清華大學(xué)《大學(xué)物理》習(xí)題庫試題及答案____09_磁學(xué)習(xí)題

1、一、選擇題15566：在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中作一半徑為r的半球面S，S邊線所在平面的法線方向單位矢量與的夾角為a ，則通過半球面S的磁通量(取彎面向外為正)為(A) pr2B . (B) 2 pr2B (C) -pr2Bsina (D) -pr2Bcosa 22020：邊長為l的正方形線圈中通有電流I，此線圈在A點(diǎn)(見圖)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B為 AII(A) (B) (C) (D) 以上均不對32353：如圖所示，電流從a點(diǎn)分兩路通過對稱的圓環(huán)形分路，匯合于b點(diǎn)。若ca、bd都沿環(huán)的徑向，則在環(huán)形分路的環(huán)心處的磁感強(qiáng)度(A) 方向垂直環(huán)形分路所在平面且指向紙內(nèi)(B) 方向垂直環(huán)形分路所在平面且指

2、向紙外(C) 方向在環(huán)形分路所在平面，且指向b(D) 方向在環(huán)形分路所在平面內(nèi)，且指向a (E) 為零 42354：通有電流I的無限長直導(dǎo)線有如圖三種形狀，則P，Q，O各點(diǎn)磁感強(qiáng)度的大小BP，BQ，BO間的關(guān)系為：(A) BP BQ BO (B) BQ BP BO(C)BQ BO BP (D) BO BQ BP 55468：電流I由長直導(dǎo)線1沿垂直bc邊方向經(jīng)a點(diǎn)流入由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的正三角形線框，再由b點(diǎn)流出，經(jīng)長直導(dǎo)線2沿cb延長線方向返回電源(如圖)。若載流直導(dǎo)線1、2和三角形框中的電流在框中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度分別用、和表示，則O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度大小(A) B = 0，因為B1 = B

3、2 = B3 = 0(B) B = 0，因為雖然B1 0、B2 0，但，B3 = 0(C) B 0，因為雖然B3 = 0、B1= 0，但B2 0(D) B 0，因為雖然，但 0 65470：電流由長直導(dǎo)線1沿半徑方向經(jīng)a點(diǎn)流入一電阻均勻的圓環(huán)，再由b點(diǎn)沿切向從圓環(huán)流出，經(jīng)長導(dǎo)線2返回電源(如圖)。已知直導(dǎo)線上電流強(qiáng)度為I，圓環(huán)的半徑為R，且a、b與圓心O三點(diǎn)在同一直線上。設(shè)直電流1、2及圓環(huán)電流分別在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為、及，則O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小(A) B = 0，因為B1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因為，B3 = 0(C) B 0，因為雖然B1 = B3 = 0，但B

4、2 0(D) B 0，因為雖然B1 = B2 = 0，但B3 0(E) B 0，因為雖然B2 = B3 = 0，但B1 0 aOBbr(A)OBbr(B)aOBbr(C)aOBbr(D)a72003：無限長載流空心圓柱導(dǎo)體的內(nèi)外半徑分別為a、b，電流在導(dǎo)體截面上均勻分布，則空間各處的的大小與場點(diǎn)到圓柱中心軸線的距離r的關(guān)系定性地如圖所示。正確的圖是82046：如圖，在一圓形電流I所在的平面內(nèi)，選取一個同心圓形閉合回路L，則由安培環(huán)路定理可知(A) ，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B = 0(B) ，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B0(C) ，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B0(D) ，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B =常量 92047：如圖，兩根

5、直導(dǎo)線ab和cd沿半徑方向被接到一個截面處處相等的鐵環(huán)上，穩(wěn)恒電流I從a端流入而從d端流出，則磁感強(qiáng)度沿圖中閉合路徑L的積分等于(A) (B) (C) (D) 102060：一電荷為q的粒子在均勻磁場中運(yùn)動，下列哪種說法是正確的？(A) 只要速度大小相同，粒子所受的洛倫茲力就相同(B) 在速度不變的前提下，若電荷q變?yōu)?q，則粒子受力反向，數(shù)值不變(C) 粒子進(jìn)入磁場后，其動能和動量都不變(D) 洛倫茲力與速度方向垂直，所以帶電粒子運(yùn)動的軌跡必定是圓 112062：按玻爾的氫原子理論，電子在以質(zhì)子為中心、半徑為r的圓形軌道上運(yùn)動。如果把這樣一個原子放在均勻的外磁場中，使電子軌道平面與垂直，如圖

