大学物理习题集——电磁学部分
大学物理电磁学部分练习题讲解
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大学物理电磁学部分练习题讲解(总14页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--大学物理电磁学部分练习题1.在静电场中,下列说法中哪一个是正确的(D ) (A )带正电荷的导体,其电势一定是正值. (B )等势面上各点的场强一定相等. (C )场强为零处,电势也一定为零.(D )场强相等处,电势梯度矢量一定相等.2.当一个带电导体达到静电平衡时: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零.3. 一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.该球面内、外的场强分布为(r 表示从球心引出的矢径): ( 0 r rR 302εσ)=)(r E)(R r <, =)(r E)(R r >. 4.电量分别为q 1,q 2,q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图所示.设无穷远处为电势零点,圆半径为R ,则b 点处的电势U =)22(813210q q q R++πε5.两个点电荷,电量分别为+q 和-3q ,相距为d ,试求:(l )在它们的连线上电场强度0=E的点与电荷量为+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的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远?q +q 3-x?Od E ?.解:设点电荷q 所在处为坐标原点O ,X 轴沿两点电荷的连线.(l )设0=E的点的坐标为x ′,则0)'(43'42020=--=i d x qi x q Eπεπε可得 0'2'222=-+d dx x解出 d x )31(21'1+-=和 d x )13(21'2-=其中'1x 符合题意,'2x 不符合题意,舍去. (2)设坐标x 处 U = 0,则)(43400x d qx q U --=πεπε0])(4[40=--=x d x xd q πε得 4/04d x x d ==-6.一半径为R 的半球壳,均匀地带有电荷,电荷面密度为σ,求球心处电场强度的大小.解答:将半球面分成由一系列不同半径的带电圆环组成,带电半球面在圆心O点处的电场就是所有这些带电圆环在O 点的电场的叠加。
目前最全大学物理电磁学题库包含答案(共43页,千道题)
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大学物理电磁学试题(1)一、选择题:(每题3分,共30分)1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:(A)如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。
(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零。
(C)如果高斯面上E处处不为零,则该面内必有电荷。
(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零(E )高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
[ ]2. 在已知静电场分布的条件下,任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于:(A)1P 和2P 两点的位置。
(B)1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。
(C)试验电荷所带电荷的正负。
(D)试验电荷的电荷量。
[ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线,虚线表示等势面,由图可看出:(A)C B A E E E >>,C B A U U U >> (B)C B A E E E <<,C B A U U U << (C)C B A E E E >>,C B A U U U <<(D)C B A E E E <<,C B A U U U >> [ ]4. 如图,平行板电容器带电,左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质,则两种介质内:(A)场强不等,电位移相等。
(B)场强相等,电位移相等。
(C)场强相等,电位移不等。
(D)场强、电位移均不等。
[ ] 5. 图中,Ua-Ub 为:(A)IR -ε (B)ε+IR(C)IR +-ε (D)ε--IR [ ]6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ,放在均匀磁场B 中,其平面与磁场平行,它所受磁力矩L 等于:(A)BI a 221 (B)BI a 2341 (C)BI a2 (D)0 [ ]7. 如图,两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上,线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计,当达到稳定状态后,线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是:(A)4; (B)2; (C)1; (D)1/2 [ ] 8. 在如图所示的电路中,自感线圈的电阻为Ω10,自感系数为H 4.0,电阻R 为Ω90,电源电动势为V 40,电源内阻可忽略。
大学物理复习题
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大学物理复习题(电磁学部分)一、选择题1.三个一样大小的绝缘金属小球A 、B 、C ,A 、B 两小球带有等量同号电荷,它们之间的距离远大于小球本身的直径,相互作用力为F ,若将不带电的小球C 引入,先和A 小球接触,然后和B 小球接触后移去,这时A 小球与B 小球间的相互作用力将变为: A .F/2 B. F/4 C. F/8 D. 3F/8 2、电场中高斯面上各点的电场强度是由:A 、分布在高斯面内的电荷决定的;B 、分布在高斯面外的电荷决定的;C 、空间所有的电荷决定的;D 、高斯面内电荷代数和决定的。
3、以下说法正确的是:A 、场强为零的地方,电势一定为零;电势为零的地方,均强也一定为零。
B 、场强大小相等的地方,电势也相等,等势面上各点场强大小相等。
C 、带正电的物体,电势一定是正的,不带电的物体,电势一定等于零。
D 、沿着均场强的方向,电势一定降低。
4.关于导体有以下几种说法: A .接地的导体都不带电。
B .接地的导体可带正电,也可带负电。
C .一导体的电势零,则该导体不带电。
D .任何导体,只要它所带的电量不变,则其电势也是不变的。
5.在半径为R 的均匀带电球面上,任取面积元S ∆,则此面积元上的电荷所受的电场力应是: A 0 ; B2S σε⋅∆(σ是电荷面密度); C22Sσε⋅∆ ; D 以上说法都不对。
6.平行板电容器在接入电源后,把两板间距拉大,则电容器的:A 电容增大;B 电场强度增大;C 所带电量增大;D 电容、电量及两板内场强都减小。
7.一个电阻,一个电感线圈和一个电容器与交流电源组成串联电路,通过电容器的电流应与下列哪一个的电压同位相A 电阻;B 电感线圈;C 电容器;D 全电路。
8.以下关于磁场的能量密度正确的是: A 、22B Bw μ=B 、012B w E B ε=⨯C 、012B w B μ=D 、22B w B μ=9.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,导线cd 将A .顺时针转动同时离开ab ;B .顺时针转动同时靠近ab ;C .逆时针转动同时离开ab ;D .逆时针转动同时靠近ab 。
大学物理电磁学典型习题
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部分习题解答第一章 静止电荷的电场1、10 解:(一定要有必要的文字说明)在圆环上与角度θ相应的点的附近取一长度dl ,其上电量 dq =λdl =0λsinθdl ,该电荷在O 点产生的场强的大小为==204RdqdE πε2004sin R dl πεθλθπελsin 400R =θd dE 的方向与θ有关,图中与电荷 dq 对O 点的径矢方向相反。
其沿两坐标轴方向的分量分别为 θθθπελθd RdE dE x cos sin 4cos 00-=-=θθπελθd RdE dE y 200sin 4sin -=-=整个圆环上电荷在圆心处产生的场强的两个分量分别为==⎰x x dE E R004πελ-⎰=πθθθ200cos sin d==⎰Y y dE E R004πελ-⎰-=πελθθ200024sin Rd 所以圆心处场强为 E = E y j = R004ελ-j 1、11 解:先将带电系统看成一个完整的均匀带电圆环计算场强,然后扣除空隙处电荷产生的场强;空隙的宽度与圆半径相比很小,可以把空隙处的电荷看成点电荷。
空隙宽度m d 2102-⨯=,圆半径m r 5.0=,塑料杆长m d r l 12.32=-=π 杆上线电荷密度m C lq/1019-⨯==λ 一个均匀带电圆环,由于电荷分布关于圆心对称,环上对称的二电荷元在圆心处产生的场强互相抵消,因而整个圆环在圆心处的场强E 1= 0 空隙处点电荷设为q /,则q / =d λ,他在圆心处产生的场强m V rdr q E /72.0442020/2===πελπε 方向由空隙指向圆心。
空隙处的电荷实际上不存在,因此圆心处场强等于均匀带电圆环在该点产生的场强与空隙处电荷在该点产生的场强之差,故m V E E E /72.021-=-= 负号表示场强方向从圆心指向空隙。
1、12 解:设想半圆形线CAD 与半圆形线ABC 构成一个圆形如图,且圆上线电荷密度均为λ。
大学物理习题电磁学。
