大學(xué)物理習(xí)題集加答案解析

1、大學(xué)物理習(xí)題集（一）大學(xué)物理教研室2010年 3 月目錄部分物理常量2練習(xí)一庫倫定律電場(chǎng)強(qiáng)度3練習(xí)二電場(chǎng)強(qiáng)度（續(xù)）電通量4練習(xí)三高斯定理5練習(xí)四靜電場(chǎng)的環(huán)路定理電勢(shì) 6練習(xí)五場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體8練習(xí)六靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體（續(xù)）靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)9練習(xí)七靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)（續(xù)）電容靜電場(chǎng)的能量10練習(xí)八恒定電流11練習(xí)九磁感應(yīng)強(qiáng)度洛倫茲力13練習(xí)十霍爾效應(yīng)安培力14練習(xí)十一畢奧薩伐爾定律16練習(xí)十二畢奧薩伐爾定律（續(xù)）安培環(huán)路定律17練習(xí)十三安培環(huán)路定律（續(xù)）變化電場(chǎng)激發(fā)的磁場(chǎng)18練習(xí)十四靜磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)20練習(xí)十五電磁感應(yīng)定律動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)21練習(xí)十六感生電動(dòng)勢(shì)互感23練習(xí)十七互感（續(xù)）自感磁場(chǎng)

2、的能量24練習(xí)十八麥克斯韋方程組26練習(xí)十九狹義相對(duì)論的基本原理及其時(shí)空觀27練習(xí)二十相對(duì)論力學(xué)基礎(chǔ)28練習(xí)二十一熱輻射29練習(xí)二十二光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)熱輻射30練習(xí)二十三德布羅意波不確定關(guān)系32練習(xí)二十四薛定格方程氫原子33部 分 物 理 常 量萬有引力常量g= 1011n m2kg2重力加速度g=s2阿伏伽德羅常量na=1023mol1摩爾氣體常量r=mol1k1玻耳茲曼常量k=1023jk1斯特藩玻爾茲曼常量 = 10-8 w m2k4標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1atm=105pa真空中光速c=108m/s基本電荷e=1019c電子靜質(zhì)量me=1031kg質(zhì)子靜質(zhì)量mn=1027kg中子靜質(zhì)量mp=10

3、27kg真空介電常量0= 1012 f/m真空磁導(dǎo)率0=4107h/m= 106h/m普朗克常量h = 1034 js維恩常量b=103m k說明：字母為黑體者表示矢量練習(xí)一庫倫定律電場(chǎng)強(qiáng)度一. 選擇題1. 關(guān)于試驗(yàn)電荷以下說法正確的是(a) 試驗(yàn)電荷是電量極小的正電荷；(b) 試驗(yàn)電荷是體積極小的正電荷；(c) 試驗(yàn)電荷是體積和電量都極小的正電荷；(d) 試驗(yàn)電荷是電量足夠小，以至于它不影響產(chǎn)生原電場(chǎng)的電荷分布，從而不影響原電場(chǎng); 同時(shí)是體積足夠小，以至于它所在的位置真正代表一點(diǎn)的正電荷（這里的足夠小都是相對(duì)問題而言的）.2. 關(guān)于點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的計(jì)算公式e = q r / (4 0 r3)

4、, 以下說法正確的是(a) r0 時(shí), e；(b) r0 時(shí),q不能作為點(diǎn)電荷, 公式不適用；(c) r0 時(shí),q仍是點(diǎn)電荷 , 但公式無意義；(d) r0 時(shí),q已成為球形電荷, 應(yīng)用球?qū)ΨQ電荷分布來計(jì)算電場(chǎng).3. 關(guān)于電偶極子的概念, 其說法正確的是(a) 其電荷之間的距離遠(yuǎn)小于問題所涉及的距離的兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷系統(tǒng)；(b) 一個(gè)正點(diǎn)電荷和一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)；(c) 兩個(gè)等量異號(hào)電荷組成的系統(tǒng)；(d) 一個(gè)正電荷和一個(gè)負(fù)電荷組成的系統(tǒng).(e) 兩個(gè)等量異號(hào)的點(diǎn)電荷組成的系統(tǒng)4. 試驗(yàn)電荷q0在電場(chǎng)中受力為f , 其電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為f / q0 , 以下說法正確的是(a) e正比于f