6、所示，則在r不變的情況下，電子軌道運(yùn)動的角速度將：(A) 增加 (B) 減小(C) 不變 (D) 改變方向 122373：一運(yùn)動電荷q，質(zhì)量為m，進(jìn)入均勻磁場中，(A) 其動能改變，動量不變 (B) 其動能和動量都改變(C) 其動能不變，動量改變 (D) 其動能、動量都不變 132575：A、B兩個電子都垂直于磁場方向射入一均勻磁場而作圓周運(yùn)動。A電子的速率是B電子速率的兩倍。設(shè)RA，RB分別為A電子與B電子的軌道半徑；TA，TB分別為它們各自的周期。則(A) RARB =2，TATB=2 (B) RARB ，TATB=1(C) RARB =1，TATB (D) RARB =2，TATB=1

7、142451：一銅條置于均勻磁場中，銅條中電子流的方向如圖所示。試問下述哪一種情況將會發(fā)生？(A) 在銅條上a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生一小電勢差，且Ua Ub (B) 在銅條上a、b兩點(diǎn)產(chǎn)生一小電勢差，且Ua 0，抗磁質(zhì)mr 1(B) 順磁質(zhì)mr 1，抗磁質(zhì)mr =1，鐵磁質(zhì)mr 1(C) 順磁質(zhì)mr 1，抗磁質(zhì)mr 1(D) 順磁質(zhì)mr 0，抗磁質(zhì)mr 0 252609：用細(xì)導(dǎo)線均勻密繞成長為l、半徑為a (l a)、總匝數(shù)為N的螺線管，管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率為mr 的均勻磁介質(zhì)。若線圈中載有穩(wěn)恒電流I，則管中任意一點(diǎn)的(A) 磁感強(qiáng)度大小為B = m0 m rNI (B) 磁感強(qiáng)度大小為B = m rNI

8、 / l (C) 磁場強(qiáng)度大小為H = m 0NI / l (D) 磁場強(qiáng)度大小為H = NI / l 262736：順磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率：(A) 比真空的磁導(dǎo)率略小 (B) 比真空的磁導(dǎo)率略大(C) 遠(yuǎn)小于真空的磁導(dǎo)率 (D) 遠(yuǎn)大于真空的磁導(dǎo)率 272145：兩根無限長平行直導(dǎo)線載有大小相等方向相反的電流I，并各以dI /dt的變化率增長，一矩形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)(如圖)，則：(A) 線圈中無感應(yīng)電流(B) 線圈中感應(yīng)電流為順時針方向(C) 線圈中感應(yīng)電流為逆時針方向(D) 線圈中感應(yīng)電流方向不確定 282147：一塊銅板垂直于磁場方向放在磁感強(qiáng)度正在增大的磁場中時，銅板中出現(xiàn)的渦流(感應(yīng)電流

9、)將(A) 加速銅板中磁場的增加 (B) 減緩銅板中磁場的增加(C) 對磁場不起作用 (D) 使銅板中磁場反向 292404一導(dǎo)體圓線圈在均勻磁場中運(yùn)動，能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況是(A) 線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向平行(B) 線圈繞自身直徑軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向垂直(C) 線圈平面垂直于磁場并沿垂直磁場方向平移(D) 線圈平面平行于磁場并沿垂直磁場方向平移 302493：如圖所示，一載流螺線管的旁邊有一圓形線圈，欲使線圈產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流i，下列哪一種情況可以做到？(A) 載流螺線管向線圈靠近(B) 載流螺線管離開線圈(C) 載流螺線管中電流增大(D) 載流螺線管中插入鐵芯 O

10、 O B A C312123：如圖所示，導(dǎo)體棒AB在均勻磁場B中 繞通過C點(diǎn)的垂直于棒長且沿磁場方向的軸OO 轉(zhuǎn)動（角速度與同方向），BC的長度為棒長的，則(A) A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢高 (B) A點(diǎn)與B點(diǎn)電勢相等(C) A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢低 (D) 有穩(wěn)恒電流從A點(diǎn)流向B點(diǎn) 322504：圓銅盤水平放置在均勻磁場中，的方向垂直盤面向上。當(dāng)銅盤繞通過中心垂直于盤面的軸沿圖示方向轉(zhuǎn)動時，(A) 銅盤上有感應(yīng)電流產(chǎn)生，沿著銅盤轉(zhuǎn)動的相反方向流動(B) 銅盤上有感應(yīng)電流產(chǎn)生，沿著銅盤轉(zhuǎn)動的方向流動(C) 銅盤上產(chǎn)生渦流(D) 銅盤上有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，銅盤邊緣處電勢最高(E) 銅盤上有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，銅盤中心處

