磁学练习题
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 。
电磁学之磁学习题
磁学习题21.(5666)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. [ ]2.(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.(C) 与L 成正比. (D) 与L成反比.(E) 与I 2有关. [ ]3.(2047)如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I从a 端流入而从d 端流出,则磁感强度B沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll B d 等于(A) I 0μ. (B)I 031μ.(C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ ]4.(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. [ ]5.(5132)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F 1F 2F 31 A2 A3 AⅠⅡⅢ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 [ ]6.(2398)关于稳恒电流磁场的磁场强度H,下列几种说法中哪个是正确的? (A) H仅与传导电流有关.(B) 若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H必为零. (C) 若闭合曲线上各点H均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零. (D) 以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H通量均相等. [ ]7.(2491)在两个永久磁极中间放置一圆形线圈,线圈的大小和磁极大小约相等,线圈平面和磁场方向垂直.今欲使线圈中产生逆时针方向(俯视)的瞬时感应电流i (如图),可选择下列哪一个方法?(A) 把线圈在自身平面内绕圆心旋转一个小角度. (B) 把线圈绕通过其直径的OO ′轴转一个小角度. (C) 把线圈向上平移.(D) 把线圈向右平移. [ ]8.(2505)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是:(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.(2315)如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) =0,U a – U c =221l B ω.(B) =0,U a – U c =221l B ω-.(C) =2l B ω,U a – U c =221l B ω.(D) =2l B ω,U a – U c =221l B ω-. [ ]12.(2871)如图所示.一电荷为q 的点电荷,以匀角速度ω作圆周运动,圆周的半径为R .设t = 0时q 所在点的坐标为x 0 = R ,y 0 = 0 ,以i、j 分别表示x 轴和y 轴上的单位矢量,则圆心处O 点的位移电流密度为:(A) i t R q ωωsin 42π (B) j t R q ωωcos 42π (C) k Rq24πω (D))cos (sin 42j t i t Rqωωω-π[ ]13.(2009)(4)真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量Φ=__________.若通过S 面上某面元Sd 的元磁通为d Φ,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d Φ',则d Φ∶d Φ'=_________________.BBa b clω14.(5670)(3)在半经为R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r 的长直圆柱体,两柱体轴线平行,其间距为a ,如图.今在此导体上通以电流I ,电流在截面上均匀分布,则空心部分轴线上O ′点的磁感强度的大小为__________.15.(2701)(5)一初速为零的带电粒子在通过电势差U = 100 V 的加速电场后,飞入互相垂直的均匀电场和磁场中.已知电场强度E = 1×104V/m ,磁感强度B = 0.1 T ,若粒子在其中沿直线运动且与两个场垂直,在忽略重力的情况下,粒子的速度v的方向与电场强度E 的方向和磁感强度B的方向之间的关系是_________________________________________,粒子所带电荷q 和质量m 之比q / m =______________________________.16.(2456)(4) 有半导体通以电流I ,放在均匀磁场B 中,其上下表面积累电荷如图所示.试判断它们各是什么类型的半导体?17.(2025)(3)两根无限长直导线互相垂直地放着,相距d =2.0×102 m ,其中一根导线与z 轴重合,另一根导线与x 轴平行且在Oxy 平面内.设两导线中皆通过I =10 A 的电流,则在y 轴上离两根导线等距的点P 处的磁感强度的大小为B =________________.(μ=4π×10-7 N ·A -2)18.(2109)(5)一个绕有500匝导线的平均周长50 cm 的细环,载有 0.3 A 电流时,铁芯的相对磁导率为600 .(1) 铁芯中的磁感强度B 为__________________________. (2) 铁芯中的磁场强度H 为____________________________. (μ0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)19.(2136)(3)如图所示,一导线构成一正方形线圈然后对折,并使其平面垂直置于均匀磁场B.当线圈的一半不动,另一半以角速度ω张开时(线圈边长为2l),线圈中感应电动势的大小 =____________________.(设此时的张角为θ,见图)a R r O O ′IIIBB是_______型,是_______型20.(2760)(3)如图所示.电荷Q 均匀分布在一半径为R ,长为L (L >>R )的绝缘长圆筒上. 一静止的单匝矩形线圈的一个边与圆筒的轴线重合.若筒以角速度)1(0t αωω-=减速旋转,则线圈中的感应电流为 _______________________.21.(2413)(3)一段直导线在垂直于均匀磁场的平面内运动.已知导线绕其一端以角速度ω转动时的电动势与导线以垂直于导线方向的速度v作平动时的电动势相同,那么,导线的长度为____________________.22.(2317)(4)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 =__________________.U a -U c =__________________. 23.(2521)(3)一线圈中通过的电流I 随时间t 变化的曲线如图所示.试定性画出自感电动势 L 随时间变化的曲线.(以I 的正向作为 的正向)24.(2525)(3)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 =____________.25.