5、；(b) e反比于q0；(c) e正比于f 且反比于q0；(d) 電場(chǎng)強(qiáng)度e是由產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷所決定的, 不以試驗(yàn)電荷q0及其受力的大小決定.5. 在沒有其它電荷存在的情況下, 一個(gè)點(diǎn)電荷q1受另一點(diǎn)電荷 q2的作用力為f12,當(dāng)放入第三個(gè)電荷q后 ,以下說法正確的是(a) f12的大小不變 , 但方向改變 , q1所受的總電場(chǎng)力不變；(b) f12的大小改變了 , 但方向沒變 , q1受的總電場(chǎng)力不變；(c) f12的大小和方向都不會(huì)改變, 但q1受的總電場(chǎng)力發(fā)生了變化；(d) f12的大小、方向均發(fā)生改變, q1受的總電場(chǎng)力也發(fā)生了變化.二. 填空題1. 如圖所示 , 一電荷線密度為的無限

6、長帶電直線垂直通過圖面上的 a點(diǎn), 一電荷為q的均勻球體 , 其球心為 o點(diǎn) , aop是邊長為a的等邊三角形, 為了使 p點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于op, 則和q的 數(shù) 量 關(guān) 系 式 為,且與q為號(hào)電荷 ( 填同號(hào)或異號(hào) ) .2. 在一個(gè)正電荷激發(fā)的電場(chǎng)中的某點(diǎn)a， 放入一個(gè)正的點(diǎn)電荷q,測(cè)得它所受力的大小為f1 ; 將其撤走 , 改放一個(gè)等量的點(diǎn)電荷q ,測(cè)得電場(chǎng)力的大小為f2 , 則 a 點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度e的大小滿足的關(guān)系式為.3. 一半徑為r的帶有一缺口的細(xì)圓環(huán), 缺口寬度為d (dd ,c = 0 , ea ed , ec = 0 , ua = uc = ud .(b) ad ,c = 0 ,

7、 ea ed , ec = 0 , ua uc = ud .(c) a=c ,d0 , ea= ec=0 , ed 0 , ua = uc =0 , ud0.(d) d0 ,c 0 ,auc ua .2. 如圖 , 一接地導(dǎo)體球外有一點(diǎn)電荷q,q距球心為 2r, 則導(dǎo)體球上的感應(yīng)電荷為(a)0. (b) q.(c) +q/2.(d) q/2.3. 導(dǎo)體 a接地方式如圖, 導(dǎo)體 b帶電為 +q, 則導(dǎo)體 a(a) 帶正電 .(b) 帶負(fù)電 .(c) 不帶電 .(d) 左邊帶正電 , 右邊帶負(fù)電 .4. 半徑不等的兩金屬球a、b ,ra = 2rb ,a 球帶正電q ,b 球帶負(fù)電2q, 今用導(dǎo)線

8、將兩球聯(lián)接起來 ,則(a) 兩球各自帶電量不變. (b) 兩球的帶電量相等.(c) 兩球的電位相等.(d) a 球電位比b球高 .5. 如圖，真空中有一點(diǎn)電荷q, 旁邊有一半徑為r的球形帶電導(dǎo)體，q距球心為d ( d r ) 球體旁附近有一點(diǎn)p ， p在q與球心的連線上，p點(diǎn)附近導(dǎo)體的面電荷密度為 . 以下關(guān)于p點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小的答案中 ,正確的是(a) / (20 ) + q /40 ( dr )2 ；(b) / (20 ) q /40 ( dr )2 ；(c) / 0 + q /40 ( dr )2 ；(d) / 0q /40 ( dr )2 ；(e) / 0；(f) 以上答案全不對(duì).二.