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第五章 电磁感应 电磁场习 题1. 如图所示,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时针方向匀角速转动,O 点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时.图(A)-(D)的☜--t 函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势? [ ]2. 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)将 (A) 加速铜板中磁场的增加. (B) 减缓铜板中磁场的增加.(C) 对磁场不起作用. (D) 使铜板中磁场反向. [ ]3.半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动使其法向与B的夹角α =60°时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是(A) 与线圈面积成正比,与时间无关. (B) 与线圈面积成正比,与时间成正比. (C) 与线圈面积成反比,与时间成正比.(D) 与线圈面积成反比,与时间无关. [ ]4.磁场B 中,另一半位于磁场之外,如图所示.磁场B 应使(A) 线环向右平移. (B) 线环向上平移. (C) 线环向左平移. (D) 磁场强度减弱.5. 一矩形线框长为a 宽为b ,置于均匀磁场中,线框绕OO ′轴,以匀角速度ω旋转(如图所示).设t =0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为(A) 2abB | cos ω t |. (B) ω abB (C) t abB ωωcos 21. (D) ω abB | cos ω t |. (E) ω abB | sin ωt |. [ ]6. 在如图所示的装置中,把静止的条形磁铁从螺线管中按图示情况抽出时 (A) 螺线管线圈中感生电流方向如A 点处箭头所示.(B) 螺线管右端感应呈S 极. (C) 线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将逆时针旋转.(D) 线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将顺时针旋转. [ ]7. 如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ′ 转动(角速度ω 与B 同方向),BC 的长度为棒长的31,则(A) A 点比B 点电势高. (B) A 点与B 点电势相等.(B) A 点比B 点电势低. (D) 有稳恒电流从A 点流向B点. [ ]8. 势与原电流I的方向相反.(A) 滑线变阻器的触点A 向左滑动. (B) 滑线变阻器的触点A 向右滑动. (C) 螺线管上接点B 向左移动(忽略长螺线管的电阻). (D) 把铁芯从螺线管中抽出.9. 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 =_______________________________. 10. 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 与坐标轴所围成的平面.设磁感强度随时间的变化率为K (K >0),则闭合回路abca 中感应电动势的数值为______________;圆弧bc 中感应电流的方向是_________________. 11. 磁换能器常用来检测微小的振动.如图,在振动杆的一端固接一个N 匝的矩形线圈,线圈的一部分在匀强磁场B中,设杆的微小振动规律为x =A cos ω t ,线圈随杆振动时,线圈中的感应电动势为_______________________. 12. 在国际单位制中,磁场强度的单位是__________.磁感强度的单位是______,用H B ⋅21表示的单位体积内储存的磁能的单位是__________.13. 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 _________________________________.14. 在一马蹄形磁铁下面放一铜盘,铜盘可自由绕轴转动,如图所示.当上面的磁铁迅速旋转时,下面的铜盘也跟着以相同转向转动起来.这是因为____________________________________________________________________.xx×××15. 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 =____________;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____________点电势高.16. 金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行于长直载流导线运动,导线与AB 共面且相互垂直,如图所示.已知导线载有电流I = 40 A ,则此金属杆中的感应电动势i ε =____________,电势较高端为______.(ln2 = 0.69)17. 两个半径分别为R 和r 的同轴圆形线圈相距x ,且R >>r ,x >>R .若大线圈通有电流I 而小线圈沿x 轴方向以速率v 运动,试求x =NR 时(N 为正数)小线圈回路中产生的感应电动势的大小.18. 如图所示,真空中一长直导线通有电流I (t ) =I 0e -λt(式中I 0、λ为常量,t 为时间),矩形导线框与长直导线平行共面,二者相距a线框的滑动边与长直导线垂直,它的长度为b以匀速v (方向平行长直导线)自感电动势,并设开始时滑动边与对边重合,试求任意时刻t 在矩形线框内的感应电动势i ε并讨论i ε19. 一导线弯成如图形状,放在均匀磁场B 中,B的方向垂直图面向里. ∠bcd =60°,bc =cd =a .使导线绕轴OO '旋转,如图,转速为每分钟n 转.计算i εOO '.20.一球形电容器, 内导体半径为R 1,外导体半径为R 2.两球间充有相对介电常数为εr 的介质. 在电容器上加电压,内球对外球的电压为 U = U 0sin ωt .假设ω不太y x ×× ×××I (t ) vB大,以致电容器电场分布与静态场情形近似相同,求介质中各处的位移电流密度,再计算通过半径为r (R 1 < r < R 2) 的球面的总位移电流. 21. 如图所示,一电荷线密度为λ的长直带电线(形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v =v (t )度方向运动,正方形线圈中的总电阻为R ,求t 圈中感应电流i (t )的大小(不计线圈自身的自感).22. 如图所示,一长直导线通有电流I ,其旁共面地放置一匀质金属梯形线框abcda ,已知:da =ab =bc =L 边与下底边夹角均为60°,d 点与导线相距l 止开始自由下落H 共面,求: (1) 下落高度为H 少?(2) 电势差为多少?23. 如图所示,一长直导线中通有电流I ,有一垂直于导线、长度为l 的金属棒AB 在包含导线的平面内,以恒定的速度v 沿与棒成θ角的方向移动.开始时,棒的A 端到导线的距离为a ,求任意时刻金属棒中的动生电动势,并指出棒哪端的电势高. 24. 如图所示,在竖直面内有一矩形导体回路abcd 置于均匀磁场B 中,B的方向垂直于回路平面,abcd 回路中的ab 边的长为l ,质量为m ,可以在保持良好接触的情况下下滑,且摩擦力不计.ab 边的初速度为零,回路电阻R 集中在ab 边上. (1) 求任一时刻ab 边的速率v 和t 的关系; (2) 设两竖直边足够长,最后达到稳定的速率为若干?I a b。
大学物理电磁学答案
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大学物理电磁学答案【篇一:大学物理电磁学练习题及答案】(c) u12增大,e不变,w增大;vd(c) ib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[ ]q?qq11(c)2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差u12、电场强度的大小e、电场能量w将发生如下变化:[ ](a) u12减小,e减小,w减小; (b) u12增大,e增大,w增大;(d) u12减小,e不变,w不变.3.如图,在一圆形电流i所在的平面内,选一个同心圆形闭合回路l?(a) lb?dl??0?,且环路上任意一点b?0(b) lb??dl??0?,且环路上任意一点b?0 (c) lb??dl??0?,且环路上任意一点b?0 ??(d),且环路上任意一点b? lb?dl?0?常量. [ ]4.一个通有电流i的导体,厚度为d,横截面积为s,放置在磁感应强度为b的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示。
现测得导体上下两面电势差为v,则此导体的霍尔系数等于[ ]ibv(a) dsbvs(b)idivs(d) bd5.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?转动时,abc回路中的感应电动势?和a、c两点间的电势差ua?uc为 [ ] (a)??0,u2a?uc?b?l(b)? ? 0, ua?u2c??b?l/2 (c)??b?l2,u2a?uc?b?l/2(d)??b?l2,u2a?uc?b?l6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ ](a) 位移电流是由变化的电场产生的;(b) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (c) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律;(d) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.二、填空题(20分) 1.(本题5分)若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 .2.(本题5分)一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3a电流时, 铁芯中的磁感应强度b的大小为;铁芯中的磁场强度h的大小为。
大学物理电磁学练习题及答案
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大学物理电磁学练习题及答案题目一:1. 电场和电势a) 一个均匀带电圆环上各点的电势如何?答:电场和电势是描述电荷之间相互作用的物理量。
对于一个均匀带电圆环上的各点,其电势是相同的,因为圆环上的每个点与圆心的距离相等且圆环上的电荷密度是均匀分布的。
所以,圆环上任意一点的电势与其它点是等势的。
b) 电势能和电势的关系是什么?答:电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量,而电势则是描述电荷因所处位置而具有的势能单位的物理量。
电势能和电势之间的关系可以用公式:电势能 = 电荷 ×电势来表示。
题目二:2. 高斯定律a) 高斯定律适用于哪些情况?答:高斯定律适用于具有球对称性、圆柱对称性和平面对称性的问题,其中球对称性是最常见和最简单的情况。
b) 高斯定律的数学表达式是什么?答:高斯定律的数学表达式是∮E·dA = ε₀q/ε,其中∮E·dA表示电场E通过闭合曲面积分得到的通量,ε₀是真空介电常数,q表示闭合曲面内的电荷总量,ε表示物质的介电常数。
题目三:3. 电动力学a) 什么是电感?答:电感是指电流在变化时产生的电磁感应现象所引起的抗拒电流的能力。
电感的单位是亨利(H)。
b) 电感的大小与什么因素有关?答:电感的大小与线圈的匝数、线圈的形状以及线圈中的铁芯材料的性质有关。
线圈匝数越多,电感越大;线圈形状越复杂,电感越大;线圈中的铁芯材料磁导率越大,电感越大。
题目四:4. 交流电路a) 直流电和交流电有什么区别?答:直流电是指电流方向始终保持不变的电流,而交流电是指电流方向以一定频率周期性地变化的电流。
直流电是恒定电流,交流电是变化电流。
b) 交流电流的形式有哪些?答:交流电流的形式可以是正弦波、方波、锯齿波等。
其中,正弦波是最常见和最基本的交流电流形式,用于描述交流电路中电压和电流的变化规律。
以上是关于大学物理电磁学练习题及答案的一些内容。
希望这些问题和答案能够帮助你更好地理解和学习物理电磁学的知识。
大学物理练习册综合练习5-电磁学
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(D) 铜盘上有感应电流产生,沿铜盘转动的方向流动。 []
5.在一根无限长载流直导线旁放置一矩形截流线圈 abcd,它们都在纸平面内,ad 边平行 于直导线,在磁场力作用下线圈将在纸平面内向什么方向运动? (A)向上; (B)向下; (C)向左; (D)向右。 [] z
a
b
I1 I2
过,其间充满磁导率为 的均匀磁介质,介质中离中心轴为 r 的某点处的磁场强度
H
,磁感应强度 B
,磁场能量密度 wm
。
9.如图所示,半径为 R ,电荷线密度为 ( 0) 的均匀带电圆线圈,绕过圆心与圆平面垂直
的轴以角速度 转动,线圈中心处磁感应强度 B