11、電勢最高 332156：兩個相距不太遠(yuǎn)的平面圓線圈，怎樣可使其互感系數(shù)近似為零？設(shè)其中一線圈的軸線恰通過另一線圈的圓心(A) 兩線圈的軸線互相平行放置 (B) 兩線圈并聯(lián)(C) 兩線圈的軸線互相垂直放置 (D) 兩線圈串聯(lián) 342417：對于單匝線圈取自感系數(shù)的定義式為L =F /I。當(dāng)線圈的幾何形狀、大小及周圍磁介質(zhì)分布不變，且無鐵磁性物質(zhì)時，若線圈中的電流強(qiáng)度變小，則線圈的自感系數(shù)L(A) 變大，與電流成反比關(guān)系 (B) 變小 (C) 不變(D) 變大，但與電流不成反比關(guān)系 352421：已知一螺繞環(huán)的自感系數(shù)為L。若將該螺繞環(huán)鋸成兩個半環(huán)式的螺線管，則兩個半環(huán)螺線管的自感系數(shù)(A) 都等

12、于 (B) 有一個大于，另一個小于(C) 都大于 (D) 都小于 362752：在真空中一個通有電流的線圈a所產(chǎn)生的磁場內(nèi)有另一個線圈b，a和b相對位置固定。若線圈b中電流為零(斷路)，則線圈b與a間的互感系數(shù)：(A) 一定為零 (B)一定不為零 (C) 可為零也可不為零， 與線圈b中電流無關(guān)(D) 是不可能確定的 t 0 I(a)375138：在一自感線圈中通過的電流I隨時間t的變化規(guī)律如圖(a)所示，若以I的正流向作為的正方向，則代表線圈內(nèi)自感電動勢隨時間t變化規(guī)律的曲線應(yīng)為圖(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一個？ t 0 t 0 t 0 t 0 (A)(B)(C)(D)(b)

13、385141：有兩個長直密繞螺線管，長度及線圈匝數(shù)均相同，半徑分別為r1和r2。管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為m1和m2。設(shè)r1r2=12，m1m2=21，當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比L1L2與磁能之比Wm1Wm2分別為：(A) L1L2=11，Wm1Wm2 =11 (B) L1L2=12，Wm1Wm2 =11(C) L1L2=12，Wm1Wm2 =12 (D) L1L2=21，Wm1Wm2 =21 395159：如圖，平板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時，沿環(huán)路L1的磁場強(qiáng)度的環(huán)流與沿環(huán)路L2的磁場強(qiáng)度的環(huán)流兩者，必有：(A) (B) (C) (D) 402183：在感

14、應(yīng)電場中電磁感應(yīng)定律可寫成，式中為感應(yīng)電場的電場強(qiáng)度。此式表明：(A) 閉合曲線L上處處相等 (B) 感應(yīng)電場是保守力場(C) 感應(yīng)電場的電場強(qiáng)度線不是閉合曲線(D) 在感應(yīng)電場中不能像對靜電場那樣引入電勢的概念 412790：對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種說法正確(A) 位移電流是指變化電場 (B) 位移電流是由線性變化磁場產(chǎn)生的(C) 位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳楞次定律(D) 位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理 二、選擇題12549：一個密繞的細(xì)長螺線管，每厘米長度上繞有10匝細(xì)導(dǎo)線，螺線管的橫截面積為10 cm2。當(dāng)在螺線管中通入10 A的電流時，它的橫截面上的磁通量為_。253

15、03：一平面試驗線圈的磁矩大小pm為110-8 Am2，把它放入待測磁場中的A處，試驗線圈如此之小，以致可以認(rèn)為它所占據(jù)的空間內(nèi)場是均勻的。當(dāng)此線圈的pm與z軸平行時，所受磁力矩大小為M =510-9 Nm，方向沿x軸負(fù)方向；當(dāng)此線圈的pm與y軸平行時，所受磁力矩為零。則空間A點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度的大小為_，方向為_。Pbacd3023圖32023：一條無限長載流導(dǎo)線折成如圖示形狀，導(dǎo)線上通有電流I= 10 A。P點(diǎn)在cd的延長線上，它到折點(diǎn)的距離a = 2 cm，則P點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B =_。42026：一質(zhì)點(diǎn)帶有電荷q =8.010-10 C，以速度v =3.0105 ms-1在半徑為R =6.00