9、填空題1. 如圖 , 一平行板電容器, 極板面積為s, 相距為d, 若 b板接地 , 且保持 a板的電勢(shì)ua=u0不變 , 如圖 , 把一塊面積相同的帶電量為q的導(dǎo)體薄板c平行地插入兩板中間 , 則導(dǎo)體薄板c的電 勢(shì)uc = .2. 地球表面附近的電場(chǎng)強(qiáng)度約為100n/c , 方向垂直地面向下, 假設(shè)地球 上 的 電 荷 都 均 勻 分 布 在 地 表 面 上 , 則 地 面 的 電 荷 面 密 度= , 地面電荷是電荷（填正或負(fù)）.3. 如圖所示， 兩塊很大的導(dǎo)體平板平行放置, 面積都是s， 有一定厚度，帶電量分別為q1和q2, 如不計(jì)邊緣效應(yīng)，則a、b、c、d四個(gè)表面上的電荷面密度分別為、

10、 .三. 計(jì)算題1. 半徑分別為r1 = cm 和r2 = cm 的兩個(gè)球形導(dǎo)體, 各帶電量q= 108c, 兩球心相距很遠(yuǎn) , 若用細(xì)導(dǎo)線將兩球連接起來, 并設(shè)無限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn), 求: (1)兩球分別帶有的電量 ; (2)各球的電勢(shì) .2. 如圖，長為2l的均勻帶電直線，電荷線密度為，在其下方有一導(dǎo)體球，球心在直線的中垂線上，距直線為d，d大于導(dǎo)體球的半徑r，（ 1）用電勢(shì)疊加原理求導(dǎo)體球的電勢(shì)；（2）把導(dǎo)體球接地后再斷開，求導(dǎo)體球上的感應(yīng)電量.練習(xí)七靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)（續(xù)）電容 靜電場(chǎng)的能量一. 選擇題1. 極化強(qiáng)度p是量度介質(zhì)極化程度的物理量, 有一關(guān)系式為p = 0(r1)e , 電位

11、移矢量公式為 d = 0e + p , 則(a) 二公式適用于任何介質(zhì). (b) 二公式只適用于各向同性電介質(zhì). (c) 二公式只適用于各向同性且均勻的電介質(zhì). (d) 前者適用于各向同性電介質(zhì), 后者適用于任何電介質(zhì).2. 電極化強(qiáng)度p(a) 只與外電場(chǎng)有關(guān).(b) 只與極化電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)有關(guān).(c) 與外場(chǎng)和極化電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)都有關(guān).(d) 只與介質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)系, 與電場(chǎng)無關(guān) .3. 真空中有一半徑為r, 帶電量為q的導(dǎo)體球 , 測(cè)得距中心o為r 處的 a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為ea=q r /(40r3) , 現(xiàn)以 a 為中心 , 再放上一個(gè)半徑為 , 相對(duì)電容率為 r的介質(zhì)球 , 如圖所示 , 此

12、時(shí)下列各公式中正確的是(a) a 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度ea=ea / r；(b) ；(c) =q/0；(d) 導(dǎo)體球面上的電荷面密度 = q /( 4r2 ).4. 平行板電容器充電后與電源斷開, 然后在兩極板間插入一導(dǎo)體平板, 則電容c, 極板間電壓v, 極板空間 (不含插入的導(dǎo)體板)電場(chǎng)強(qiáng)度e以及電場(chǎng)的能量w將 ( 表示增大 , 表示減小 )(a) c,u,w,e.(b) c,u,w,e不變 .(c) c,u,w,e.(d) c,u,w,e.5. 如果某帶電體電荷分布的體電荷密度增大為原來的2 倍, 則電場(chǎng)的能量變?yōu)樵瓉淼?a) 2 倍.(b) 1/2倍.(c) 1/4倍.(d) 4 倍.二. 填