。
综合练习 5-4
三、计算题 1.在一半径为 R 的无限长半圆柱形金属薄片中,自上而下地有电流 I 通过,如图所示。试
《大学物理》综合练习(五)
——电磁学
教学班级:
序 号:
姓 名:
一、选择题(把正确答案的序号填入括号内)
日 期:
1.一长直导线折成如图所示之形状,已知 I 10 A ,
PA 2 cm , 60 ,则 P 点的磁感应强度为
(A) 2.89 102 T ; (B) 5.98 103 T ; (C) 5.98 105 T ; (D) 2.89 105 T 。
a
I2 I1
db
c
4.如图所示形状的导线,通电流 I ,放在一个与均匀磁场 B 垂直的平面上,ced 为半圆弧,
ac 长为 l ,求导线受到的安培力的大小和方向。
×× ×××××
b
× × × × × ××
I
×
a
×
×××
cR
大学物理b习题含答案
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大学物理B2习题 (一、电磁学部分1、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 点的电场强度和电势.2、一半径为R 的均匀带电半圆环,电荷线密度为λ,求换新处O 点的电场强度和电势。
3、实验证明,地球表面上方电场不为0,晴天大气电场的平均场强约为120V/m ,方向向下,这意味着地球表面上有多少过剩电荷?试以每平方厘米的额外电子数表示。
(526.6410/cm ⨯个)解 设想地球表面为一均匀带电球面,总面积为S ,则它所总电量为 单位面积带电量为 E Sq0εσ==单位面积上的额外电子数为4、地球表面上方电场方向向下,大小可能随高度变化,设在地面上方100m 高处场强为150N/C ,300m 高处场强为100N/C ,试由高斯定理求在这两个高度之间的平均体电荷密度,以多余的或缺少的电子数密度表示。
(缺少,721.3810/m ⨯个)5、如图所示,电量1q 均匀分布在半径为1R 的球面上,电量2q 均匀分布在同心的半径为2R 的球面上,2R >1R 。
(1)利用高斯定理求出r <1R ,1R <r <2R ,r >2R 区域的电场强度(2)若r >2R 区域的电场强度为零,则?1=qq ,1q 与2q 同号还是异号? 6、二个无限长同轴圆筒半径分别为1R 和2R ,单位长度带电量分别为λ+和λ-。
求内筒的内部、两筒间及外筒外部的电场分布。
解 由对称性分析可知,E分布具有轴对称性,即与圆柱轴线距离相等的同轴圆柱面上各点场强大小相等,方向均沿径向。
如解用图,作半径为r ,高度为h 、与两圆柱面同轴的圆柱形高斯面,则穿过圆柱面上下底的电通量为零,穿过整个高斯面的电通量等于穿过圆柱形侧面的电通量。
若10R r<<,0i iq =∑,得若21R r R <<,i iq h λ=∑ 得若2R r>,0i iq =∑得 0=E112020(0)(2π0()r R E R r R r r R λε⎧<<⎪⎪=<<⎨⎪⎪>⎩)(垂直中心轴线向外)7、一厚度为d 的无限大平板,平板体积内均匀带电,体电荷密度0ρ>.设板内、外的介电常数均为0ε.求平板内、外电场分布.8、两半径分别为R 1和R 2(R 2>R 1)带等值异号电荷的无限长同轴圆柱面,线电荷密度为λ和-λ,求: 两圆柱面间的电势差V. 9、(27页例9.14)如图所示,在一个接地的导体球附近有一电量为q 的点电荷,已知球的半径为R ,点电荷到球心的距离为l ,求导体球表面感应电荷的总电量q '. 10、(10分)一根很长的圆柱形铜导线,半径为R ,载有电流I ,设电流均匀分布于横截面。
(完整版)大学物理电磁学考试试题及答案),推荐文档
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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
建议收藏下载本ln 文RR12 ,以便随时学习!
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
大学物理(电磁学部分)试题库及答案解析
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大学物理(电磁学部分)试题库及答案解析一、 选择题1.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小于它们之间的距离。
〔 D 〕2.在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示,下列结论正确的是()A A B E E ,方向相同;()B A E 不可能等于B E ,但方向相同;()C A E 和B E 大小可能相等,方向相同;()D A E 和B E 大小可能相等,方向不相同。
〔 C 〕4.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 在某一点电荷附近的任一点,若没放试验电荷,则这点的电场强度为零;()C 若把质量为m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电场线运动;()D 电场线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点获得加速度的方向。
〔 D 〕5.带电粒子在电场中运动时()A 速度总沿着电场线的切线,加速度不一定沿电场线切线;()B 加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线;()C 速度和加速度都沿着电场线的切线;()D 速度和加速度都不一定沿着电场线的切线。
〔 B 〕7.在真空中的静电场中,作一封闭的曲面,则下列结论中正确的是A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的〔 D 〕9、下面说法正确的是(A)等势面上各点场强的大小一定相等;(B)在电势高处,电势能也一定高;(C)场强大处,电势一定高;(D)场强的方向总是从电势高处指向低处〔 D 〕10、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零,则可肯定:(A )高斯面上各点场强均为零。
(B )穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。
大学物理电磁学综合练习题(含答案)
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ev
1 R2
−
1 R1
,方向向下。
2.一长直导线通有电流 I1 = 20 A ,旁边放一直导线 AB ,通有电流 I 2 = 10 A 。两导线在
同一平面内,且相互垂直(如图),则导线 AB 受到的作用力为 9.21 10 −5 N 。
解: B
=
0 I1 2r
,d
f
=
I2
d
B
变化,在磁场中有
A
、
B
dt
×××
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) AB 导线中的电动势小于 AB 导线中的电动势;
×× ×××
o•
×× A
×
× B×
× ××
5-3
(C)电动势在 AB 、 AB 中都产生,且两者大小相等;
(D)电动势只在 AB 导线中产生。
H
=
I 2r
,磁感应强度 B
=
I 2r
,磁场能量密度 wm
=
I 2 8 2r 2
。
解:由安培环路定理, 2rH = I , H = I 2r
B
=
H
=
I 2r
,
w
m
=
1 BH
2
=
I 2 8 2r 2
9.如图所示,半径为 R ,电荷线密度为 ( 0) 的均匀带电圆线圈,绕过圆心与动势 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
大学物理电磁学练习题及答案
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word 格式-可编辑-感谢下载支持大学物理电磁学练习题一、选择题(30分) 题号 1 2 3 答案 题号 4 5 6 答案1.一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[ D ](A) 0 (B) 04πqd ε(C)04πq Rε-(D)011()4πq d R ε-2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:[ C ](A) 12U 减小,E 减小,W 减小; (B) 12U 增大,E 增大,W 增大; (C) 12U 增大,E 不变,W 增大; (D)12U 减小,E 不变,W 不变.3.如图,在一圆形电流I所在的平面内,选一个同心圆形闭合回路L(A) ⎰=⋅L l B 0d ,且环路上任意一点0B =(B) ⎰=⋅Ll B 0d ,且环路上 任意一点0B ≠(C) ⎰≠⋅L l B 0d,且环路上任意一点0B ≠(D)⎰≠⋅Ll B 0d ,且环路上任意一点B =常量.[ B ]4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示。
现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于[ C ](A) IBVDS(B) BVS ID (C) VDIB (D) IVSBD5.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a c U U -为 [ B ](A)20,a c U U B l εω=-=(B)20,/2a c U U B l εω=-=- (C)22,/2a c B l U U B l εωω=-=(D)22,a c B l U U B l εωω=-=6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ A ](A) 位移电流是由变化的电场产生的;(B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律; (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.二、填空题(20分) 1.(本题5分)若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为 处处为零 ,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 均匀分布 . 2.(本题5分)一个绕有500匝导线的平均周长50cm 的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3A 电流时, 铁芯中的磁感应强度B 的大小为 0.226 T ;铁芯中的磁场强度H 的大小为300A/M 。
大学物理电磁学考试试题及答案.doc