(5147)(4)真空中两条相距2a 的平行长直导线,通以方向相同,大小相等的电流I ,O 、P 两点与ω θ × × × ×dab cB× × × ×× × × ×LaItLtO两导线在同一平面内,与导线的距离如图所示,则O 点的磁场能量密度w mo =___________,P 点的磁场能量密度w mr =__________________.26.(5161)(3)一平行板空气电容器的两极板都是半径为R 的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为d E /d t .若略去边缘效应,则两板间的位移电流为________________________.27.(2606)(10)从经典观点来看,氢原子可看作是一个电子绕核作高速旋转的体系.已知电子和质子的电荷分别为-e 和e ,电子质量为m e ,氢原子的圆轨道半径为r ,电子作平面轨道运动,试求电子轨道运动的磁矩m p的数值?它在圆心处所产生磁感强度的数值B 0为多少?28.(5309)(5)若把氢原子的核外电子轨道看作是圆轨道.已知基态氢原子的电子轨道半径r = 0.53×10-10 m ,速度大小v =2.18×108 m/s .求对应的轨道磁矩大小.(基本电荷e =1.60×10-19 C)29.(2357)(5)已知半径之比为2∶1的两载流圆线圈各自在其中心处产生的磁感强度相等,求当两线圈平行放在均匀外场中时,两圆线圈所受力矩大小之比.30.(5910)(5)螺绕环中心周长l = 10 cm ,环上均匀密绕线圈N = 200匝,线圈中通有电流I = 0.1 A .管内充满相对磁导率μr = 4200的磁介质.求管内磁场强度和磁感强度的大小.31.(2507)(5)如图所示,有一根长直导线,载有直流电流I ,近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈,以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线.设t =0时,线圈位于图示位置,求(1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量Φ. (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势 .32.(2409)(10)I如图所示,一半径为r 2电荷线密度为λ的均匀带电圆环,里边有一半径为r 1总电阻为R 的导体环,两环共面同心(r 2 >> r 1),当大环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转时,求小环中的感应电流.其方向如何?33.(2234)(10)在水平光滑的桌面上,有一根长为L ,质量为m 的匀质金属棒.该棒绕过棒的一端O 且垂直于桌面的轴旋转.其另一端A 在半径为L 的金属圆环上滑动,且接触良好.在棒的O 端和金属环之间接一电阻R (如图).在垂直桌面的方向加一均匀磁场.已知棒在起始时刻的角速度为ω0,在t 时刻的角速度为ω.求磁感强度B的大小.(机械摩擦可以忽略,金属棒、金属环以及接线的电阻全部归入R ,不另计算,棒对过O 端的轴的转动惯量为231mL .)34.(2498)(10)载流长直导线与矩形回路ABCD 共面,导线平行于AB ,如图所示.求下列情况下ABCD 中的感应电动势:(1) 长直导线中电流I = I 0不变,ABCD 以垂直于导线的速度v从图示初始位置远离导线匀速平移到某一位置时(t 时刻). (2) 长直导线中电流I = I 0 sin ω t ,ABCD 不动.(3) 长直导线中电流I = I 0 sin ω t ,ABCD 以垂直于导线的速度v远离导线匀速运动,初始位置也如图.35.(2532)(5)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 )36.(2878)(8)B(俯视图)×××Cl一电荷为q 的点电荷,以匀角速度ω作圆周运动,圆周的半径为R .设t = 0 时q 所在点的坐标为x 0 = R ,y 0 = 0 ,以i、j 分别表示x 轴和y 轴上的单位矢量.求圆心处的位移电流密度J.37.(2225)(5)给电容为C 的平行板电容器充电,电流为i = 0.2e -t ( SI ),t = 0时电容器极板上无电荷.求:(1) 极板间电压U 随时间t 而变化的关系.(2) t 时刻极板间总的位移电流I d (忽略边缘效应).38.(5157)(8)两根平行长直导线,横截面的半径都是a ,中心线相距d ,属于同一回路.设两导线内部的磁通都略去不计,证明这样一对导线单位长的自感系数为aa d L -π=ln 0μ39.(2335)(5)当扳断电路时,开关的两触头之间常有火花发生,如在电路里串接一电阻小、电感大的线圈,在扳断开关时火花就发生得更厉害,为什么会这样?。
(完整版)电磁学练习题及答案
Prλ2λ1R 1 R 21.坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场强度为E ρ。
现在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x >1。
(B) x 轴上0<x <1。
(C) x 轴上x <0。
(D) y 轴上y >0。
(E) y 轴上y <0。
[ C ]2.个未带电的空腔导体球壳,内半径为R 。
在腔内离球心的距离为d 处( d < R ),固定一点电荷+q ,如图所示. 用导线把球壳接地后,再把地线撤去。
选无穷远处为电势零点,则球心O 处的电势为 (A) 0 (B)dq04επ(C)R q 04επ- (D) )11(40Rd q -πε [ D ] 3.图所示,两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面,均匀带电,沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为λ1和λ2,则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为:(A) r 0212ελλπ+ (B) ()()20210122R r R r -π+-πελελ(C) ()20212R r -π+ελλ(D) 20210122R R ελελπ+π [ A ]4.荷面密度为+σ和-σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板,放在与平面相垂直的x 轴上的+a 和-a 位置上,如图所示。
设坐标原点O 处电势为零,则在-a <x <+a 区域的电势分布曲线为 [ C ]5.点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电势零点 , 则M 点的电势为(A)a q 04επ (B) a q08επ(C) a q 04επ- (D) aq08επ- [ D ]yxO +Q P(1,0)R O d +q+a aO -σ +σO-a +ax U (A)O -a +a xUO -a +a x U (C)O -a +ax U (D)aa+qPM6.图所示,CDEF 为一矩形,边长分别为l 和2l 。
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析方向与图示一致。
金属棒的质量为m,棒的左端与导轨相接,右端自由。
设金属棒在磁场中的电势能为0.1)当磁场的磁感应强度为B1时,金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动,求金属棒的速度和通过电阻的电流强度。
2)当磁场的磁感应强度随时间变化时,金属棒受到感生电动势的作用,求金属棒的最大速度和通过电阻的最大电流强度。