13、空題1. 一平行板電容器, 充電后斷開電源, 然后使兩極板間充滿相對(duì)介電常數(shù)為r的各向同性均勻電介質(zhì), 此時(shí)兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為原來的倍, 電場(chǎng)能量是原來的倍.2. 在相對(duì)介電常數(shù)r = 4 的各向同性均勻電介質(zhì)中, 與電能密度we=2106j/cm3相應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小e = .3. 一平行板電容器兩極板間電壓為u, 其間充滿相對(duì)介電常數(shù)為r的各向同性均勻電介質(zhì),電介質(zhì)厚度為d, 則電介質(zhì)中的電場(chǎng)能量密度w= .三. 計(jì)算題1. 一電容器由兩個(gè)很長的同軸薄圓筒組成，內(nèi)外圓筒半徑分別為r1 =2cm ，r2= 5cm ，其間充滿相對(duì)介電常數(shù)為r的各向同性、均勻電介質(zhì)、電容器接在電壓u=32v的電

14、源上 （如圖所示為其橫截面），試求距離軸線r=處的 a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和a點(diǎn)與外筒間的電勢(shì)差.2. 假想從無限遠(yuǎn)處陸續(xù)移來微電荷使一半徑為r的導(dǎo)體球帶電.(1) 球上已帶電荷q時(shí)，再將一個(gè)電荷元dq從無限遠(yuǎn)處移到球上的過程中，外力作多少功(2) 使球上電荷從零開始加到q的過程中，外力共作多少功練習(xí)八恒定電流一. 選擇題1. 兩個(gè)截面不同、長度相同的用同種材料制成的電阻棒，串聯(lián)時(shí)如圖(1) 所示，并聯(lián)時(shí)如圖 (2) 所示，該導(dǎo)線的電阻忽略，則其電流密度j與電流i應(yīng)滿足：(a) i1 =i2 j1 = j2 i1 = i2j1= j2.(b)i1 =i2 j1 j2 i1i2j1= j2.(c)i1i

15、2 j1 = j2 i1 = i2j1j2.(d) i1i2 j1 j2 i1i2j1j2.2. 兩個(gè)截面相同、長度相同，電阻率不同的電阻棒r1 、r2（12）分別串聯(lián)（如上圖）和并聯(lián)（如下圖）在電路中，導(dǎo)線電阻忽略，則(a) i1i2 j1j2 i1 = i2j1= j2.(b)i1 =i2 j1 =j2 i1= i2j1= j2.(c)i1=i2 j1 = j2 i1i2j1j2.(d) i1i2 j1j2 i1i2j1j2.3. 室溫下，銅導(dǎo)線內(nèi)自由電子數(shù)密度為n= 1028個(gè)/ 米3，電流密度的大小j= 2106安/ 米2，則電子定向漂移速率為：(a) 10-4米/ 秒. (b) 10

16、-2米/ 秒. (c) 102米/ 秒 . (d) 105米/ 秒. 4. 在一個(gè)長直圓柱形導(dǎo)體外面套一個(gè)與它共軸的導(dǎo)體長圓筒,兩導(dǎo)體的電導(dǎo)率可以認(rèn)為是無限大, 在圓柱與圓筒之間充滿電導(dǎo)率為的均勻?qū)щ娢镔|(zhì), 當(dāng)在圓柱與圓筒上加上一定電壓時(shí), 在長度為l的一段導(dǎo)體上總的徑向電流為i,如圖所示 ,則在柱與筒之間與軸線的距離為r的點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為:(a) 2ri/ (l2). (b) i/(2rl).(c) il/(2r2).(d) i/(2rl).5. 在如圖所示的電路中，兩電源的電動(dòng)勢(shì)分別為1、2、，內(nèi)阻分別為r1、r2， 三個(gè)負(fù)載電阻阻值分別為r1、r2、r, 電流分別為i1、i2、i3 , 方