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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, UQ4.0 R (B) E=0, UQ4.r(C)EQ , UQ 4 0r 2 4 .r(D)EQ, UQ4 0r 2 4R.[ ]2.一个静止的氢离子 (H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子 (O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的:(A) 2 倍. (B) 2 2 倍.(C) 4 倍.(D) 42 倍.[ ]3.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 ,则通过半球面 S 的磁通量 (取弯面向外为正 )为(A)r 2B .. (B)2r 2 B .(C) - r 2Bsin .(D) - r 2Bcos .[ ]4.一个通有电流 I 的导体,厚度为 D ,横截面积为 S ,放置在磁感强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为 V ,则此导体的霍尔系数等于VDS (A)IBVS (C). (B).(D)IBVDS IVS..IBDBD(E)VD . []IB5.两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示. I 1 沿 y 轴的正方向, I 2 沿 z 轴负方向.若载流I 1 的导线不能动,载流 I 2 的导线可以自由运动,则载流I 2 的导线开始运动的趋势是(A) 绕 x 轴转动. (B) 沿 x 方向平动.(C)绕 y 轴转动.(D)无法判断.[]6.无限长直导线在P 处弯成半径为 R 的圆,当通以电流 I 时,则在圆心 O 点的磁感强度大小等于(A)I(B)I..2 RR(C)0.(D)I1(1) .2R(E)I1[](1).4R7.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 × 10-7T · m ·A - 1 )(A) 7.96× 102 (B) 3.98× 10 2(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) L2 B cos( t ) .(B) 1 L2 B cos t.L2 B cos( t 2L2B .(C) 2 ) .(D)(E) 1 L2B .[]29.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 =12.1[](D) 21 = 12 .210. 如图,平板电容器 (忽略边缘效应 )充电时,沿环路 L1的磁场强度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 .L1 L2(B) H d l H d l .L1 L2(C) H d l H d l .L1 L2(D) H d l 0 . []L1二.填空题(每题 3 分)1.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,则在正方形中心处的电场强度的大小E= _____________ .2.描述静电场性质的两个基本物理量是___________ ___;它们的定义式是 ____________ ____和 __________________________________________ .3.一个半径为 R 的薄金属球壳,带有电荷q,壳内充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电介质,壳外为真空.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U = ________________________________ .4.一空气平行板电容器,电容为C,两极板间距离为d.充电后,两极板间相互作用力为 F .则两极板间的电势差为______________ ,极板上的电荷为______________ .5.真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电球面的电场能量W1与带电球体的电场能量W2相比, W1________ W2 (填 <、=、>).6.若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道,已知电子轨道半径r =0.53 10×-10 m,绕核运动速度大小 v =2.18 × 108 m/s, 则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度 B 的大小为____________ . (e =1.6 × 10 -19 C,0 =4×10 -7 T ·m/A)7.如图所示.电荷 q (>0) 均匀地分布在一个半径为R 的薄球壳外表面上,若球壳以恒角速度0 绕z轴转动,则沿着 z 轴从-∞到+∞磁感强度的线积分等于____________________ .8.带电粒子穿过过饱和蒸汽时,在它走过的路径上,过饱和蒸汽便凝结成小液滴,从而显示出粒子的运动轨迹.这就是云室的原理.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d1 / d2 =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1,则该平 dU/dt =1.50 × 105 V ·s 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 = 2 cm , R = 5 cm ,其12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 =32V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.[A]2.[B]3.[D]4.[E]5.[A]6.[D]7.[B]8.[E]9.[C]10.[C] 二、填空题 (每题 3 分,共 30 分)1. 03 分2. 电场强度和电势 1 分3. q / (4 0R)3 分EF / q 0 ,1 分0 U aW / q 0E dl(U 0=0) 1 分a4.2Fd / C 2 分 5. <3 分6. 12.4 T3 分2FdC1 分 7.q3 分2参考解:由安培环路定理B dlB d lI而Iq 0 ,故B d l 0 0q2=28.3.08 × 10 -13J3 分参考解∶qv Bm v 2vqBr 1.92× 107 m/srm质子动能E K 1 mv 23.08× 10 -13 J29.1∶ 16 3 分参考解:w1B 2/ 0210. 3 A 3 分三、计算题(共 40 分)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= 0 cos Rd ,它在 O 点产生的场强为:d E0 R2co s d3 分2它沿 x 、y 轴上的二个分量为:dE x =-dEcos =cos 2 d1 分2ysin co s d1 分 dE =-dEsin = 2积分:E x20 co s 2d =2 分22 0E y2 0sin d(sin ) 02 分2∴E E x ii1 分2 02. (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 x/(2 0)(板外 )2 分21、 2 两点间电势差U 1 U 2E x d x12 (b a)3 分3. (本题 10 分)解:设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷 +和 , 根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为E20 rr2 分R 2R 2d rR 2 则两圆筒的电势差为UE d rlnR 12 0 rr2R 1R 10 r解得2rU3 分lnR2R 1于是可求得A点的电场强度为E AUR ln( R 2 / R 1 )= 998 V/m方向沿径向向外 2 分A 点与外筒间的电势差:UR 2U R2d rE d rln( R 2 / R 1 ) R rRUR 2= 12.5 V3 分lnln( R 2 / R 1 ) R4. (本题 5 分)解:两折线在P 点产生的磁感强度分别为:B 10I(1 2 ) 方向为1 分4 a2B 20I (1 2 ) 方向为⊙2 分4 a2B B 1 B 22 0I /(4 a) 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 y (bx / a) br / a式中 r 是 t 时刻 B 点与长直导线的距离.三角形中磁通量Ia ry0 Ia rb brIbr a r 6 分d x2 r() d x (bln)2rxaax2 ard 0 Iba r ad r3 分d t2 (lnra)d ta r 当 r =d 时,Ib(lnad a )v2 ada d方向: ACBA (即顺时针 )1 分。
大学物理电磁学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为(A) 2πr 2B . (B) πr 2B .(C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ]2、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. [ D ]3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为(A) 0.90. (B) 1.00.(C) 1.11. (D) 1.22. [ C ]4、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.[E ]5、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 P .[ D ]6、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中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强度的大小分别为(A) 01=B ,02=B . (B) 01=B ,l I B π=0222μ. (C) lI B π=0122μ,02=B . (D) l I B π=0122μ,lI B π=0222μ. [ ]7、在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线,流过的电流为I ,则圆心处的磁感强度为a(A) R 140πμ. (B) R120πμ. (C) 0. (D) R 140μ. [ ] 8、一个电流元l I d 位于直角坐标系原点 ,电流沿z 轴方向 ,点P (x ,y ,z )的磁感强度沿x 轴的分量是:(A) 0.(B) 2/32220)/(d )4/(z y x l Iy ++π-μ.(C) 2/32220)/(d )4/(z y x l Ix ++π-μ.(D) )/(d )4/(2220z y x l Iy ++π-μ. [ ]9、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 3= 0,但021≠+B B . (D) B ≠ 0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. [ ]10、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).已知直导线上电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 与圆心O 三点在同一直线上.设直电流1、2及圆环电流分别在O 点产生的磁感强度为1B 、2B 及3B ,则O 点的磁感强度的大小(B) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0. (B) B = 0,因为021=+B B ,B 3 = 0.(C) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 3 = 0,但B 2≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 2 = 0,但B 3≠ 0.