答案】(1) v=B1d/2m。
I=B1d2rR/(rL+dR) (2) vmaxBmaxd/2m。
ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)解析】详解】(1)由洛伦兹力可知,金属棒在匀强磁场区域内受到向左的洛伦兹力,大小为F=B1IL,方向向左,又因为金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动,所以受到的阻力大小为F1Fr,方向向右,所以有:B1IL=Fr解得:v=B1d/2m通过电阻的电流强度为:I=B1d2rR/(rL+dR)2)当磁场的磁感应强度随时间变化时,金属棒受到感生电动势的作用,其大小为:e=BLv所以金属棒所受的合力为:F=BLv-Fr当合力最大时,金属棒的速度最大,即:BLvmaxFr=0解得:vmaxBmaxd/2m通过电阻的电流强度为:ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)题目一:金属棒在电动机作用下的运动一根金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下,从静止开始向右运动,经过一段时间后以匀速向右运动。
金属棒始终与导轨相互垂直并接触良好。
问题如下:1) 在运动开始到匀速运动之间的时间内,电阻R产生的焦耳热;2) 在匀速运动时刻,流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。
解析:1) 运动开始到匀速运动之间的时间内,金属棒受到电动机的牵引力向右运动,电阻R中会产生电流。
根据欧姆定律和焦耳定律,可以得到电阻R产生的焦耳热为:$Q=I^2Rt$,其中I为电流强度,t为时间。
因此,我们需要求出这段时间内的电流强度。
根据电动机的牵引力和电阻R的阻值,可以得到电路中的总电动势为$E=FL$,其中F为电动机的牵引力,L为金属棒的长度。
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(毕奥—萨伐尔定律
3.一段电流元 所产生的磁场的方向并不总是与 垂直。( )
答:错
4.在电子仪器中,为了减弱与电源相连的两条导线所产生的磁场,通常总是把它们扭在一起。( )
答:对
5.如图,两根通有同样电流I的长直导线十字交叉放在一起,交叉点相互绝缘,则虚线上的磁场为零。
答:对
6.如图,一根导线中间分成电流相同的两支,形成一菱形,则在菱形长对角线(水平方向)上的磁场为零,短对角线上的磁场不为零。( )
A. ,因为
B. ,因为 ,
C. ,因为虽然 ,但
D. ,因为虽然 ,但
答案:D
12.如图所示,一条长导线折成钝角 ,导线中通有电流I,则O点的磁感应强度为()。
A.0 B. C. D.
答案:A
13.如图所示,一条长导线折成钝角 ,导线中通有电流I,则在PO延长线上离O点距离为l的A点处的磁感应强度为()。
A.与a无关B.正比于 C.正比于aD.与a成反比
答案:D
5.边长为l的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I,图中ab、cd与正方形共面,在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为()
A. , B. ,
C. , D. ,
答案:C
6.载流的圆形线圈(半径 )与正方形线圈(边长 )通有相同的电流强度I。若两个线圈中心 、 处的磁感应强度大小相同,则 : =()
答:对
7.对于一个载流长直螺线管,两端的磁感应强度大小是中间的一半。( )
答:对
8.当需要对一个在地球上、暴露在空气中的点的磁场进行精确计算时,如果磁场比较弱,需要考虑地磁场的影响。( )
答:对
8.载流导线所产生的磁场与地磁场之间不可以进行磁场的叠加。( )
大学普通物理磁学练习题
大学普通物理磁学练习题1、一电子(e=1.6某10-19c)以2某107m/的速度射入磁感强度为1T的均匀磁场中,速度方向与磁场方向垂直,则这电子所受到的络仑兹力为F=,方向为2、回路中的自感电动势将回路中的变化。
3、产生动生电动势的非静电力为_____________力。
4、从引起通量变化的原因,可将感应电动势分两类,一类为_________,另一类为__________。
5、有一根金属导线长0.6m,质量为0.01kg,用两根柔软的细线悬在磁感强度为0.4T的匀强磁场中,金属导线中电流为,方向时正好抵消悬线中的张力。
某某某某某某某某某某B某某6、在均匀磁场中有一电子枪,6、6、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,则下列说法正确的是:(1)两电子的轨道半径相同,速度大的电子先回到出发点;(2)两电子的轨道半径相同,两电子同时回到出发点;(3)两电子的轨道半径不同,速度大的电子先回到出发点;(4)两电子的轨道半径不同,两电子同时回到出发点。
答()7、设图中两导线的电流为I1、I2,则下列公式正确的是:(1)∮L1B.dl=μ0I1(2)∮L2B.dl=-μ0I2(3)∮L3B.dl=μ0(I1-I2)(4)∮L3B.dl=μ0(I2-I1)答()L3L1L2某I1.I28、当实验电荷q0以速度v通过空间一点时受力为0,下面说法正确的是:(1)该点处的磁感强度一定为0;(2)该点处的磁感强度一定不为0;(3)该点处的磁感强度不一定为0;(4)以上说法均不正确。
答()9、下列叙述哪个是不正确的是:(1)磁场线出发于正电荷,终止于负电荷;(2)磁场线是无头无尾的闭合曲线;(3)某点附近的磁场线密度代表了该点磁感应强度的大小;(4)任何两根磁场线都不能相交。
答()10、如图所示,圆心处的磁感强度B0为(1)0I2R0I2R(2)0I2R0I2R(3)0I2R(4)0I2RIRI答()11、如图所示,圆心处的磁感强度B0为(1)0I2R0I2R(2)0I8R0I2R(3)0I2R(4)0I2R答()12、一空芯自感线圈的自感系数:LROII0Nl2S,当线圈中的电流发生变化时,该线圈的自感系数(1)不变;(2)变大;(3)变小。
高三物理电磁学练习题及答案
高三物理电磁学练习题及答案一、选择题1. 带电粒子在磁场中受力的大小与以下哪个因素无关?A. 粒子的电荷量B. 粒子的速度C. 粒子所受磁场的大小D. 粒子所受磁场的方向2. 一个导线以匀速矩形轨道绕一个垂直于轨道面的固定轴旋转。
导线的两端接有电源,通过导线的电流大小和方向在转过一个周期后是:A. 大小不变,方向也不变B. 大小不变,方向相反C. 大小相反,方向不变D. 大小相反,方向相反3. 两个平行的长直导线之间通过电流会发生什么现象?A. 两导线之间会产生吸引力B. 两导线之间会产生斥力C. 两导线之间会发生磁场D. 两导线之间电流大小会发生变化4. 一根导线形状为正方形,两边的两段导线与均匀磁场垂直并相等。
通过导线的总电流为I,导线所在的平面与磁场之间夹角为θ。
则导线所受力的大小为:A. IθB. Iθ/2C. Iθ^2D. Iθ^2/25. 在变化磁场中一个回路内的感应电动势的大小与以下哪个因素无关?A. 磁场的变化速率B. 回路面积的大小C. 回路的形状D. 磁场的方向二、填空题1. 两根平行导线之间的距离为0.2 m,通过第一根导线的电流为2 A,第二根导线与第一根导线的角度为30°,则在第二根导线上的磁感应强度为_____ T。
2. 一根长直导线通过电流3 A,产生的磁场的磁感应强度为____ T。
3. 一个圆形回路的半径为0.2 m,它所在的平面与一个磁场垂直,磁感应强度为0.5 T,磁场持续变化,则回路内感应电动势的大小为_____ V。
4. 一根导线形状为正方形,两边的两段导线与均匀磁场垂直并相等。