17、向如圖 , 則由 a到 b的電勢(shì)增量ubua為：(a) 21i1 r1+i2 r2i3 r .(b) 2+1i1(r1 + r1)+i2(r2 + r2) i3 r.(c) 21i1(r1r1)+i2(r2r2) .(d) 21i1(r1 + r1)+i2(r2 + r2) . 二. 填空題1. 用一根鋁線代替一根銅線接在電路中，若鋁線和銅線的長度、電阻都相等， 那么當(dāng)電路與電源接通時(shí)銅線和鋁線中電流密度之比j1：j2 = . （ 銅 電 阻 率 106 cm , 鋁 電 阻 率 106 cm , ）2. 金屬中傳導(dǎo)電流是由于自由電子沿著與電場(chǎng)e相反方向的定向漂移而形成, 設(shè)電子的電量為e ,

18、 其平均漂移率為v , 導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n , 則電流密度的大小j = , j的方向與電場(chǎng)e的方向.3. 有一根電阻率為、截面直徑為d、長度為l的導(dǎo)線，若將電壓u加 在 該導(dǎo) 線的 兩端 ， 則單 位 時(shí)間 內(nèi)流 過導(dǎo) 線 橫截 面 的自 由電 子數(shù)為；若導(dǎo)線中自由電子數(shù)密度為n，則電子平均漂移速率為. （導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n）三. 計(jì)算題1. 兩同心導(dǎo)體球殼，內(nèi)球、外球半徑分別為ra , rb,其間充滿電阻率為的絕緣材料，求兩球殼之間的電阻.2. 在如圖所示的電路中，兩電源的電動(dòng)勢(shì)分別為1=9v和2 =7v, 內(nèi)阻分別為r1 = 3和 r2= 1，電阻r=8，求電阻

19、r兩端的電位差.練習(xí)九 磁感應(yīng)強(qiáng)度洛倫茲力一. 選擇題1. 一個(gè)動(dòng)量為p電子，沿圖所示的方向入射并能穿過一個(gè)寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為b（方向垂直紙面向外）的均勻磁場(chǎng)區(qū)域，則該電子出射方向和入射方向間的夾角為(a) =arccos(ebd/p). (b) =arcsin(ebd/p). (c) =arcsinbd /(ep). (d) =arccosbd/(e p). 2. 一均勻磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直于紙面，兩帶電粒子在該磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則(a) 兩粒子的電荷必然同號(hào).(b) 粒子的電荷可以同號(hào)也可以異號(hào).(c) 兩粒子的動(dòng)量大小必然不同.(d) 兩粒子的運(yùn)動(dòng)周期必然不同.3. 一

20、運(yùn)動(dòng)電荷q，質(zhì)量為m，以初速v0進(jìn)入均勻磁場(chǎng)， 若v0與磁場(chǎng)方向的夾角為，則(a) 其動(dòng)能改變，動(dòng)量不變.(b) 其動(dòng)能和動(dòng)量都改變.(c) 其動(dòng)能不變，動(dòng)量改變.(d) 其動(dòng)能、動(dòng)量都不變.4. 兩個(gè)電子a 和 b 同時(shí)由電子槍射出，垂直進(jìn)入均勻磁場(chǎng)，速率分別為v和 2v，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，它們是(a)a 、b 同時(shí)回到出發(fā)點(diǎn). (b) a 、 b 都不會(huì)回到出發(fā)點(diǎn).(c) a先回到出發(fā)點(diǎn). (d) b先回到出發(fā)點(diǎn).5. 如圖所示兩個(gè)比荷（q/m）相同的帶導(dǎo)號(hào)電荷的粒子，以不同的初速度v1和 v2（v1v2）射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)b中，設(shè)t1、t2分別為兩粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的周期，則以下結(jié)論正確的是：(a)

21、t1 = t2，q1和q2都向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；(b) t1 = t 2，q1和q2都向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)(c) t1t2，q1向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，q2向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；(d) t1 = t2，q1向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，q2向逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)；二. 填空題1. 一電子在b=2103t 的磁場(chǎng)中沿半徑為r=2102m 、 螺距為h=102m的螺旋運(yùn)動(dòng)，如 圖 所 示 ， 則 磁 場(chǎng) 的 方 向, 電 子 速 度 大 小為.2. 磁場(chǎng)中某點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度b= (t), 一電子以速度v=106i+106j (m/s) 通過該點(diǎn), 則作用于該電子上的磁場(chǎng)力f= .3. 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中， 電子以速率v=105m/s 作