(E) B ≠ 0,因为虽然B 2 = B 3 = 0,但B 1≠ 0. [ ]11、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1B 、2B 和3B 表示,则O 点的磁感强度大小(C) 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 3 = 0、B 1= 0,但B 2≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然021≠+B B ,但3B ≠ 0. [ ]12、电流由长直导线1沿平行bc 边方向经过a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,由b 点流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图).已知直导线上的电流为I ,三角框的每一边长为l .若载流导线1、2和三角框中的电流在三角框中心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021=+B B ,B 3= 0. (C) B ≠0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. (D) B ≠0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B . [ ]13、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 点沿半径方向流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 与圆心O 三点在一直线上.若载流直导线1、2和圆环中的电流在O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示,则O 点磁感强度的大小为(D) 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021=+B B ,但B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0,但021≠+B B . [ ]14、电流由长直导线1沿切向经a 点流入一个电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 和圆心O 在同一直线上.设长直载流导线1、2和圆环中的电流分别在O 点产生的磁感强度为1B 、2B 、3B ,则圆心处磁感强度的大小(E) 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B 1≠ 0、B 2≠ 0,B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0,但021≠+B B . [ ]15、电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿半径方向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,∠aOb =30°.若长直导线1、2和圆环中的电流在圆心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 、3B 表示,则圆心O 点的磁感强度大小 (F) 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 3= 0,但021≠+B B . (D) B ≠ 0,因为B 3≠ 0,021≠+B B ,所以0321≠++B B B . [ ]16、如图所示,电流由长直导线1沿ab 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正方形框,由c 点沿dc 方向流出,经长直导线2返回电源.设载流导线1、2和正方形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 、3B 表示,则O 点的磁感强度大小(A) B = 0,因为B1 = B2 = B3 = 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B2≠ 0,但021=+B B .B 3 = 0 (C) B ≠ 0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B . [ ]17、 如图所示,电流I 由长直导线1经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正方形线框,由b 点流出,经长直导线2返回电源(导线1、2的延长线均通过O 点).设载流导线1、2和正方形线框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用 1B 、2B 、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、B 3≠ 0,但0321=++B B B . (C) B ≠ 0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B . [ ]18、在一平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流i 的大小相等,其方向如图所示.问哪些区域中有某些点的磁感强度B 可能为零?(A) 仅在象限Ⅰ. (B) 仅在象限Ⅱ. (C) 仅在象限Ⅰ,Ⅲ. (D) 仅在象限Ⅰ,Ⅳ.(E) 仅在象限Ⅱ,Ⅳ. [ ]19、如图,边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度ω 绕AC 轴旋转时,在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1;此正方形同样以角速度ω绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时,在O 点产生的磁感强度的大小为B 2,则B 1与B 2间的关系为(A) B 1 = B 2. (B) B 1 = 2B 2.(C) B 1 = 21B 2. (D) B 1 = B 2 /4. [ ]20、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. [ ]21、如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的? (A) I l H L 2d 1=⎰⋅ . (B) I l H L =⎰⋅2d 1 2C q 4(C) I l H L -=⎰⋅3d . (D)I l H L -=⎰⋅4d .[ ]22、如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定理可知 (A) 0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B = 0. (B) 0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B ≠0.(C) 0d ≠⎰⋅Ll B ,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B =常量. [ ]23、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⎰⋅L l Bd(A) I 0μ. (B) I 031μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ ]24、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强度的叠加原理求出. [ ]25、取一闭合积分回路L ,使三根载流导线穿过它所围成的面.现改变三根导线之间的相互间隔,但不越出积分回路,则 (A) 回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B 不变. (B) 回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B 改变. (C) 回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B 不变. (D) 回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B 改变. [ ]26、距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为(A) 3×10-5 T . (B) 6×10-3 T .(C) 1.9×10-2T . (D) 0.6 T .(已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) [ ]27、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:L 1 2 I 3 (a) (b)⊙(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 ≠. [ ] 28、如图,一个电荷为+q 、质量为m 的质点,以速度v 沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x = 0延伸到无限远,如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场,则它将以速度v -从磁场中某一点出来,这点坐标是x = 0 和(A) qB m y v +=. (B) qBm y v 2+=. (C)qB m y v 2-=. (D) qBm y v -=. [ ]29、一运动电荷q ,质量为m ,进入均匀磁场中,(A) 其动能改变,动量不变. (B) 其动能和动量都改变.(C) 其动能不变,动量改变. (D) 其动能、动量都不变. [ ]30、A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动.A 电子的速率是B 电子速率的两倍.设R A ,R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径;T A ,T B 分别为它们各自的周期.则(A) R A ∶R B =2,T A ∶T B =2. (B) R A ∶R B 21=,T A ∶T B =1. (C) R A ∶R B =1,T A ∶T B 21=. (D) R A ∶R B =2,T A ∶T B =1. [ ]31、一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会发生?(A) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a > U b . (B) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a < U b . (C) 在铜条上产生涡流. (D) 电子受到洛伦兹力而减速. ]32、一电荷为q 的粒子在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的?(A) 只要速度大小相同,粒子所受的洛伦兹力就相同.(B) 在速度不变的前提下,若电荷q 变为-q ,则粒子受力反向,数值不变.(C) 粒子进入磁场后,其动能和动量都不变.(D) 洛伦兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆.[ ]×× ×33、一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A) 正比于B ,反比于v 2. (B) 反比于B ,正比于v 2. (C) 正比于B ,反比于v .(D) 反比于B ,反比于v .[ ]34、图为四个带电粒子在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的照片.磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的四个粒子的质量相等,电荷大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(A) Oa . (B) Ob .(C) Oc . (D) Od . [ ]35、如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为(A) F a > F b > F c . (B) F a < F b < F c .(C) F b > F c > F a . (D) F a > F c > F b . [ ]36、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,导线cd 将 (A) 顺时针转动同时离开ab . (B) 顺时针转动同时靠近ab .(C) 逆时针转动同时离开ab .(D) 逆时针转动同时靠近ab . [ ]37、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) R r I I 22210πμ. (B) Rr I I 22210μ. (C) rR I I 22210πμ. (D) 0. [ ]38、两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流.这两根导线将:(A) 互相吸引. (B) 互相排斥.(C) 先排斥后吸引. (D) 先吸引后排斥. [ ]39、有一N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a ,通有电流I ,置于均匀外磁场B 中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩M m 值为(A) 2/32IB Na . (B) 4/32IB Na .(C) ︒60sin 32IB Na . (D) 0. [ ]OO r R I 1 I 240、有一矩形线圈AOCD ,通以如图示方向的电流I ,将它置于均匀磁场B 中,B 的方向与x 轴正方向一致,线圈平面与x 轴之间的夹角为α,α < 90°.若AO 边在y轴上,且线圈可绕y 轴自由转动,则线圈将(A) 转动使α 角减小. (B) 转动使α角增大. (C) 不会发生转动.(D) 如何转动尚不能判定. [ ]41、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.[ ] 42、图示一测定水平方向匀强磁场的磁感强度B (方向见图)的实验装置.位于竖直面内且横边水平的矩形线框是一个多匝的线圈.线框挂在天平的右盘下,框的下端横边位于待测磁场中.线框没有通电时,将天平调节平衡;通电后,由于磁场对线框的作用力而破坏了天平的平衡,须在天平左盘中加砝码m 才能使天平重新平衡.若待测磁场的磁感强度增为原来的3倍,而通过线圈的电流减为原来的21,磁场和电流方向保持不变,则要使天平重新平衡,其左盘中加的砝码质量应为(A) 6m . (B) 3m /2.(C) 2m /3. (D) m /6.(E) 9m /2. [ ]43、如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将(A) 向着长直导线平移.(B) 离开长直导线平移.(C) 转动. (D) 不动. [ ]44、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 aB 2π=02μ. (C) B = 0. (D) I aB π=0μ. [ ]45、一载有电流I 的细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,两螺线管单位长度上的匝数相等.设R = 2r ,则两螺线管中的磁感强度大小B R 和B r 应满足:BI 1 I I a(A) B R = 2 B r . (B) B R = B r .(C) 2B R = B r . (D) B R = 4 B r . [ ]46、四条平行的无限长直导线,垂直通过边长为a =20 cm 的正方形顶点,每条导线中的电流都是I =20 A ,这四条导线在正方形中心O 点产生的磁感强度为(μ0 =4π×10-7 N ·A -2)(A) B =0. (B) B = 0.4×10-4 T .(C) B = 0.8×10-4 T. (D) B =1.6×10-4 T . [ ]47、有一半径为R 的单匝圆线圈,通以电流I ,若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的(A) 4倍和1/8. (B) 4倍和1/2.(C) 2倍和1/4. (D) 2倍和1/2. [ ] 48、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. [ ]49、图示载流铁芯螺线管,其中哪个图画得正确?(即电源的正负极,铁芯的磁性,磁力线方向相互不矛盾.)[ ]50、附图中,M 、P 、O 为由软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K 闭合后,(A) M 的左端出现N 极. (B) P 的左端出现N 极.(C) O 的右端出现N 极. (D) P 的右端出现N 极.[ ]51、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μr 为(真空磁导率μ 0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)(A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 [ ]52、磁介质有三种,用相对磁导率μr 表征它们各自的特性时,(A) 顺磁质μr >0,抗磁质μr <0,铁磁质μr >>1.(B) 顺磁质μr >1,抗磁质μr =1,铁磁质μr >>1.a M O P(C) 顺磁质μr >1,抗磁质μr <1,铁磁质μr >>1.(D) 顺磁质μr <0,抗磁质μr <1,铁磁质μr >0. [ ]53、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. [ ]54、用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管,管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I ,则管中任意一点的(A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI .(B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l .(C) 磁场强度大小为H = μ 0NI / l .(D) 磁场强度大小为H = NI / l . [ ]55、一闭合正方形线圈放在均匀磁场中,绕通过其中心且与一边平行的转轴OO ′转动,转轴与磁场方向垂直,转动角速度为ω,如图所示.用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)?(A) 把线圈的匝数增加到原来的两倍. (B) 把线圈的面积增加到原来的两倍,而形状不变.(C) 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍.(D) 把线圈的角速度ω增大到原来的两倍.[ ]56、一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况是(A) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行.(B) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直.(C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移.(D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移.[ ]57、如图所示,一矩形金属线框,以速度v 从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I 以顺时针方向为正)[ ]B I O (D)I O (C)O (B)58、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,并各以d I /d t 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:(A) 线圈中无感应电流.(B) 线圈中感应电流为顺时针方向.(C) 线圈中感应电流为逆时针方向.(D) 线圈中感应电流方向不确定.[ ]59、将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时(A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势.(B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小.(C) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大.(D) 两环中感应电动势相等. [ ]60、在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流(A) 以情况Ⅰ中为最大. (B) 以情况Ⅱ中为最大.(C) 以情况Ⅲ中为最大. (D) 在情况Ⅰ和Ⅱ中相同. [ ]61、一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B 中,另一半位于磁场之外,如图所示.磁场B 的方向垂直指向纸内.欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流,应使 (A) 线环向右平移. (B) 线环向上平移. (C) 线环向左平移. (D) 磁场强度减弱. [ ]62、如图所示,一载流螺线管的旁边有一圆形线圈,欲使线圈产生图示方向的感应电流i ,下列哪一种情况可以做到? (A) 载流螺线管向线圈靠近.(B) 载流螺线管离开线圈. (C) 载流螺线管中电流增大.(D) 载流螺线管中插入铁芯. [ ]63、如图所示,闭合电路由带铁芯的螺线管,电源,滑线变阻器组成.问在下列哪一种情况下可使线圈中产生的感应电动势与原电流I的方向相反. (A) 滑线变阻器的触点A 向左滑动. (B) 滑线变阻器的触点A 向右滑动. (C) 螺线管上接点B 向左移动(忽略长螺线管的电阻). (D) 把铁芯从螺线管中抽出. [ ]Ib d b d bcd v v I64、 一矩形线框长为a 宽为b ,置于均匀磁场中,线框绕OO ′轴,以匀角速度ω旋转(如图所示).设t =0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为(A) 2abB | cos ω t |. (B) ω abB(C)t abB ωωcos 21.(D) ω abB | cosω t |. (E) ω abB | sin ω t |. [ ]65、一无限长直导体薄板宽为l ,板面与z 轴垂直,板的长度方向沿y 轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图.