通过导线的总电流为4 A,导线所在的平面与磁场之间夹角为60°。
则导线所受力的大小为_____ N。
三、计算题1. 一条长直导线通过电流I,产生的磁场与另一根平行导线距离为d,并在两导线之间产生一个力作用。
当其中一根导线的电流大小为2I时,两导线之间的力变为原来的几倍?2. 一个包围面积为0.2 m^2的圆形回路,其平面与磁场成60°角,磁感应强度为0.4 T,磁场变化的速率为5 T/s,计算回路中感应电动势的大小。
电磁学练习题(毕奥—萨伐尔定律 )
磁感应强度,毕奥—萨伐尔定律、磁感应强度叠加原理1. 选择题1. 两条无限长载流导线,间距厘米,电流10A ,电流方向相同,在两导线间距中点处磁场强度大小为:( )(A )0 (B )πμ02000(C )πμ04000 (D )πμ0400 答案:(A )2.通有电流J 的无限长直导线弯成如图所示的3种形状,则P 、Q 、O 各点磁感应强度的大小关系为( )A .PB >Q B >O B B .Q B >P B >O BC . Q B >O B >P BD .O B >Q B >P B 答案:D^3.在一个平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流相等,方向如图所示。
问那个区域中有些点的磁感应强度可能为零:( )A .仅在象限1B .仅在象限2C .仅在象限1、3D .仅在象限2、4 答案:D4.边长为a 的一个导体方框上通有电流I ,则此方框中心点的磁场强度( ) A .与a 无关 B .正比于2a C .正比于a D .与a 成反比 答案:D }5.边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I ,图中ab 、cd 与正方形共面,在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为( )A .01=B ,02=B B .01=B ,lIB πμ0222=C .l I B πμ0122=,02=BD .l I B πμ0122=, lIB πμ0222= 答案:C6.载流的圆形线圈(半径1a )与正方形线圈(边长2a )通有相同的电流强度I 。
若两个线圈中心1O 、2O 处的磁感应强度大小相同,则1a :2a =( ) A .1:1 B .π2:1 C .π2:4 D .π2:8 答案:D\7.如图所示,两根长直载流导线垂直纸面放置,电流A I 11=,方向垂宜纸面向外;电流A I 22=,方向垂直纸面向内。
则P 点磁感应强度B 的方向与X 抽的夹角为( )A .30°B .60°C .120°D .210°答案:A8.四条相互平行的载流长直导线电流强度均为I ,方向如图所示。
《大学物理》磁学习题及答案
AI I一、选择题1.在磁感强度为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与的夹角为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 2.边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度(A)(B) (C) (D) 以上均不对3.如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点。
若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度(A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内 (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外 (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b(D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a (E) 为零4.通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为:(A) B P > B Q > B O (B) B Q > B P > B O(C)B Q > B O > B P (D) B O > B Q > B P5.电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图)。
若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用、和表示,则O 点的磁感强度大小(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但,B 3 = 0(C) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0、B 1= 0,但B 2≠ 0(D) B ≠ 0,因为虽然,但≠ 06.电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长导线2返回电源(如图)。
磁学与电磁感应作业
磁学练习(打*为选做题)一. 选择题:(每题3分)1. 5666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 cos α.. (B) -πr 2B sin α. (C) 2 πr 2B . (D) πr 2B . [ ] *2. 2354通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则C ,O ,A 各点磁感强度的大小B C ,B O ,B A 间的关系为: (A) B O > B A > B C . (B) B O > B C > B A .(C) B C > B O > B A . (D) B A > B C > B O . [ ]3.2448无限长的载流导体电流密度均匀,电流沿导体长度方向流动,其在空间产生的磁场如图中曲线表示B -x 的关系(半径为导体R ,x 坐标轴垂直导体轴线,原点在中心轴线),此载流导体为(A )无限长圆柱体 (B )空心长圆筒形导体(C )无限长直导线 (D )无限长半圆柱体 [ ]4. 2047如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出,则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅LlBd 等于(A) 6/50I μ. (B)I 0μ.(C) 3/20I μ. (D) 6/0I μ . [ ]5.2063一均匀磁场,磁场方向垂直纸面向里,有四个质量、电荷大小均相等的带电粒子,在O 点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹如图,四个粒子中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(A) Oa . (B) Ob .xRO(C) Oc.(D) Od.[]*6.2464把通电的直导线放在蹄形磁铁磁极的上方,如图所示.导线可以自由活动,且不计重力.当导线内通以如图所示的电流时,导线将(A) 不动.(B) 顺时针方向转动(从上往下看).(C) 逆时针方向转动(从上往下看),然后下降.(D) 顺时针方向转动(从上往下看),然后下降.(E) 逆时针方向转动(从上往下看),然后上升.[]7. 2518有甲乙两个带铁芯的线圈如图所示.接通甲线圈电源后,抽出甲中铁芯,则乙线圈中产生感生电流情况,则(A) 无感生电流产生.(B) 感生电流的方向a到b方向.(C) 感生电流的方向b到a方向.