大學(xué)物理試卷：01級(jí)0210答案

1、01級(jí)電磁學(xué)期中考試A卷（02年10月26日） 系 學(xué)號(hào) 姓名_成績(jī)_一、填空題:(40分)1 ( 4分)在均勻電場(chǎng)各點(diǎn)電勢(shì)梯度是否相等？_是_ 各點(diǎn)的電勢(shì)是否相等？_否_。 2. ( 4分)有一載流為I的長(zhǎng)細(xì)導(dǎo)線彎曲成如圖所示，圓的半徑為R，求圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小_方向垂直于紙面朝外。3. ( 6分)如圖所示，三塊金屬板A、B、C，面積都是20厘米2，A和B相距4.0毫米，A和C相距2.0毫米，B和C兩板都接地。如果使A板帶正電，電量為3.010-7庫(kù)侖，并忽略邊緣效應(yīng)。試求：金屬板B和C上的感應(yīng)電量。QB= 1.0*10-7C sB= -0.5*10-5C/m2 QC= 2.0*10-

2、7C sC= 1.0*10-5C/m2 。A板相對(duì)于地的電勢(shì)UA=(1.0*10-5/8.85*10-12)*1.0*10-3=2.25*103V C A B4. ( 6分)如圖所示的電路里，R1，R2，R3，L，C和e 均為已知，L和C為理想的電感和電容，電源內(nèi)阻可以忽略，求（1）K接通的瞬間，流過(guò)各電阻的電流：i1=i2= ; i3=（2）K接通很久后，電感L及電容C儲(chǔ)存的能量。IVaVbWL= ; WC=5 ( 2分)一塊半導(dǎo)體的樣品中通有電流I，置于均勻的磁場(chǎng) 中，如圖所示，已知VaVb，則此材料中載流子是 負(fù) 電荷（回答正或負(fù)）。IR6. ( 4分)如圖所示，半徑為R的半圓形載流線圈

3、，電流為I， 放在均勻磁場(chǎng)中，已知 的方向與線圈平面平行，則 此時(shí)該線圈的磁矩大小為 ，方向 向里 ； 線圈所受磁力矩的大小為 ，方向 向下 。7. ( 4分)如圖所示，半徑為R的圓柱形區(qū)域內(nèi)有一均勻磁場(chǎng)，但它隨時(shí)間的變化率dB/dt=k0，求靜止的電子在圓內(nèi)（OA=r）處受的力的大小為_(kāi)力的方向 電子受力方向朝下.8. ( 6分)如圖所示，法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)是一個(gè)在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的導(dǎo)體圓盤(pán)。設(shè)圓盤(pán)的半徑為R，它的軸線與均勻外磁場(chǎng)B平行，旋轉(zhuǎn)角速率為w。求盤(pán)心到盤(pán)邊的電勢(shì)差， 哪處電勢(shì)高？邊緣處電勢(shì)高當(dāng)盤(pán)旋轉(zhuǎn)方向反轉(zhuǎn)時(shí)，電勢(shì)的高低是否也會(huì)反過(guò)來(lái)？中心處電勢(shì)高9.( 4分)麥克斯韋電磁場(chǎng)方程的積分形式

4、是_，_，_，_。abcd二、計(jì)算題 (60 分)1、 在圖示的電路里，已知e1 =12伏，e2=9伏，e3=8伏，r1= r2 = r3=1歐姆，R1= R2 = R3 =R4=1歐姆，R5=3歐姆，求(1) a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差；(2) c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差；(3) 如果c、d兩點(diǎn)短路，這時(shí)通過(guò)R5的電流是多少？解：c、d兩點(diǎn)開(kāi)路時(shí)回路電流：a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差；c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)差； c、d兩點(diǎn)短路這時(shí)通過(guò)R5的電流是多少？2、如圖平行板電容器(極板面積S)中,充滿兩層厚度分別為d1和d2、相對(duì)介電常數(shù)分別為er1和er2的均勻電介質(zhì),電容器充電后極板電荷面密度為s,（上板帶正電荷，下板帶負(fù)電荷

5、）試求:（1） 兩電介質(zhì)中的電位移矢量； er1 d1（2） 兩電介質(zhì)中的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量； （3） 兩電介質(zhì)中的電場(chǎng)能量； er2 d2（4） 兩層電介質(zhì)交界面上的極化電荷面密度；（5） 該電容器的電容。解：3、同軸電纜是由兩同軸導(dǎo)體圓柱組成（如橫截面圖），內(nèi)導(dǎo)體是半徑為R1的圓柱， R1R2R3r2外層導(dǎo)體的內(nèi)外半徑分別為R2 和R3，導(dǎo)體間充入相對(duì)磁導(dǎo)率為r2的磁介質(zhì)，已知兩導(dǎo)體中電流等量而方向相反且均勻分布，導(dǎo)體的相對(duì)磁導(dǎo)率為r1，求：(1)在各區(qū)域的分布；(2)求單位長(zhǎng)度上的自感。（要有計(jì)算過(guò)程）解：(1)由于電流分布有軸對(duì)稱性，應(yīng)用安培環(huán)路定理取軸上一點(diǎn)為圓心，在垂直于軸的平面內(nèi)的同心圓為安培回路，得：(2)IRab4、一長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I=5sin100pt安，在其相距為R=5.0厘米處有一矩形N=1000匝絕緣導(dǎo)線繞成的線圈，其邊長(zhǎng)為a=2.0厘米和b=4.0厘米（如圖所示），線圈不動(dòng)。求（1）線圈與導(dǎo)線的互感系數(shù)M；（2）線圈內(nèi)