）闭合曲面上的各点的场强仅由面内电荷产生；

（D ）以上说法均不正确。

3、一导线弯成半径为cm 5的圆环，当其中载有100A 的电流时，圆心处的磁能密度约为：

(A)363.0-⋅m J ；(B) 0；(C)331091.9--⋅⨯m J ;(D)331098.7--⋅⨯m J 。

4 、如图1所示，金属棒MN 放置在圆柱形的均匀磁场B 中，当磁感应强度逐渐增加时，该棒两端的电势差是：

（A ）0>MN U ；(B)0=MN U ；(C)0

5、如图2所示，把电阻为Ω20的均匀导线弯成圆形，把另一根电阻为Ω10的均匀导线CD 接为圆的直径，则C 和A 两点间的电阻为：

（A ）Ω30； （B ）Ω1130；（C ）Ω3

20；（D ）Ω310。

6、一无限长圆柱形直导线，外包一层相对磁导率为r μ的圆筒形磁介质，导线半径为R 1，磁介质的外半径为R 2，导线内有电流I 通过，在横截面上是均匀分布的。则导线内（0

（A ）2102R r

I H π=； （B ）r I H π20=； （C ）r

I H πμ200=； （D ）0=H 7、在真空中任意一点，电磁波的电能密度e ω和磁能密度B ω的比为：

（A ）1:1; （B ）00:με; （C ）00:με; （D ）00:1με

8、在一不带电的金属球壳的球心处放一点电荷0>q ，若将此电荷偏离球心，该金属球壳的电势：

（A ）将升高； （B ）将降低； （C ）将不变；（D ）不能确定。

9、条形永磁铁内部，下面四种说法总是正确的是：

（A ）B H 和方向大致相同；（B ）B H 和方向大致相反；

（C ）0,0≠=B H ; （D ）0,0=≠B H

10、有一圆柱形长导线载有稳恒电流I ，其截面半径为a ，电阻率为ρ，在圆柱内距轴线为r 处的各点坡印廷矢量的大小为：

（A ）4222a r I πρ;（B ）3222a I πρ；（C ）422a r I πρ；（D ）322a

I ρ。

二、 填 空（每空1分，共5分） 11、电子以初速度0v 进入均匀磁场

B v B 平行于中，0时，电子作（ ）运动。 12 、一根无限长均匀带电直线，电荷线密度为λ，则离带电线r 处的场强为（ ）。

13、表面皮肤破损后的人体最低电阻约为Ω800，若有A 05.0的电流通过人体，人就有生命危险，则最低的危险电压为（ ）。

14、半径分别为）

（、1221R R R R >的同心薄导体球壳组成的空气电容器的电容为（ ）。

15、通过任意闭合曲面的磁通量等于（ ）。

三、 是非题（正确的画√，错误的画×，每题1分，共5分）

16、凡接地的导体，其表面电荷必处处为零。

17、安培环路定理∑⎰=⋅I l d B L )(0内μ 中的磁感应强度只是由闭合环路内的电流激发

的。

18、一段导体作切割磁力线运动，一定会产生动生电动势。

19、变化的电场所产生的磁场一定是随时间变化的，同样，变化的磁场所产生的电场也一定是随时间变化的。

20、指南针的外壳不能用铁磁材料的金属壳，但可用非铁磁材料的金属壳。

四、 计算题 （共60分）

1、（12分）点电荷q 处在导体球壳的中心，壳的内外半径分别为R 1和R 2，求空间场强E 和电位U 的分布。

2、（12分）一平行板电容器两极板相距为d ，面积为S ，其中放有两层厚度各为)(2121d d d d d =+和，相对介电常数各为21εε和 的电介质层，金属板上带电面密度为0e σ±。求：

（1）介质中的电场强度E 、电位移D 和极化强度P ；

（2）极板间电位差U ；

（3）介质表面上极化电荷面密度e

σ'； （4）电容C 。

3、（10分）一平行板电容器的两极板都是半径为r 的圆金属片，板间距离t 。在充电时，极板间电势差随时间的变化关系为)(是大于零的常数K Kt U =∆，

设两极板的电场是均匀的，试求：

（1）二极板间的位移电流；（2）极板边缘的磁感应强度 4、（12分）如图3所示电路中，图示电路中，354214R R R R R ====,3633,0.2R R R =Ω=,二个理想电源的电动势分别为V 1021==εε，求：（1）流经3R 的电流；（2）1R 的发热功率；（3）电源1ε的输出功率。

5、（14分）矩形回路ABCD 与无限长直导线共面，且矩形一边与直导线平行，矩形长为L,宽为b ，如图4所示，当直导线通有交变电流

t I i ωsin 0=，回路以速度v 垂直地离开导线，求任意

时刻t ：

（1）穿过回路ABCD 的磁通量；

（2）回路ABCD 的感应电动势；

（3）直导线和线圈之间的互感系数。