[]8.2314如图所示,M、N为水平面内两根平行金属导轨,ab与cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使ab向右平移时,cd(A) 向左移动.(B) 向右移动.(C) 不动.(D) 转动.[]9. 5138在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示,若以I的正流向作为 的正方向,则代表线圈内自感电动势 随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个?[ ]甲乙bNtt ttt(b)(a)10.2564如图,两根导线沿半径方向引到铁环(半径为r )的上A 、B 两点,并在很远处与电源相连,则环中心的磁感强度为 (A)2032rI μ (B) 0(C)r I 80μ (D) 22rI πμ [ ]11.2420在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场,如图所示.B的大小以速率d B /d t 变化.在磁场中有A 、B 两点,其间可放直导线AB 和弯曲的导线AB ,则 (A) 电动势只在AB 导线中产生. (B) 电动势只在AB 导线中产生. (C) 电动势在AB 和AB 中都产生,且两者大小相等.(D) AB 导线中的电动势小于AB 导线中的电动势. [ ] 12.2148半径为r 的小绝缘圆环,置于半径为R 的大导线圆环中心,二者在同一平面内,且r <<R .在大导线环中通有正弦电流(取逆时针方向为正)I =I 0sin ωt ,其中ω、I 0为常数,t 为时间,则任一时刻小线环中感应电动势(取逆时针方向为正)为 (A)t I Rrωωμcos 202π (B) t I R r ωωμcos 2020π-(C)t IRrωωμsin 202π (D)t I Rrωωμsin 202π-[ ]*13.2690一根直导线长为L 在磁感强度为B的均匀磁场中以速度 v运动切割磁力线.导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)KE为:(A) B V ⨯ (B) V B⨯(C) VBL (D) l d B V L⋅⨯⎰)( [ ]14. 5468电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图).若载流直导线1在O 点产生的磁感强度为1B, 2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用2B 和3B表示,则O 点的磁感强度大小(A)B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0、B 1= 0,但B 2≠ 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B,B 3 = 0.(C) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(D) B ≠ 0,因为虽然021≠+B B ,但3B≠ 0. [ ]15. 5121在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则:(A) =⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B =(B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B =.(C) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠.(D) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B,21P P B B ≠. [ ]16. 2059一匀强磁场,其磁感强度方向垂直于纸面(指向如图),两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则 (A) 两粒子的动量大小必然不同. (B) 两粒子的运动周期必然不同.(C) 粒子的电荷可以同号也可以异号.(D) 两粒子的电荷必然同号. [ ]*17 2092L 1 2I 3(a)(b) ⊙两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A) 0 . (B)RrI I 22210μ.(C) rR I I 22210πμ. (D)Rr I I 22210πμ. [ ]18. 2315如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为 (A)ε =0, U a – U c =221l B ω. (B)ε =2l B ω,U a – U c =221l B ω. (C)ε =2l B ω,U a – U c =221l B ω-.(D) ε =0,U a – U c =221l B ω-. [ ]二、填空题*1.2004 (4分)磁场中某点的磁感强度为B ,在该点放一个小的载流试验线圈(可以确定该点的磁感强度,其大小等 于放在该点处试验线圈所受的__________和线圈的________的比值. 2.2148 (3分)半径为r 的小绝缘圆环,置于无限长的导线旁距导线距离为D ,二者在同一平面内,且r <<D .在导线中通有正弦电流(取向上方向为正)I =I 0sin ωt ,其中ω、I 0为常数,t 为时间,则任一时刻小线环中感应电动势(取逆时针方向为正)为_________________________________. 3. 2690 (3分)一根长为L 的直导线在磁感强度为B 的均匀磁场中以速度 v运动切割磁力线.导线中的最大感应电动势大小为=iε____________.4.2747 (5分)面积为S 的平面线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中.若线圈以匀角速度ω 绕位于线圈平面内且垂直于O r R I 1 I 2BabclωB 方向的固定轴旋转,在时刻t = 0,B与线圈平面平行.则任意时刻t 时通过线圈的磁通量为__________________,线圈中的感应电动势大小为__________________.若均匀磁场B是由通有电流I 的线圈所产生,且B =k 2I (k 为常量),则旋转线圈相对于产生磁场的线圈最大互感系数为______________. *5. 2665 (4分)在非均匀磁场中,有一电荷为q 的运动电荷.当电荷运动至某点时,其速率为v ,运动方向与磁场方向间的夹角为α ,此时测出它所在位置的磁感应强度为B .则该运动电荷所在处的磁场力f m 的大小为______________________________________________.磁力f m的方向一定垂直于________________________________________________________________.*6.2338 (3分)真空中两只长直螺线管1和2,长度相等,直径之比d 1/d 2=2/3,单层密绕匝数之比n 1 / n 2 =1/2 。
(完整版)电磁学练习题(毕奥—萨伐尔定律(2))
恒定磁场的高斯定理和安培环路定理1. 选择题1.磁场中高斯定理:⎰=•ss d B 0ϖϖ ,以下说法正确的是:( )A .高斯定理只适用于封闭曲面中没有永磁体和电流的情况B .高斯定理只适用于封闭曲面中没有电流的情况C .高斯定理只适用于稳恒磁场D .高斯定理也适用于交变磁场 答案:D2.在地球北半球的某区域,磁感应强度的大小为5104-⨯T ,方向与铅直线成60度角。
