大学物理试卷

大学物理试卷（十一，十三章）

一，选择题

1. 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

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．正确的图是

2. 在一个磁性很强的条形磁铁附近放一条可以自由弯曲的软导线，如图所示．当电流从上向下流经软导线时，软导线将

(A) 不动．

(B) 被磁铁推至尽可能远． (C) 被磁铁吸引靠近它，但导线平行磁棒．

(D) 缠绕在磁铁上，从上向下看，电流是顺时针方向流动的． (E) 缠绕在磁铁上，从上向下看，电流是逆时针方向流动的．

3. 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.

4. 有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为

r 1和r 2．管内充满均匀介质，其磁导率分别为μ1和μ2．设r 1∶r 2=1∶2，μ1∶μ2=2∶1，当将两

只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L 1∶L 2与磁能之比W m 1∶W m 2分别为： (A) L 1∶L 2=1∶1，W m 1∶W m 2 =1∶1． (B) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶1．

(C) L 1∶L 2=1∶2，W m 1∶W m 2 =1∶2． (D) L 1∶L 2=2∶1，W m 1∶W m 2 =2∶1．

3.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．

4.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

5.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．

6.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 =

2

1

Φ12． 二，填空题

7. 如图所示，一段长度为l 的直导线MN ，水平放置在载电流为I 的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t 秒末导线两端的电势差=-N M U U ______．

8. 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 =__________________________________．

9.有很大的剩余磁化强度的软磁材料不能做成永磁体，这是因为软磁材料__________，如果做成永磁体________.

10.长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I 通过，其间充满磁导率为μ的均匀磁介质．介质中离中心轴距离为r 的某点处的磁场强度的大小H =_________，磁感强度的大小B =__________．

三、计算题

I

11. 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 ．

12.一导线弯成如图形状，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E OO ＇．

13. 一长圆柱状磁场，磁场方向沿轴线并垂直图面向里，磁场大小既随到轴线的距离r 成正比而变化，又随时间t 作正弦变化，即B =B 0r sin ωt ，B 0、ω均为常数．若在磁场内放一半径为a 的金属圆环，环心在圆柱状磁场的轴线上，求金属环中的感生电动势，并讨论其方向．

14半径为R 的无限长实心圆柱导体载有电流I ，电流沿轴向流动，并均匀分布在导体横截面上．一宽为R ，长为l 的矩形回路(与导体轴线同平面)以速度v

向导体外运动(设导体内有一很小的缝隙，但不影响电流及磁场的分布)．设初始时刻矩形回路一边与导体轴线重合，求： (1) t (t <

v

R

) 时刻回路中的感应电动势． (2) 回路中的感应电动势改变方向的时刻．

15.如图示，由一根细绝缘导线按ACEBDA 折成一个正五角星形，并按以上流向通电流I = 1 A ，星形之外接圆半径为R = 1 m ，求五角星任一个顶点处磁感强度的大小．（真空磁导率μ0 =4π×10-

7 T ·m/A ）

(sin72°＝0.9511， sin36°＝0.5878， cos72°=0.3090， cos36°＝0.8090)

16.如图所示，一无限长直导线通有电流I =10 A ，在一处折成夹角θ ＝60°的折线，求角平分线上与导线的垂直距离均为r =0.1 cm 的P 点处的磁感强度．(μ0 =4π×10-7 H ·m -

1

)

B