大學物理電磁學考試試題及答案)

1、大學電磁學習題1選擇題(每題 3 分)1如圖所示，半徑為R的均勻帶電球面，總電荷為Q,設無窮遠處的電勢為零，則球內(nèi)距離球心為r的P點處的電場強度的大小和電勢為:Q(A) E=0,U4 0R .Q(B) E=0,U4 0rQQ(C)E42 ，orU40rQQ(D)E42 ,0rU40R2一個靜止的氫離子(H+)在電場中被加速而獲得的速率為一靜止的氧離子(0+2)在同一電場中且通過相同的路徑被加速所獲速率的：(A) 2 倍.(C) 4 倍.(B) 2 2 倍.(D) 42 倍.向外為正)為(A)r2B.(B)2 r2B.(C)- r2Bsin .2(D)- r Bcos .3在磁感強度為B的均勻磁

2、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 n與B的夾角為 ，則通過半球面S的磁通量(取彎面4一個通有電流I的導體，厚度為D，橫截面積為S,放置 在磁感強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導體的側(cè)表面，如圖所示現(xiàn)測得導體上下兩面電勢差為V,則此導體的霍爾系數(shù)等于(A)VDSIB(C)VSIBD(B)(D)IBVDSIVSBD(E)VDIB5兩根無限長載流直導線相互正交放置，如圖所示.Ii沿y軸的正方向，12沿Z軸負方向.若載流Il的導線不能動，載流I2的導 線可以自由運動，則載流 I2的導線開始運動的趨勢是(A) 繞x軸轉(zhuǎn)動.(B) 沿x方向平動.(C)繞y軸轉(zhuǎn)動.(D

3、)無法判斷.Q精品文檔10.平行板電容器的電容C為20.0 F,兩板上的電壓變化率為dU/dt =1.50 x 105 V s1，則該平(E)6無限長直導線在P處彎成半徑為R的圓，當通以電流1時，則在圓心 O If點的磁感強度大小等于OII0I(B)0IP(A)2 RR0.0I(C)(D)2R(1 丄)-(E)(1 :4R7如圖所示的一細螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導線在鐵環(huán)上密繞而成，每 厘米繞10匝當導線中的電流I為2.0 A時，測得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應強度 的大小B為1.0 T,則可求得鐵環(huán)的相對磁導率r為(真空磁導率o =4X 10-7 T m A-1)(A)7.96X102(B)3.98 X 1

4、02(C)1.99 X102(D)63.3:L2B B中以勻角速度 繞通過其一B的方向垂直銅棒轉(zhuǎn)動的平面，8.一根長度為L的銅棒，端 的定軸旋轉(zhuǎn)著，B的方向垂直銅棒轉(zhuǎn)動的平面，如圖所示.t =0時，銅棒與Ob成 角(b為銅棒轉(zhuǎn)動的平面上的一個固定點 t這根銅棒兩端之間的感應電動勢的大小為：1 2(B) L B cos2(D)L2B 則在任一時刻(A)(C)在均勻磁場設),2L Bcos( t2L B cos( tXXX X示，線圈2的電流所產(chǎn)生的通過線圈1的磁通用12表示，S 1則21和12的大小關(guān)系為：(A)21 =2 12.(B)21 12 (C)21 = 12.(D)211= 12 21

5、0.如圖，平板電容器(忽略邊緣效應 )充電時，沿環(huán)路L1的磁場強度S和2 S的兩圓線圈1、H的環(huán)流與沿環(huán)路L2的磁場強度H的環(huán)流兩者，必有:9面積為電流I 線圈1的電流所產(chǎn)生的通過線圈2如圖放置，通有相同的2的磁通用21表I2 S(A)H dldlL.Lo12(B)HdlHdlL1L2(C):Hdl:HdlL1L2(D)H dl0.L1精品文檔精品文檔10.平行板電容器的電容C為20.0 F,兩板上的電壓變化率為dU/dt =1.50 x 105 V s1，則該平二填空題(每題 3分)1由一根絕緣細線圍成的邊長為I的正方形線框，使它均勻帶電，其電荷線密度為，則在正方形中心處的電場強度的大小 E

6、=_2描述靜電場性質(zhì)的兩個基本物理量是 _;它們的定義式是 _ _和 _ 3.個半徑為R的薄金屬球殼，帶有電荷q，殼內(nèi)充滿相對介電常量為r的各向同性均勻電介質(zhì)，殼外為真空. 設無窮遠處為電勢零點， 則球殼的電勢 U=_4.一空氣平行板電容器，電容為 C,兩極板間距離為 d.充電后，兩極板間相互作用力為F.則兩極板間的電勢差為 _，極板上的電荷為 _5.真空中均勻帶電的球面和球體，如果兩者的半徑和總電荷都相等，則帶電球面的電場能量Wi與帶電球體的電場能量W2相比，Wi_W2 (填、=、).6.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 =0.53 10-10 m，繞核運動速度大小v