则穿过面积为1平方米的水平平面的磁通量 ( )A .0B .5104-⨯Wb C .5102-⨯Wb D .51046.3-⨯Wb答案:C3.一边长为l =2m 的立方体在坐标系的正方向放置,其中一个顶点与坐标系的原点重合。
有一均匀磁场)3610(k j i B ϖϖϖϖ++=通过立方体所在区域,通过立方体的总的磁通量有( )A .0B .40 WbC .24 WbD .12Wb 答案:A4.无限长直导线通有电流I ,右侧有两个相连的矩形回路,分别是1S 和2S ,则通过两个矩形回路1S 、2S 的磁通量之比为:( )。
A .1:2B .1:1C .1:4D .2:1 答案:B5.均匀磁场的磁感应强度B ϖ垂直于半径为R 的圆面,今以圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为()A .B R 22π B .B R 2π C .0 D .无法确定 答案:B6.在磁感强度为B ϖ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 ϖ与B ϖ的夹角为α,则通过半球面S 的磁通量为( )A .B r2π B .B r 22π C .απsin 2B r - D .απcos 2B r -答案:D7.若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 答案:D 8.在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1和L 2,圆周内有电流I 1和I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L 2回路外有电流I 3,P 2、P 1为两圆形回路上的对应点,则:()A .2121,P P L L B B l d B l d B =⋅=⋅⎰⎰ϖϖϖϖ B .2121,P P L L B B l d B l d B ≠⋅≠⋅⎰⎰ϖϖϖϖC .2121,P P L L B B l d B l d B ≠⋅=⋅⎰⎰ϖϖϖϖ D .2121,P P L L B B l d B l d B =⋅≠⋅⎰⎰ϖϖϖϖ答案:C9.一载有电流I 的导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管(R=2r ),两螺线管单位长度上的匝数相等,两螺线管中的磁感应强度大小B R 和B r 应满足()A .B R =2B r B .B R =B rC .2B R =B rD .B R =4B r 答案:B10.无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a,b,电流在导体截面上均匀分布,则空间各处的B ρ的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定性地如图所示。
磁学练习题
h
M12 = M21
R1
R2
10.19 一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成 二者半径分别为R ,二者半径分别为 1和R2,筒和圆柱之间充以电介质 电介质和金属的µ 均可取作1,求此电缆通过电流I ,电介质和金属的 r均可取作 ,求此电缆通过电流 由中心圆柱流出,由圆筒流回) (由中心圆柱流出,由圆筒流回)时,单位长度内储 存的磁能, 存的磁能,并通过和自感磁能的公式比较求出单位长 度电缆的自感系数。 度电缆的自感系数。
解:连接 ,整个闭合回路 连接CD,
)) ε CD = ε CD
a+ R
ε =0
r B
r v
R C O a
ε CD = − ∫
ε CD
a− R
µ0 I Bvdx = − ∫ vdx a − R 2πx
a+ R
µ0 Iv a + R ln =− 2π a−R
I
D
<0
C端电势高 端电势高
复习思考:一无限长圆柱形铜导体( 复习思考:一无限长圆柱形铜导体(磁导率为µ0)半径 为R,通有均匀分布的电流 ,今取一矩形平面 (长为 ,通有均匀分布的电流I,今取一矩形平面S( 1m,宽为 ),位置如图中画斜线部分所示,求通过 ),位置如图中画斜线部分所示 ,宽为2R),位置如图中画斜线部分所示, 该矩形平面的磁通量。 该矩形平面的磁通量。 I
的长直导线旁有一半圆环导线CD, 载有恒定电流 I 的长直导线旁有一半圆环导线 ,半圆 环半径为R,环面与直导线垂直, 环半径为 ,环面与直导线垂直,且半圆环两端点连线的 延长线与直导线相交,如下左图示, 延长线与直导线相交,如下左图示,半圆环以速度 v 沿平 行于直导线中电流方向(垂直纸面向外)平移。 行于直导线中电流方向(垂直纸面向外)平移。 半圆环上的感应电动势,哪端电势高? 求:半圆环上的感应电动势,哪端电势高? I r v
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。
电磁学练习题
1(2466)把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近,两者在同一平面内,直导线AB 固定,线圈可以活动.当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将(A) 不动.(B) 发生转动,同时靠近导线AB . (C) 发生转动,同时离开导线AB . (D) 靠近导线AB .(E) 离开导线AB .2. 氢原子处在基态时,它的电子可看作是在半径a =0.52×10-8cm 的轨道上作匀速圆周运动,速率v =2.2×108cm ·s -1.求电子在轨道中心所产生的磁感应强度和电子磁矩的值. 解:电子在轨道中心产生的磁感应强度3004a av e B πμ ⨯=如题9-11图,方向垂直向里,大小为134200==a evB πμ T 电子磁矩m P 在图中也是垂直向里,大小为242102.92-⨯===eva a T e P m π 2m A ⋅BI3(本题4分)(2004)磁场中任一点放一个小的载流试验线圈可以确定该点的磁感强度,其大小等于放在该点处试验线圈所受的__________和线圈的________的比值.4.(本题10分)(2653)如图所示,载有电流I 1和I 2的长直导线ab 和cd 相互平行,相距为3r ,今有载有电流I 3的导线MN = r ,水平放置,且其两端MN 分别与I 1、I 2的距离都是r ,ab 、cd 和MN 共面,求导线MN 所受的磁力大小和方向.I I 25.(5467)电流I 由长直导线1沿平行bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿垂直ac 边方向流出,经长直导线2返回电源(如图).若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B表示,则O 点的磁感强度大小(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B,B 3 = 0. (C) B ≠ 0,因为虽然B 2 = 0、B 3= 0,但B 1≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然021≠+B B,但B 3≠ 0.[ ]6(2479)有一流过电流I =10 A 的圆线圈,放在磁感强度等于 0.015 T 的匀强磁场中,处于平衡位置.线圈直径d =12 cm .使线圈以它的直径为轴转过角2/π=α时,外力所必需作的功A =__________________,如果转角π=2α,必需作的功A =_______________ .7(2732)一面积为S ,载有电流I 的平面闭合线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中,此线圈受到的最大磁力矩的大小为___________________,此时通过线圈的磁通量为________________.