16、10-3 m的圓周上，作勻速圓周運(yùn)動該帶電質(zhì)點(diǎn)在軌道中心所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B =_，該帶電質(zhì)點(diǎn)軌道運(yùn)動的磁矩pm =_。yIxIIIzOR1R2圖1圖252043：真空中穩(wěn)恒電流I流過兩個半徑分別為R1，R2的同心半圓形導(dǎo)線，兩半圓導(dǎo)線間由沿直徑的直導(dǎo)線連接，電流沿直導(dǎo)線流入(1) 如果兩個半圓共面 (圖1) ，圓心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為_，方向為_；(2) 如果兩個半圓面正交 (圖2) ，則圓心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為_，的方向與y軸的夾角為_。2562圖62562：在真空中，將一根無限長載流導(dǎo)線在一平面內(nèi)彎成如圖所示的形狀，并通以電流I，則圓心O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B的值為_。72665：在非均勻磁場

17、中，有一電荷為q的運(yùn)動電荷。當(dāng)電荷運(yùn)動至某點(diǎn)時，其速率為v，運(yùn)動方向與磁場方向間的夾角為a ，此時測出它所受的磁力為fm。則該運(yùn)動電荷所在處的磁感強(qiáng)度的大小為_。磁力fm的方向一定垂直于_。85310：若把氫原子的基態(tài)電子軌道看作是圓軌道，已知電子軌道半徑r =0.5310-10 m，繞核運(yùn)動速度大小v =2.18108 m/s， 則氫原子基態(tài)電子在原子核處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的大小為_。2710圖5481圖95481：在真空中，電流由長直導(dǎo)線1沿半徑方向經(jīng)a點(diǎn)流入一由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的圓環(huán)，再由b點(diǎn)沿切向流出，經(jīng)長直導(dǎo)線2返回電源(如圖)。已知直導(dǎo)線上的電流強(qiáng)度為I，圓環(huán)半徑為R，aOb =90

18、。則圓心O點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度的大小B =_。102652：在磁場空間分別取兩個閉合回路，若兩個回路各自包圍載流導(dǎo)線的根數(shù)不同，但電流的代數(shù)和相同。則磁感強(qiáng)度沿各閉合回路的線積分_；兩個回路上的磁場分布_。(填：相同、不相同)112710：將半徑為R的無限長導(dǎo)體薄壁管(厚度忽略)沿軸向割去一寬度為h ( h 0， r1)，當(dāng)大環(huán)以變角速度w =w(t)繞垂直于環(huán)面的中心軸旋轉(zhuǎn)時，求小環(huán)中的感應(yīng)電流。其方向如何？ 132499：無限長直導(dǎo)線，通以常定電流I。有一與之共面的直角三角形線圈ABC。已知AC邊長為b，且與長直導(dǎo)線平行，BC邊長為a。若線圈以垂直于導(dǎo)線方向的速度向右平移，當(dāng)B點(diǎn)與長直導(dǎo)線的距離

19、為d時，求線圈ABC內(nèi)的感應(yīng)電動勢的大小和感應(yīng)電動勢的方向。 2769圖2743圖2499圖142743：一邊長為a及b的矩形導(dǎo)線框，它的邊長為b的邊與一載有電流為I的長直導(dǎo)線平行，其中一條邊與長直導(dǎo)線相距為c，c a，如圖所示。今線框以此邊為軸以角速度w勻速旋轉(zhuǎn)，求框中的感應(yīng)電動勢。155554：半徑為R的長直螺線管單位長度上密繞有n匝線圈。在管外有一包圍著螺線管、面積為S的圓線圈，其平面垂直于螺線管軸線。螺線管中電流i隨時間作周期為T的變化，如圖所示。求圓線圈中的感生電動勢。畫出t曲線，注明時間坐標(biāo)。 2327圖0310圖5554圖160310：如圖所示，一長直導(dǎo)線通有電流I，其旁共面地放