7、 =2.18 x 108 m/s,則氫原子基態(tài)電子在原子核處產(chǎn)生的磁感強度B的大小為_. (e =1.6 x 10-19 C ,0 =4 x 10-7 T m/A)7.如圖所示.電荷q (0)均勻地分布在一個半徑為 R的薄球殼外表面上，若球殼以 恒角速度 0繞z軸轉(zhuǎn)動，則沿著z軸從到+ R磁感強度的線積分等于8.帶電粒子穿過過飽和蒸汽時，在它走過的路徑上，過飽和蒸汽便凝結(jié)成小液滴，從而顯示出粒子的運動軌跡. 這就是云室的原理. 今在云室中有磁感強度大小為 B = 1T的均勻 磁場，觀測到一個質(zhì)子的徑跡是半徑 r = 20 cm的圓弧.已知質(zhì)子的電荷為 q = 1.6 x 10-19 C,靜止質(zhì)

8、量m = 1.67x 10-27 kg,則該質(zhì)子的動能為 _精品文檔9.真空中兩只長直螺線管1和2，長度相等，單層密繞匝數(shù)相同，直徑之比d1 / d2 =1/4 當它們通以相同電流時，兩螺線管貯存的磁能之比為W / W2= _.精品文檔10.平行板電容器的電容C為20.0 F,兩板上的電壓變化率為dU/dt =1.50 x 105 V s1，則該平if 2行板電容器中的位移電流為 _三計算題（共計 40分）1.（本題10分）一“無限長”圓柱面，其電荷面密度 為：=0COS ，式中 為半徑R與x軸所夾的角，試 求圓柱軸線上一點的場強.2.（本題5分）厚度為d的“無限大”均勻帶電導體板兩 表面單位

9、面積上電荷之和為.試求圖示離左板面距離為 a的一點與離右板面距離為b的一點之間的電勢差.3.（本題10分）一電容器由兩個很長的同軸薄圓筒組成，內(nèi)、外圓筒半 徑分別為R1 = 2 cm , R2 = 5 cm,其間充滿相對介電常量為r的各向同性、均勻電介質(zhì)電容器接在電壓U = 32 V的電源上，（如圖所示），試求距離軸線R = 3.5 cm處的A點的電場強度和 A點與外筒間的電勢差.4.（本題5分）一無限長載有電流I的直導線在一處折成直角, 導線所在平面內(nèi)，距一條折線的延長線和另一條導線的距離都為圖.求P點的磁感強度B.5.（本題10分）無限長直導線，通以常定電流 I 有一與之共 面的直角三角形

10、線圈 ABC 已知AC邊長為b,且與長直導線平 行，BC邊長為a.若線圈以垂直于導線方向的速度 V向右平移, 當B點與長直導線的距離為 d時，求線圈ABC內(nèi)的感應電動勢 P點位于a,如精品文檔的大小和感應電動勢的方向.精品文檔參考解：由安培環(huán)路定理dlB dlo1oq8.3.08X10-13 J參考解:qvB3分qBr1.92 x 107 m/s質(zhì)子動能EK1 2mv23.08 x 10-13 Jnl2 2 2.n I lW22W1 : W22 2 2n I l (d2 /4)d；:d；1:16基礎(chǔ)物理學I模擬試題參考答案一、選擇題（每題3 分&,共30分）1.A2.B3.D4.E5.A6.D

11、7.B8.E9.C10.C二、填空題（每題3 分&,共30分）1 . 03 分2.電場強度和電勢1分3. q / (40R)3分E F/q。，0Ua W/q。a1分E dl i| _ (U 0=0)1分4. 2Fd /C2分5. 3分6.12.4 T3分1分7.9.1 : 16參考解：w B2/ 02BB2V10.3 A精品文檔三、計算題（共40 分）1.（本題10分）解：將柱面分成許多與軸線平行的 細長條，每條可視為“無限長”均勻帶電直線，其 電荷線密度為=ocos Rd ，它在O點產(chǎn)生的場強為：dEcos d3分2oR20它沿x、y 軸上的二個分量為：dEx= dEcos = co s2

12、d1分20dEsi n0sinco s d1分dEy=20積分：Ex2 0-cos2 d =-0 202 o2分Ey200 sin20d(sin )02分. .EExi-0 i1分2 o2.（本題5分）解：選坐標如圖由高斯定理，平板內(nèi)、外的 場強分布為：E = 0（板內(nèi)）Ex/（2 o）（板外）2 分21、2兩點間電勢差Ui U 2 Ex d x1d /2b d/2-d x -d x(a d/2)2 od/2 2 o2；(b a)3.（本題10分）解：設內(nèi)外圓筒沿軸向單位長度上分別帶有電荷 得兩+和，根據(jù)高斯定理可求圓筒間任一點的電場強度為則兩圓筒的電勢差為U解得E2 o rrE dr&R2R, 20 r r20 rU店2 o rR1精品文檔精品文檔a r0I ydx d x0 Ibr)d x20I(b2 r x2r aax2d0Ibara 、dr(ln)dt2 ara rdtbr a r、 In ) a r4.（本題5分）解:兩折線在P點產(chǎn)生的磁感強度分別為：0I2B1(1)方向為廳1分4 a2|B201(12)方向為O甲匚2分4 a2BB1B220I /(4a）方向為各1分5.（本題10分）解：建立坐標系，長直導線為y軸，BC邊為x軸，原點