当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为________________.8.(本题3分)(2657)若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明:(A) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.(B) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.(C) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.(D) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.9.(本题10分)(2567)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)10(本题3分)(2029)两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A)RrI I 22210πμ. (B)RrI I 22210μ.(C) rR I I 22210πμ. (D) 0.11. (本题10分)(2653)假设把氢原子看成是一个电子绕核作匀速圆周运动的带电系统.已知平面轨道的半径为r ,电子的电荷为e ,质量为m e .将此系统置于磁感强度为0B 的均匀外磁场中,设0B的方向与轨道平面平行,求此系统所受的力矩M .OrR I 1 I 212(2328)在匀强磁场B中,导线a MN OM ==,∠OMN = 120°,OMN整体可绕O 点在垂直于磁场的平面内逆时针转动,如图所示.若转动角速度为ω,(1) 求OM 间电势差U OM ,(2) 求ON 间电势差U ON ,(3) 指出O 、M 、N 三点中哪点电势最高1 解:(1)B a U U U MO OM 221ω=-= (2) 添加辅助线ON ,由于整个△OMN 内感应电动势为零,所以ONMN OM ☜☜☜=+ ON来代替OM 、MN 两段内的电动势. a a ON 330cos 2=︒=2/3)3(2122B a a B U U U N O ONωω==-=(3) O 点电势最高. 13(2737)两根平行无限长直导线相距为d ,载有大小相等方向相反的电流I ,电流变化率d I /d t =α >0.一个边长为d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d ,如图所示.求线圈中的感应电动势 ,并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向.I14. (2409)(10分)如图所示,一半径为r 2电荷线密度为λ的均匀带电圆环,里边有一半径为r 1总电阻为R 的导体环,两环共面同心(r 2 >> r 1),当大环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转时,求小环中的感应电流.其方向如何?解:大环中相当于有电流 2)(r t I λω⋅= 2分这电流在O 点处产生的磁感应强度大小λωμμ)(21)2/(020t r I B == 2分以逆时针方向为小环回路的正方向, 210)(21r t π≈λωμΦ 2分∴ t t r t i d )(d 21d d 210ωλμΦπ-=-=☜ tt R r R i i d )(d 2210ωλμ⋅π-==☜ 2分方向:d ω(t ) /d t >0时,i 为负值,即i 为顺时针方向. 1分d ω(t ) /d t <0时,i 为正值,即i 为逆时针方向. 1分15 (2784)α 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R α / R p 和周期比T α / T p 分别为: (A) 1和2 ; (B) 1和1 ;(C) 2和2 ; (D) 2和1 . 16(2109)一个绕有500匝导线的平均周长50 cm 的细环,载有 0.3 A 电流时,铁芯的相对磁导率为600 . (1) 铁芯中的磁感强度B 为__________________________. (2) 铁芯中的磁场强度H 为____________________________.(μ0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)17.(本题3分)(2525)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 =____________18. 电量Q 均匀分布在半径为a 、长为L (L >>a )的绝缘薄壁长圆桶表面上,圆桶以角速度ω绕中心轴旋转,一半径为2a 、电阻为R的单匝圆形线圈套在圆桶上(如图),若)1(00t t-=ωω(其中0ω和0t 为已知常数),求圆形线圈中感应电流的大小和方向。
高中物理《电磁学》练习题(附答案解析)
高中物理《电磁学》练习题(附答案解析)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。
磁学习题
L1
L2
2
B dl 0
B dl 0
3
L3
L4
4I
10.两圆形回路半径同,P1、P2为两回路上的对应点,则( C )
A. B dl B dl ; BP1 BP2
L1
L2
B. B dl B dl ; BP1 BP2
L1
L2
C. B dl B dl ; BP1 BP2
B 0r NI
B r NI / l
( C ) 磁场强度大小为; ( D ) 磁场强度大小为. [ D]
H 0NI / l
H NI / l
4.(本题5分) 载流平面线圈在均匀磁场中所受的力矩大小 与线圈所围面积_____;在面积一定时,与线圈的形状___; 与线圈相对于磁场的方向_____ . (填:有关、无关)
(A) 2倍
(B) 4倍
(C) 1/2倍
(D) 1/4倍
0 B0S0
S0 R02
R0
m0v0 qB0
BS 4B0S
S R2
R mv 2m02v0 m0v0 qB q4B0 qB0
(B) 4倍
例1、 在一半径为 R 的无限长的薄圆筒形金属薄片中,
沿长度方向有电流 I 通过,且横截面上电流分布均匀,
此圆环上的电流为: dI
Idr
R2 R1
此圆环在O点产生的dB为:
R1
O
R2
dB 0dI 0Idr
4r 4r(R2 R1)
如图所示的环带在O点产生的B为:
B dB
0 I
R2 dr
0 I
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 、016εq B 、08εq C 、 04εq D 、 06εq [ ]10、静电场中高斯面上各点的电场强度是由 决定的。
初中物理磁学基础试题答案
初中物理磁学基础试题答案一、选择题1. 磁场的存在可以通过以下哪种方式感知?A. 直接观察B. 通过铁屑排列C. 通过指南针D. 以上所有方式答案:D2. 地球本身是一个巨大的什么类型的磁体?A. 永久磁铁B. 电磁铁C. 软铁磁铁D. 硬铁磁铁答案:A3. 一根磁铁的南极和北极之间存在哪种性质?A. 排斥B. 吸引C. 无作用力D. 有时吸引有时排斥答案:B4. 奥斯特实验表明,通电导线周围的磁场方向与什么有关?A. 电流大小B. 电流方向C. 导线长度D. 导线材料5. 法拉第电磁感应定律描述了什么现象?A. 磁场产生电流B. 电流产生磁场C. 磁场改变产生电流D. 磁场不变产生电流答案:C二、填空题1. 磁感线是描述磁场分布的假想线条,它们从磁铁的__出发,回到磁铁的__。
