大学物理-电磁学部分-试卷及答案

大学物理试卷

（考试时间 120分钟 考试形式闭卷）

年级专业层次 姓名 学号

一．选择题：（共30分 每小题3分）

1．如图所示，两个“无限长”的共轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ，则在两圆柱面之间，距离轴线为r 的P 点处的场强大小E 为：

（A ）r

01

2πελ． （B ）r 0212πελλ+． （C ）)(2202r R -πελ． （D ）)(2101R r -πελ．

2．如图所示，直线MN 长为l 2，弧OCD 是以N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有正电荷+q ，M 点有负电荷-q ．今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功

（A ） A ＜ 0且为有限常量．（B ） A ＞ 0且为有限常量． （C ） A ＝∞．（D ） A ＝ 0．

3．一带电体可作为点电荷处理的条件是

（A ）电荷必须呈球形分布． （B ）带电体的线度很小． （C ）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计． （D ）电量很小．

4．下列几个说法中哪一个是正确的？

（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q F E / =定出，其中q 为试探电荷的电量，q 可正、可负，F

为试探

电荷所受的电场力．

（D ）以上说法都不正确．

5．在图（a ）和（b ）中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ，圆周内有电流1I 、2I ，其分布相同，且均在真空中，但在（b ）图中2L 回路外有电流3I ，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则：

（A ）212

1

,d d P P L L B B l B l B =⋅=⋅⎰⎰ （B ）212

1

,d d P P L L B B l B l B =⋅≠⋅⎰⎰

（C ）212

1

,d d P P L L B B l B l B ≠⋅=⋅⎰⎰ （D ）212

1

,d d P P L L B B l B l B ≠⋅≠⋅⎰⎰

6．电场强度为E 的均匀电场，E

的方向与X 轴正向平行，如图所示．则通过图中一半径

为R 的半球面的电场强度通量为

（A ）E R 2π．（B ）E R 22

1

π． （C ）E R 22π． （D ）0

7．在静电场中，有关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是： （A ）场强大的地方电势一定高． （B ）场强相等的各点电势一定相等． （C ）场强为零的点电势不一定为零． （D ）场强为零的点电势必定是零．

8．正方形的两对角上，各置点电荷Q ，在其余两对角上各置电荷q ，若Q 所受合力为零，则Q 与q 的大小关系为

（A ）q Q 22-=． （B ）q Q 2-=． （C ）q Q 4-=． （D ）q Q 2-=．

9．在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将 （A ）向下偏． （B ）向上偏． （C ）向纸外偏． （D ）向纸内偏．

10．对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确．

（A ）位移电流是由变化电场产生的． （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．

二．填空题：（共30分 每小题3分）

1．一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对电容率为r ε，若极板上的自由电荷面密度为σ，则介质中电位移的大小D ＝ ，电场强度的大小E ＝ ．

2．一空气平行板电容器，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 ，极板上的电荷量大小为 ．

3．在相对介电常数4=r ε的各向同性均匀电介质中，与电能密度3

6J/cm 102⨯=e w 相应

的电场强度的大小E= .（ε0＝8.85×10-12C 2N -1m -2）

4．平行板电容器，充电后与电源保持连接，然后使两极板间充满相对电容率为0ε的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电量是原来的 倍，电场强度是原来的 倍；电场能量是原来的 倍．

5．真空中，半径为R 1和R 2的两个导体球，相距很远，则两球的电容之比C 1:C 2

＝ ．当用细长导线将两球相连后，电容C ＝ ，今给其带电，平衡后两球表面附近场强之比E l ／E 2＝ .

6．电量为C 10

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-⨯-的试探电荷放在电场中某点时，受到N 10209-⨯向下的力，则该点

的电场强度大小为 ，方向 .

7．当带电量为q 的粒子在场强分布为E

的静电场中从a 点到b 点作有限位移时，电场力

对该粒子所作功的计算式为A ＝ ．

8．图示为某静电场的等势面图，在图中画出该电场的电力线．

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 ．

10．面积为S 的平面，放在场强为E 的均匀电场中，已知E 与平面间的夹角为)2

1

(πθ<，

则通过该平面的电场强度通量的数值=Φe ．

三．计算题：（共40分 每小题10分）

1、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