22、半徑r=的圓周運(yùn)動(dòng) . 則磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小b= .三. 計(jì)算題1. 如圖所示，一平面塑料圓盤，半徑為r ，表面均勻帶電, 電荷面密度為，假定盤繞其軸線oo 以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)b垂直于軸線oo ，求圓盤所受磁力矩的大小。2. 如圖所示， 有一電子以初速度v0沿與均勻磁場(chǎng)b成角度的方向射入磁場(chǎng)空間. 試證明當(dāng)圖中的距離l=2 menv0cos /(eb)時(shí)， （其中me為電子質(zhì)量，e為電子電量的絕對(duì)值，n=1， 2），電子經(jīng)過一段飛行后恰好打在圖中的o點(diǎn) .練習(xí)十霍爾效應(yīng)安培力一. 選擇題1. 一銅板厚度為d=, 放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為b=的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 , 磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面, 如圖所示

23、 , 現(xiàn)測(cè)得銅板上下兩面電勢(shì)差為v=105v, 已知銅板中自由電子數(shù)密度n=1028m3, 則此銅板中的電流為(a). (b) . (c) . (d) .2. 如圖 , 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形通電線圈, 它的平面與磁場(chǎng)平行,在磁場(chǎng)作用下 , 線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) , 其方向是(a)ab 邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi) , cd邊轉(zhuǎn)出紙外 .(b) ab邊轉(zhuǎn)出紙外 , cd邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi) .(c) ad邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi) , bc邊轉(zhuǎn)出紙外 .(d) ad邊轉(zhuǎn)出紙外 , bc邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi) .3. 如圖所示 , 電流元i1dl1和i2dl2在同一平面內(nèi), 相距為r, i1dl1與兩電流元的連線r的夾角為1 , i2dl2與r的夾角為2 , 則

24、i2dl2受i1dl1作用的安培力的大小為( 電流元idl在距其為r的空間點(diǎn)激發(fā)的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為)(a) 0 i1 i2d l1d l2 / ( 4 r2 ) .(b)0 i1 i2d l1d l2 sin1 sin2/ ( 4 r2 ) .(c) 0 i1 i2d l1d l2 sin1 / ( 4 r2 ) .(d)0 i1 i2d l1d l2 sin2 / ( 4 r2 ) .4. 如圖 , 將一導(dǎo)線密繞成內(nèi)半徑為r1，外半徑為r2 的園形平面線圈，導(dǎo)線的直徑為d，電流為i，則此線圈磁矩的大小為(a)(r22r12)i .(b)(r23r13)i （3 d） .(c) (r22r1

25、2)i （3 d）.(d)(r22 + r12)i （3 d）.5. 通有電流i的正方形線圈mnop ，邊長為a（如圖），放置在均勻磁場(chǎng)中，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度b沿z軸方向，則線圈所受的磁力矩m為(a)i a2 b，沿y負(fù)方向 .(b) i a2 b/2 ，沿z方向 .(c) i a2 b，沿y方向 .(d) i a2 b/2 ，沿y方向 .二. 填空題1. 如圖所示 , 在真空中有一半徑為a的 3/4 園弧形的導(dǎo)線 , 其中通以穩(wěn)恒電流i,導(dǎo)線置于均勻外磁場(chǎng)b中,且b與導(dǎo)線所在平面垂直,則該圓弧載流導(dǎo)線bc 所受的磁力大小為.2. 平面線圈的磁矩pm=isn，其中s是電流為i的平面線圈，n是線圈的

