大物B2(电磁学)B卷试题及参考答案

**学院202*-202*学年第*学期

级 专业《大学物理及实验B2》期末试卷（B 卷）

（电磁学加强类）（闭卷）

院（系）____________班级___________姓名_____________学号________

题号 一 二 三 总分 分值

20

20

60

100

一、选择题（每小题只有一个正确答案，选对得2分，不选或选错得0分，共20分） 1．一导体球壳半径为 R ，带电量q ，设“无限远”处为电势零点,则在离球心O 为r （R r <）处一点的电势为（ ） （A ） 0； （B ）

R

q 04πε； （C ）

r

q 04πε ； （D ）r

q 04πε-

。

2．库仑定律的适用范围是（ ）

（A ）真空中两个带电球体间的相互作用； （B ）真空中任意带电体间的相互作用； （C ）真空中两个正点电荷间的相互作用；

（D ）真空中两个带电体的大小远远小于它们之间的距离。

3．磁场的高斯定理⎰⎰=⋅0S d B

说明了下面的哪些叙述是正确的（ ）

a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；

b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；

c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；

d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。

（A ）a d ； （B ）a c ； （C ）c d ； （D ）a b 。 4．顺磁物质的磁导率（ ）

（A ）比真空的磁导率略小； （B ）比真空的磁导率略大； （C ）远小于真空的磁导率；

（D ）远大于真空的磁导率。

5．在均匀磁场中有一电子枪，它可发射出速率分别为v 和2v 的两个电子，这两个电子的速

度方向相同，且均与B 垂直，则这两个电子绕行一周所需的时间之比为（ ） （A ）1:1； （B ）1:2； （C ）2:1； （D ）4:1。

6．假设空间存在两根无限长直载流导线，空间的磁场分布就不具有简单的对称性，则该磁 场分布（ ）

（A ）不能用安培环路定理来计算； （B ）可以直接用安培环路定理求出； （C ）只能用毕奥-萨伐尔定律求出；

（D ）可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出。 7．感应电动势的方向服从楞次定律是由于（ ）

（A ）动量守恒的要求； （B ）电荷守恒的要求； （C ）能量守恒的要求； （D ）与这些守恒律无关。 8. 空间某处附近的正电荷越多，那么有（ ）

（A ）位于该处的点电荷所受的力越大； （B ）该处的电场强度越大；

（C ）该处的电场强度不可能为零； （D ）以上说法都不正确。

9. 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 的磁通量为（ ）

（A ） 2r B π； （B ）B r 22π； （C ）απsin 2

B r

-； （D ）απcos 2B r -。

10．两个长度相等的长直螺线管a 和b ，绕在同一铁芯上，两螺线管的自感系数分别为

H L H L B a 1.0,4.0==，则螺线管a 的匝数是螺线管b 的匝数的（ ）

（A ）0. 5倍； （B ）2倍； （C ）4倍； （D ）0. 25 倍。

二、填空题（每空2分，共20分）

1．在点电荷q 2+的电场中，如果取图1中P 点处为电势 零点，则 M 点的电势为 ，电场强度为 。

2．在电磁感应中，感生电场是由变化的磁场产生，它的电场线的形状是 的曲线。（填“闭合”或“开放”）

3．如果导体不是闭合的，即使导体在磁场里做切割磁力线运动也不会产生感应电流，但在导体的两端产生 。

4．如图2所示，一个带正电的物体M 靠近一本不带电的金属导体N ，N 的左端将感应出负电荷，右端感应出正电荷，达到静电平衡后，N 的左端电势 右端电势（填“高

q 2+P M

a

a

图1

图2

于”、“低于”或“等于”）；如果将N 的左端接地，则导体N 上的 电荷将导入大地。（填“正”或“负”）。

5．空间有一非均匀电场，其电场线如图3。若在电场中取一半径为R 的球面，已知通过球面上∆S 面的电通量为∆Φe ，则通过其余部分球面的电通量为 。

6．如图4所示，两根无限长载流直导线相互平行，通过的电流

分别为I 1和I 2。则=⋅⎰1

L l d B ____________，=⋅⎰2

L l d B

__________。

7．为了提高变压器的效率，一般变压器选用叠片铁芯，这样可以减少 损耗。 图4

三、计算题（每小题12分，共60分）

1．电量都是q 的三个点电荷，分别放在正三角形的三个顶点，正三角形的边长是a 。问： （1）在这三角形的中心放一个什么样的电荷，就可以使这四个电荷都达到平衡？已知

正三角形的中心到各顶点距离为

a 3

1

。 （2）这种平衡与三角形的边长有无关系？

2.真空中一个半径为R 的球面均匀带电，面电荷密度为0>σ，在球心处有一个带电量为q 的点电荷。取无限远处作为参考点，求球内距球心r 的P 点处的电势。

σ>

3．一条无限长载流长直导线通以电流I ，矩形CDEF 与该直线在同一平面内，其中两边与导线平行，各种长度如下图5所示。求通过该矩形面积的磁通量。

∆S

R 图3

q o R