整个系统放在磁感强度为B 的均匀磁场中,B 的方向沿z 轴正方向.如果伏特计与导体平板均以速度v 向y 轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为(A) 0.(B) 21v Bl .(C) v Bl . (D) 2v Bl . [ ]66、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. [ ] 67、如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v 移动,直导线ab 中的电动势为 (A) Bl v . (B) Bl v sin α. (C) Bl v cos α. (D) 0. [ ]68、如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动(角速度ω 与B 同方向),BC 的长度为棒长的31,则 (A) A 点比B 点电势高. (B) A 点与B 点电势相等.(B) A 点比B 点电势低. (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点.[ ]69、如图所示,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时针方向匀角速转动,O 点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时.图(A)—(D)的 --t 函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势? [ ]B ☜ t O (A) ☜ tO (C) ☜ t O (B) ☜ tO (D)70、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) 不动.(B) 转动. (C) 向左移动. (D) 向右移动.[ ]71、有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为M 21,而线圈2对线圈1的互感系数为M 12.若它们分别流过i 1和i 2的变化电流且ti t i d d d d 21>,并设由i 2变化在线圈1中产生的互感电动势为 12,由i 1变化在线圈2中产生的互感电动势为 21,判断下述哪个论断正确.(A) M 12 = M 21, 21 = 12.(B) M 12≠M 21, 21 ≠ 12.(C) M 12 = M 21, 21 > 12.(D) M 12 = M 21, 21 < 12. [ ]72、已知一螺绕环的自感系数为L .若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L 21. (B) 有一个大于L 21,另一个小于L 21. (C) 都大于L 21. (D) 都小于L 21. [ ]73、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Φ21表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示,则Φ21和Φ12的大小关系为: (A) Φ21 =2Φ12. (B) Φ21 >Φ12.(C) Φ21 =Φ12. (D) Φ21 =21Φ12. [ ]74、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 . [ ]75、用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m =(A) 只适用于无限长密绕螺线管. (B) 只适用于单匝圆线圈.(C) 只适用于一个匝数很多,且密绕的螺绕环.(D) 适用于自感系数L一定的任意线圈. [ ] ca b d N M B76、两根很长的平行直导线,其间距离d 、与电源组成回路如图.已知导线上的电流为I ,两根导线的横截面的半径均为r 0.设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数,则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为 (A) 221LI .(B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμ (C) ∞.(D) 221LI 020ln 2r d I π+μ [ ]77、真空中一根无限长直细导线上通电流I ,则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 200)2(21a I πμμ (B) 200)2(21aI πμμ (C) 20)2(21I a μπ (D) 200)2(21aI μμ [ ] 78、电位移矢量的时间变化率t D d /d 的单位是A )库仑/米2 (B )库仑/秒C )安培/米2 (D )安培•米279、对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确.(A) 位移电流是指变化电场.(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.(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. [ ] 80、在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK d d d Φ-=⎰⋅ ,式中K E 为感应电场的电场强度.此式表明: (A) 闭合曲线L 上K E 处处相等.(B) 感应电场是保守力场.(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线.(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念. [ ]二、填空题(每题4分)81、一磁场的磁感强度为k c j b i a B ++= (SI),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____________Wb .82、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S d 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'=_________________.83、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 ,此时测出它所受的磁力为f m .则该运动电荷所在处的磁感强度的大小为________________.磁力f m 的方向一定垂直________________________________________________________________.84、沿着弯成直角的无限长直导线,流有电流I =10 A .在直角所决定的平面内,距两段导线的距离都是a =20 cm 处的磁感强度B =____________________.(μ0 =4π×10-7 N/A 2)85、在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,并通以电流I ,则圆心O 点的磁感强度B 的值为_________________.86、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______________.87、在真空中,电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,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 ,圆环半径为R .a 、b 和圆心O 在同一直线上,则O 处的磁感强度B 的大小为__________________________.88、如图,球心位于O 点的球面,在直角坐标系xOy 和xOz 平面上的两个圆形交线上分别流有相同的电流,其流向各与y 轴和z 轴的正方向成右手螺旋关系.则由此形成的磁场在O 点的方向为________________.89、如图,两根导线沿半径方向引到铁环的上A 、A ′两点,并在很远处与电源相连,则环中心的磁感强度为____________.90、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.该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =__________________,该带电 质点轨道运动的磁矩p m =___________________.(μ0 =4π×10-7 H ·m -1)。
大学物理b2习题集(含规范标准答案)
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大学物理B2习题(一、电磁学部分1、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点的电场强度和电势.2、一半径为R的均匀带电半圆环,电荷线密度为 ,求换新处O点的电场强度和电势。
3、实验证明,地球表面上方电场不为0,晴天大气电场的平均场强约为120V/m,方向向下,这意味着地球表面上有多少过剩电荷?试以每平方厘米的额外电子数表示。
(526.6410/cm ⨯个)解 设想地球表面为一均匀带电球面,总面积为S ,则它所总电量为00d Sq E S ES εε=⋅=⎰⎰单位面积带电量为 E Sq0εσ==单位面积上的额外电子数为19120106.11201085.8--⨯⨯⨯===e Ee n εσ92526.6410/m 6.6410/cm =⨯=⨯4、地球表面上方电场方向向下,大小可能随高度变化,设在地面上方100m 高处场强为150N/C ,300m 高处场强为100N/C ,试由高斯定理求在这两个高度之间的平均体电荷密度,以多余的或缺少的电子数密度表示。
(缺少,721.3810/m ⨯个)5、如图所示,电量1q 均匀分布在半径为1R 的球面上,电量2q 均匀分布在同心的半径为2R 的球面上,2R >1R 。
(1)利用高斯定理求出r <1R ,1R <r <2R ,r >2R 区域的电场强度 (2)若r >2R 区域的电场强度为零,则?1=qq ,1q 与2q 同号还是异号?6、二个无限长同轴圆筒半径分别为1R 和2R ,单位长度带电量分别为λ+和λ-。
求内筒的内部、两筒间及外筒外部的电场分布。
解 由对称性分析可知,E分布具有轴对称性,即与圆柱轴线距离相等的同轴圆柱面上各点场强大小相等,方向均沿径向。
如解用图,作半径为r ,高度为h 、与两圆柱面同轴的圆柱形高斯面,则穿过圆柱面上下底的电通量为零,穿过整个高斯面的电通量等于穿过圆柱形侧面的电通量。
大学物理电磁学基础题目及答案
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大学物理电磁学基础题目及答案一、选择题1. 电荷守恒定律是指:A. 电荷之间相互作用力与电荷互动时间的乘积是一个常数B. 电荷聚集和消散都需要电源的供给C. 一个相对孤立的物体在任何情况下,其电量都保持不变D. 电导率为常数答案:C2. 以下哪种情况下,两个相同物体间的静电力最大?A. 电量相同,距离相同B. 电量减半,距离翻倍C. 电量翻倍,距离减半D. 电量加倍,距离不变答案:D3. 关于电场强度和电势的说法,下列哪个是正确的?A. 电场强度是标量,电势是矢量B. 电场强度和电势都是标量C. 电场强度和电势都是矢量D. 电场强度是矢量,电势是标量答案:D4. 电场线的性质中,下列哪个说法是正确的?A. 电场线可以相交B. 电场线的切线方向与场强方向相同C. 电场线的切线方向与场强方向垂直D. 电场线的切线方向与场强方向相反答案:B5. 两个完全导体平行板之间存在均匀电场,下列哪个说法是正确的?A. 两板之间的电场强度是均匀的B. 两板之间的电势是均匀的C. 两板之间的电势差与电场强度无关D. 两板之间的电势差与电场强度成正比答案:D二、计算题1. 一个带电粒子在电场中的电势能为5J,电量为2C,求该电场的电势差。