答案:北极;南极2. 磁铁的两个磁性最强的部分分别称为__和__。
答案:北极;南极3. 当两块磁铁的北极对着北极,南极对着南极时,它们之间的力是__作用。
答案:排斥4. 根据安培定律,环绕导线的磁场强度与__成正比。
答案:电流5. 电磁铁的磁性强弱可以通过改变__的大小来调节。
答案:电流三、简答题1. 请简述磁铁的吸引和排斥规律。
答:磁铁具有吸引铁磁性物质的性质。
同性磁极相互排斥,异性磁极相互吸引。
即北极排斥北极,南极排斥南极;北极吸引南极,南极吸2. 说明磁感线的特点。
答:磁感线是用于描述磁场分布的假想线条,具有以下特点:从磁铁的北极出发,回到磁铁的南极;磁感线不会相交;磁场强度越大,磁感线越密集。
3. 描述电磁铁的工作原理。
答:电磁铁的工作原理是基于电流产生磁场的原理。
当电流通过绕在铁芯上的线圈时,会在铁芯周围产生磁场。
这个磁场使得铁芯被磁化,从而具有磁性。
电流越大,线圈越多,产生的磁场就越强,电磁铁的磁性也越强。
四、计算题1. 一根长直导线,电流为5A,导线距离某点的距离为0.1m,求该点的磁场强度。
答:根据安培环路定理,磁场强度B可以通过公式B = μ0 * I / (2 * π * r)计算,其中μ0是真空磁导率,I是电流,r是距离。
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______和______(线圈和磁极)
1.【2017•泰安卷】如图是我国早期的指南针﹣﹣司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的.东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”.“柢”指的是司南长柄,下列说法中正确的是()
①司南指南北是由于它受到地磁场的作用
②司南长柄指的是地磁场的北极
③地磁场的南极在地球地理的南极附近
④司南长柄一端是磁石的北极.
A.只有①②正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有③④正确
图K27-6
7.如图K27-7所示,开关闭合,小磁铁处于静止状态后,把滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动,此时悬挂的小磁铁的运动情况是( )
图K27-7
A.向下移动B.向上移动
C.静止不动D.无法确定
5.(2015湖南长沙,第25题)法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年诺贝尔物理学奖。
如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。
实验发现,在闭合开关S1、S2且滑片 P向右滑动的过程中,指示灯明显变暗,这说明()
A、电磁铁的左端为N极。
B、流过灯泡的电流增大。
C、巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小。
D、巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系。
6.(2015浙江嘉兴,第14题)爱因斯坦曾说,在一个现代的物理学家看来,磁场和他坐的椅子一样实在。
下图所表示的磁场与实际不相符的是( )
16.(2015四川遂宁,第9题)如图所示,A是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B是螺线管。
闭合开关,待弹簧测力计示数稳定后,将滑动变阻器的滑片缓慢向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表示数变大,电流表示数也变大
B.电压表示数变小,电流表示数也变小
C.螺线管上端是N极,弹簧测力计示数变小
D.螺线管上端是S极,弹簧测力计示数变大
34.(2015山东烟台,第6题)如图4是一种水位自动报警器的原理示意图,当水位升高到金属块A处时()
图4
A.红灯亮,绿灯灭 B.红灯灭,绿灯亮
C.红灯亮,绿灯亮 D.红灯灭,绿灯灭
23.【湖北省荆门市2015年初中毕业生学业水平考试】如图所示,闭合开关S,弹簧测力计
的示数增大。
下列分析正确的是
A. c端是S极,a是电源的正极
B. c端是N极,a是电源的负极
C.若滑动变阻器的滑片向右滑动,弹簧测力计示数增大
D.若将电源正负极接线的位置对调,弹簧测力计示数增大
24.【湖北省孝感市2015年中考物理试题】张扬同学在探究电磁铁磁性强弱的实验中,使用
两个相同的A、B大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如右图所示,下列说法错误
..的是
A.滑片P向右滑动,电磁铁的磁性减弱
B.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
C.电磁铁A、B的上端均为S极
D.该实验可以探究电磁铁磁性的强弱与匝数多少的关系
16.【山东省德州市2015中考物理试题】如图所示,电路中Rx为压敏电阻,阻值随所受压力增大而减小,开关S闭合后,螺线管的上端相当于电磁铁的_________极;当压力增大时,电磁铁的磁性会________。
14.【江苏省宿迁市2015年中考物理试题】右图是小华设计的一种节能电梯工作原理图,R 是一个力敏电阻,当电梯上无人时,力敏电阻受到的压力变小,阻值变大,电磁铁的磁性变,触点3与触点(选填“1”或“2”)接触,电动机的转速变小,电梯变慢,从而达到节能目的.
3
21.一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间,刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。
现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间,a、b为螺线管与电源的接口。
某同学进行了如下四次操作:①a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流;②b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相同的电流;③a接正极b接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流;④b接正极a接负极,线圈中通与图甲电流方向相反的电流。
线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是:[ ]。
A.①和③; B.②和④; C.①和④; D.②和③。
30.(2015河南省,第15题)图9为实验室常用电流表的内部结构图。
多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连。
当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显示出电流的大小。
下列与此工作原理相同的电器设备是( )
A.电烙铁B.电铃C.发电机D.电动机
16.(2017武汉)如图所示是一种水位自动报警器的原理图.水位没有到达金属块A时,灯_ _亮;水位到达金属块A时,由于一般的水是_ _,灯_亮.
13.【辽宁省盘锦市2015年初中毕业升学考试】如图所示,请将螺线管、滑动变阻器接入电路中,使开关闭合后,螺线管与条形磁铁相互排斥,滑动变阻器的滑片向左移动时弹簧的长度变短,并标出通电螺线管的N极。