26、； 按 右 手 螺 旋 法 則 ， 當(dāng) 四 指 的 方 向 代表方向時(shí)，大姆指的方向代表方向.3. 一個(gè)半徑為r、電荷面密度為的均勻帶電圓盤，以角速度繞過圓心且垂直盤面的軸線 aa旋轉(zhuǎn)，今將其放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的均勻外磁場(chǎng)中，b的方向垂直于軸線aa，在 距 盤 心 為r處 取 一 寬 為dr的 與 盤 同 心 的 圓 環(huán) ， 則 圓 環(huán) 內(nèi) 相 當(dāng) 于 有 電流，該微元電流環(huán)磁矩的大小為，該微元電流環(huán) 所受磁力矩的大小為，圓盤所受合力矩的大小為.三. 計(jì)算題1. 在霍耳效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，寬，長，厚103cm的導(dǎo)體，沿長度方向載有的電流，此導(dǎo)體片放在與其垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)(b=中，產(chǎn)生 105v的橫向電壓

27、，試由這些數(shù)椐求：（1）載流子的漂移速度；（ 2）每立方厘米的載流子數(shù)目；（ 3）假設(shè)載流子是電子，試就此題作圖，畫出電流方向、磁場(chǎng)方向及霍耳電壓的極性.2. 如圖所示，水平面內(nèi)有一圓形導(dǎo)體軌道，勻強(qiáng)磁場(chǎng)b的方向與水平面垂直，一金屬桿om （質(zhì)量為m）可在軌道上繞o運(yùn)轉(zhuǎn)，軌道半徑為a. 若金屬桿與軌道的摩擦力正比于m點(diǎn)的速度，比例系數(shù)為k，試求（ 1）若保持回路中的電流不變，開始時(shí)金屬桿處于靜止，則t時(shí)刻金屬桿的角速度等于多少（ 2）為使金屬桿不動(dòng)，在m點(diǎn)應(yīng)加多少的切向力.練習(xí)十一畢奧薩伐爾定律一. 選擇題1. 寬為a，厚度可以忽略不計(jì)的無限長扁平載流金屬片，如圖所示，中心軸線上方一點(diǎn)p 的磁

28、感應(yīng)強(qiáng)度的方向是(a) 沿y軸正向 . (b) 沿z軸負(fù)向 . (c) 沿y軸負(fù)向 . (d) 沿x軸正向 .2. 兩無限長載流導(dǎo)線，如圖放置，則坐標(biāo)原點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向分別為：(a)0 i (2 a) ,在yz面內(nèi)，與y成 45角.(b)0 i (2 a) , 在yz面內(nèi)，與y成 135角.(c)0 i (2 a) ,在xy面內(nèi)，與x成 45角.(d)0 i (2 a) ,在zx面內(nèi)，與z成 45角.3. 一無限長載流導(dǎo)線，彎成如圖所示的形狀，其中abcd 段在xoy平面內(nèi)，bcd弧是半徑為r的半圓弧， de段平行于 oz軸，則圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為(a) j 0 i (4 r) +

29、k 0i (4r) 0 i (4r) .(b) j 0 i (4 r) k 0 i (4 r) + 0 i (4r) .(c) j 0 i (4 r) + k 0i (4 r)+0 i (4r) .(d) j 0 i (4 r) k 0i (4 r) 0 i (4r) .4. 一電流元i d l位于直角坐標(biāo)系原點(diǎn)，電流沿z軸方向 , 空間點(diǎn)p ( x , y , z) 的磁感應(yīng)強(qiáng)度沿x軸的分量是：(a) 0. (b) (0 4)i y d l ( x2 + y2 +z2 )3/2 .(c) (0 4)i x d l ( x2 + y2 +z2 )3/2 .(d) (0 4)i y d l (

30、x2 + y2 +z2 ).5. 電流i由長直導(dǎo)線1 沿垂直 bc 邊方向經(jīng)a 點(diǎn)流入一電阻均勻分布的正三角形線框, 再由 b 點(diǎn)沿垂直ac 邊方向流出 , 經(jīng)長直導(dǎo)線 2 返回電源 ( 如圖，若載流直導(dǎo)線1、 2 和三角形框在框中心o點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別用b1 、b2和b3 表示，則o點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小(a) b = 0 ，因?yàn)閎1 = b2 =b3 = 0 .(b) b = 0 ，因?yàn)殡m然b10,b2 0, 但b1 +b2 = 0 ,b3 = 0.(c) b 0 ，因?yàn)殡m然b3 =0，但b1 +b2 0.(d) b 0 ，因?yàn)殡m然b1 +b2 = 0 ，但 b3 0 .二. 填空題1.