解答:电势能等于电量乘以电势差,即 U = qV。
所以 V = U / q = 5J / 2C = 2.5V。
2. 一匀强电场中,两点之间的电势差为10V,两点之间的距离为5m。
求该电场的电场强度。
解答:电场强度等于电势差除以距离,即 E = V / d。
所以 E = 10V / 5m = 2V/m。
3. 一个带有2μC电荷的点电荷在真空中受到的电场力为4N,求该电场中的电场强度。
解答:电场力等于电荷乘以电场强度,即 F = qE。
所以E = F / q = 4N / 2μC = 2N / μC = 2 * 10^9 N/C。
4. 一电势为100V的点电荷在电场中的位置A处势能为60J,位置B处势能为30J。
大学物理电磁学综合练习题(含答案)
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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
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大学物理习题集——电磁学部分102、氢原子电一个质子和一个电子组成。
根据经典模型,在正常状态下,电子绕核作圆周运动,轨道半径是110 5.2910r m -=⨯。
质子的质量271.6710p m kg -=⨯,电子的质量319.1110e m kg -=⨯,它们的电荷量为191.6010e C ±=⨯。
求: (1)电子所受的库仑力;(2)电子所受库仑力是质子对它的万有引力的多少倍;(3)求电子绕核运动的速率。
103、计算一个直径为1.56cm 的铜球所含的正电荷量。
104、有两个点电荷,电荷量分别为75.010C -⨯和82.810C -⨯,相距15cm 。
求(1)一个电荷在另一个电荷处产生的电场强度;(2)作用在每个电荷上的力。
105、求电相距l 的q ±电荷所组成的电偶极子,在下面的两个特殊空间内产生的电场强度:(1)轴的延长线上距轴心为r 处,并且r >>l ;(2)轴的中垂线上距轴心为r 处,并且r >>l 。
106、有一均匀带电的细棒,长为L,所带总电荷量为q 。
求:(1) 细棒延长线上到棒中心的距离为a 处的电场强度,并且a>>L ;(2) 细棒中垂线上到棒中心的距离为a 处的电场强度,并且a>>L ;107、一个半径为R 的圆环均匀带电,电荷线密度为λ。
求过环心并垂直于环面的轴线上与环心相距a 的P 点的电场强度。
108、一个半径为R 的圆盘均匀带电,电荷面密度为σ。
求过盘心并垂直于盘面的轴线上与盘心相距a 的P 点的电场强度。
109、一个半径为R 的半球均匀带电,电荷面密度为σ。
求球心的电场强度。
110、一个半径为R 的球面均匀带电,电荷面密度为σ。
求球面内、外任意一点的电场强度。
111、一个半径为R 的无限长圆柱体均匀带电,电荷体密度为ρ。
求圆柱体内、外任意一点的电场强度。
112、两个带有等量异号电荷的平行平板,电荷面密度分别为σ±,两板相距d 。
当d 比平板自身线度小得多时,可以认为平行板之间的电场是匀强电场,并且电荷是均匀分布在两板相对的平面上。
(1)求两板之间的电场强度;(2)当一个电子处于负电板面上从静止状态释放,经过81.510s -⨯的时间撞击在对面的正电板上,若 2.0d cm =,求电子撞击正电板的速率。
113、一个半径为R 的球体均匀带电,电荷量为q ,求空间各点的电势。
114、一个半径为R 的圆盘均匀带电,电荷面密度为σ。
求过盘心并垂直于盘面的轴线上与盘心相距a 的P 点的电势,再由电势求该点的电场强度。
115、两个点电荷914010q C -=+⨯和927010q C -=-⨯,相距10cm 。
设点A 是它们连线的中点,点B 的位置离1q 为8.0cm ,离2q 为6.0cm 。
求:(1)点A 的电势;(2)点B 的电势;(3)将电荷量为92510C -⨯的点电荷由点B 移到点A 所需要作的功。
116、如图所示,金属球A 和金属球壳B 同心放置,它们原先都不带电。
设球A 的半径为0R ,球壳的内、外半径分别为1R 和2R 。
求在下列情况下A 、B 的电势差:(1) 使B 带电荷q +;(2) 使A 带电荷q +;(3) 使A 带电荷q +;使B 带电荷q -;(4) 使A 带电荷q -;将B 的外表面接地;117、两平行的金属平板A 和B ,相距 5.0d mm =,两板面积都是2150S cm =,带有等量异号电荷82.6610Q C -±=⨯,正极板A 接地,如图所示。
忽略边缘效应,问:(1) B 板的电势为多大;(2) 在A 、B 之间且距A 板1.0mm 处的电势为多大。
118、计算如图所示带均匀电荷的半圆弧在P 点产生的电场强度。
119、如图所示,一电子以6110m s -⋅的速度射入带电的平行板之间,如果两极板间的电场强度为11E kN C -=⋅,则电子会打在上板的何处?(设在真空中)120、两块平行带电金属板,相距为3.00mm ,两板间的电势差为12V ,求:(1) 两板间电场强度为多大;(2) 将它们与电池断开,并分开到相距5.00mm 远,则分开后的电场强度和电势差分别为多大?121、一平行板电容器由两极板构成,每个板面积为2200cm ,两板在空中相距0.4cm ,求:(1) 计算电容;(2) 若电容器与500V 的电源相连,求电容器上的电荷,贮存的能量以及板间的电场强度E ;(3) 若极板间充满 2.6r ε=的液体,则从500V 的电源上有多少电荷流到电容器上。
122、一根金属杆直径为0.20cm ,沿金属杆通过的电流为3.0A ,金属杆长1.5m ,杆两端的电势差为40V 。
求:(1) 电流密度;(2) 杆内的电场强度;(3) 杆材料的电导率。
123、在如图所示的磁场中,一质子(q e =+,271.6710m kg -=⨯)以61810v m s -=⨯⋅的速度射入沿x 轴方向的磁场。
已知0.15B T =,且质子运动方向与磁场方向成030角。
求质子运动的轨迹。
124、一束电子经过相互垂直的电场和磁场而未改变原来的状态。
若把电场去掉而保留磁场,则电子在磁场中以1.14cm 为半径作圆周运动。
如果31810E V m -=⨯⋅,3210B -=⨯,求电子的荷质比。
125、一矩形线圈高6cm 、宽2cm ,放在一强度为0.02T 的磁场中,若线圈有200匝,且通过的电流为50mA ,求作用在线圈上的力矩。
设线圈面与磁场平行。
126、有一250匝半径为40mm 的线圈通过的电流为20mA ,求该线圈中心处的磁场。
127、如图所示,给出两个半径分别为2cm 和7cm 的同心线圈。
每个线圈有100匝,大线圈中电流为5A ,则小线圈中电流为多大时才能使中心处的磁场为:(1)39.010T -⨯;(2)32.010T -⨯;(3)零。
在各种情况下决定小线圈的电流方向与大线圈中电流方向相同还是相反。
128、一2000匝的螺线管长0.5m ,螺线管内部磁场为0.08T ,求螺线管上的电流。
129、五根长直导线捆绑在一起形成一个小电缆。
导线上的电流分别为120I A =,26I A =- 312I A =,47I A =-,518I A =(负电流的方向与正电流的方向相反)。
求距电缆10cm 处的磁场强度B 。
130、在一半径为1 6.0R cm =的金属球A 外面套有一个同心的金属球壳B 。
已知球壳B 的内、外半径分别为28.0R cm =,210.0R cm =。
设球A 带有总电荷83.010A Q C -=⨯,球壳B 带有总电荷82.010B Q C -=⨯。
(1)求球壳B 内、外表面上所带的电荷;(2)球A 和球壳B的电势。
131、如图所示一根很长的绝缘棒均匀带电,单位长度上的电荷为λ,试求距棒的一端垂直距离为d 的点p 处的电场强度?132、已知202mm 裸铜线允许通过50A 电流,电流在导线横截面上均匀分布,求(1)导线内、外磁感强度分布?(2)导线表面的磁感强度?133、一个螺绕环单位长度上的线圈匝数110n cm -=⋅匝,绕组中的电流 2.0I A =。
当在螺绕环内充满磁介质时,测得其中磁感应强度 2.0B T =,试求:(1)环内的磁场强度;(2)环内的磁化强度;(3)磁介质的相对磁导率。
134、半径为R 的均匀电介质球,电容率为ε,均匀带电,总电荷为q 。
求:(1) 电介质球内、外电位移的分布;(2) 电介质球内、处电场强度的分布;(3) 电介质球内极化强度的分布;(4) 球体表面和球体内部极化电荷的电荷量。
135、两段横截面不同的同种导体串联在一起,如图所示,两端施加的电势差为U 。
问;(1) 通过两导体的电流是否相同;(2) 两导体内的电流密度是否相同;(3) 两导体内的电场强度是否相同;(4) 如果两导体横截面积之比为1:9,求以上各问题中各量的比例关系。
136、一长直空心圆柱状导体,电流沿圆周方向流动并且电流密度处处均匀。
若导体的内、外半径分别为1R 和2R ,单位长度上的电流为i ,求空心处、导体内部和导体以外磁感应强度的分布。
137、在同一平面内有一长直导线和一矩形单匝线圈,矩形线圈的长边与长直导线平行,如图所示。
若直导线中的电流为120I A =,矩形线圈中的电流为210I A =,求矩形线圈所受的磁场力。
138、半径为r 、磁导率为1μ的无限长磁介质圆柱体(做内导体)与半径为()R r >的无限长导体圆柱面(做外导体)同心放置,在圆柱体和圆柱面之间充满磁导率为2μ的均匀磁介质(做绝缘体),这样就构成了一根无限长的同轴电缆,如图所示。
现在内、外导体上分别通以I 和I -,并且电流在内、外导体横截面上分布均匀,试求:(1) 圆柱体内任意一点的磁场强度和磁感应强度;(2) 圆柱体和圆柱面之间任意一点的磁场强度和磁感应强度;(3) 圆柱面外任意一点的磁场强度和磁感应强度。
139、在磁感应强度大小为0.5B T =的匀强磁场中,有一长度为1.5l m =的导体棒垂直于磁场方向放置,如图所示。
如果此导体棒以既垂直于自身的长度又垂直于磁场的速度v 向右运动,则在导体棒中将产生动生电动势。
若棒的运动速率14.0v m s -=⋅,试求:(1) 导体棒内的非静电性电场强度K ;(2) 导体棒内的静电场强度E ;(3) 导体棒内的动生电动势ε的大小和方向;(4) 导体棒两端的电势差。
140、一螺绕环的平均半径为10r cm =,截面积为25.0S cm =,环上均匀地绕有两个线圈,它们的总匝数分别为11000N =匝和2500N =匝。
求两个线圈的互感。
141、一螺绕环的平均半径为21.210r m -=⨯,截面积为425.610S m -=⨯,线圈匝数为1500N =匝,求螺绕环的自感。
142、在如图所示的电路中,电源的电动势分别为1 1.0V ε=,2 2.0V ε=和3 3.0V ε=,内阻都忽略不计;各电阻的阻值分别为13R =Ω,22R =Ω和11R =Ω。
求各支路的电流。
143、三个电源的电动势分别为1 1.2V ε=,2 1.5V ε=和3 2.0V ε=,内阻为1230.15r r r ===Ω,如图所示方式联接。
已知0.56R =Ω,求各支路上的电流。
144、将RL 串联电路接在电压峰值为50V 、角频率为311.010rad s-⨯⋅的交流电源两端。
其中23.010R =⨯Ω,19.010L H -=⨯,试求;(1) 电路和阻抗;(2) 电流的峰值;(3) 电阻和电感两端的电压峰值;(4) 电流瑟电压之间的相位差,并说明电流是超前还是落后;(5) 画出矢量图。