20、置一勻質(zhì)金屬梯形線框abcda，已知：da =ab =bc =L，兩斜邊與下底邊夾角均為60，d點(diǎn)與導(dǎo)線相距l(xiāng)。今線框從靜止開始自由下落H高度，且保持線框平面與長直導(dǎo)線始終共面，求：(1) 下落高度為H的瞬間，線框中的感應(yīng)電流為多少？(2) 該瞬時線框中電勢最高處與電勢最低處之間的電勢差為多少？172327：一無限長豎直導(dǎo)線上通有穩(wěn)定電流I，電流方向向上。導(dǎo)線旁有一與導(dǎo)線共面、長度為L的金屬棒，繞其一端O在該平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動，如圖所示。轉(zhuǎn)動角速度為w，O點(diǎn)到導(dǎo)線的垂直距離為r0 (r0 L)。試求金屬棒轉(zhuǎn)到與水平面成q角時，棒內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小和方向。182769：由質(zhì)量為m、電阻為R的均

21、勻?qū)Ь€做成的矩形線框，寬為b，在t =0 時由靜止下落，這時線框的下底邊在y =0平面上方高度為h處(如圖所示)。y =0平面以上沒有磁場；y =0平面以下則有勻強(qiáng)磁場，其方向在圖中垂直紙面向里?，F(xiàn)已知在時刻t = t1和t = t2，線框位置如圖所示，求線框速度v與時間t的函數(shù)關(guān)系 (不計空氣阻力，且忽略線框自感)。192509：如圖所示，一根長為L的金屬細(xì)桿ab繞豎直軸O1O2以角速度w在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。O1O2在離細(xì)桿a端L /5處。若已知地磁場在豎直方向的分量為。求ab兩端間的電勢差。202742：在半徑為R的圓柱形空間內(nèi)，存在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場，的方向與圓柱的軸線平行。有一無限長直導(dǎo)

22、線在垂直圓柱中心軸線的平面內(nèi)，兩線相距為a，a R，如圖所示。已知磁感強(qiáng)度隨時間的變化率為dB /dt，求長直導(dǎo)線中的感應(yīng)電動勢，并說明其方向。2742圖 a bO1O2OL /5 w2509圖一、選擇題15666：D；22020：A；32353：E；42354：D；55468：C；65470：C；72003：B；82046：B；92047：D；102060：B；112062：A；122373：C；132451：A；142575：D；152784：C；162090：C；172381：A；182466：D；192016：D；202049：B；212292：B；222398：C；232400：B；

23、242608：C；252609：D；262736：B；272145：B；282147：B；292404：B；302493：B；312123：A；322504：D；332156：C；342417：C；352421：D；362752：C；375138：D；385141：C；395159：C；402183：D；412790：A；二、填空題12549： 1.2610-5 Wb 25303： 0.5 T； y軸正方向32023： 5.0010-5 T42026： 6.6710-7 T； 7.2010-7 Am252043： ； 垂直紙面向外； ； 62562： 72665： ； 運(yùn)動電荷速度矢量與該點(diǎn)磁

24、感強(qiáng)度矢量所組成的平面85310： 12.4 T95481： 102652： 相同； 不同 112710： 120361： 0 2分； 0132065： 12； 12 142066： 勻速直線； 勻速率圓周； 等距螺旋線152235： 3.0810-13 J 162457： 172581： 4.4810-10 A 182096： 4192103： 9.3410-19 Am2 ；相反202387： 212601： 1.2610-3 J 222630： 235125： ； 垂直紙面向里242109： 0.226 T； 300 A/m 252401： I / (2pr) ； mI / (2pr)26

25、2676： =0 ； 0275134： 鐵磁質(zhì) ； 順磁質(zhì) ； 抗磁質(zhì) 282128： ADCBA繞向 ； ADCBA繞向 292615： 302616： 3.1410-6 C 312134： 1.1110-5 V ； A端322144： 相同(或) ； 沿曲線由中心向外 332508： ； O點(diǎn)342510： 352159： 小于 ； 有關(guān) 362180： ； ； ； L t2521圖372521： 答案見圖382525： 0.400 H 392338： 116405149： m nI ； m n2I2 / 2 412339： ； ； 425160： 或 ； 或 430323： 垂直紙面向里； 垂直O(jiān)P連線向下445161： 三、計算題12251：解：兩段圓弧在O處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為：， -4分兩段直導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為：-4分-1分方向-1分22253：解：設(shè)正方形邊長為l，則旋轉(zhuǎn)的正方形帶電框等效于一個半徑為的帶有均勻面電流的圓帶。圓帶中半徑為r，寬度為dr的圓環(huán)在中心產(chǎn)生的磁場為：-2分-2分-1分-3分-2分30313：解：當(dāng)線圈右邊進(jìn)入均勻磁場后，產(chǎn)生感生電流，因而受到一磁力，方向向左。-4分由得： -2分積分得： 當(dāng)t = 0，v = 0，則： -2