31、氫原子中的電子，以速度v在半徑r的圓周上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，它等效于一圓電流，其電流i用v、r、e（電子電量）表示的關(guān)系式為i= ，此圓電流在中心產(chǎn)生的磁場(chǎng)為b=，它的磁矩為pm= .2. 真空中穩(wěn)恒電流i 流過兩個(gè)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(gè)半圓面共面，如圖 (1) ，圓 心o 點(diǎn) 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度b0 的 大 小為，方向?yàn)椋?2) 如果兩個(gè)半圓面正交，如圖(2) ，則圓心o點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度b0 的大小 為，b0的 方 向 與y軸 的 夾 角為.3. 在真空中 , 電流由長直導(dǎo)線1 沿半徑方向經(jīng)a 點(diǎn)流入一電阻均勻分布的

32、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,則圓心o點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小b = .三. 計(jì)算題1. 一半徑r= 的無限長1/4 圓柱面形金屬片，沿軸向通有電流i= 的電流，設(shè)電流在金屬片上均勻分布，試求圓柱軸線上任意一點(diǎn)p 的磁感應(yīng)強(qiáng)度 .2. 如圖 , 將一導(dǎo)線由內(nèi)向外密繞成內(nèi)半徑為r1，外半徑為r2 的園形平面線圈，共有n匝，設(shè)電流為i，求此園形平面載流線圈在中心o處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.練習(xí)十三安培環(huán)路定律一. 選擇題1. 圖為磁場(chǎng)b中的一袋形曲面，曲面的邊緣為一半徑等于r的圓，此圓面的平面與磁感應(yīng)

33、強(qiáng)度b的方向成/6 角，則此袋形曲面的磁通量m（設(shè)袋形曲面的法線向外）為(a)r2b.(b)r2b/2. (c) r2b2 .(d) r2b2 .2. 如圖所示，xy平面內(nèi)有兩相距為l的無限長直載流導(dǎo)線，電流的大小相等，方向相同且平行于x軸，距坐標(biāo)原點(diǎn)均為a，z軸上有一點(diǎn)p距兩電流均為2a，則 p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b(a) 大小為0i（4a），方向沿z軸正向 .(b) 大小為0i（4a），方向沿z軸正向 .(c) 大小為0i（4a），方向沿y軸正向 .(d) 大小為0i（4a），方向沿y軸負(fù)向 . 3. 如圖所示的電路,設(shè)線圈導(dǎo)線的截面積相同, 材料相同 , 則 o點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(a)0.(

34、b)0i /(8r).(c)0i /(4r).(d)0i /(2r).4. 電流i1穿過一回路l，而電流i2 則在回路的外面，于是有(a) l上各點(diǎn)的b及積分都只與i1有關(guān) .(b) l上各點(diǎn)的b只與i1有關(guān)，積分與i1、i2有關(guān) .(c) l上各點(diǎn)的b與i1、i2有關(guān)，積分與i2無關(guān) . (d) l上各點(diǎn)的b及積分都與i1、i2有關(guān) .5. 對(duì)于某一回路l，積分等于零，則可以斷定(a) 回路l內(nèi)一定有電流 .(b) 回路l內(nèi)可能有電流 .(c) 回路l內(nèi)一定無電流 .(d) 回路l內(nèi)可能有電流，但代數(shù)和為零.二. 填空題1. 其圓心重合， 相互正交的， 半徑均為r的兩平面圓形線圈，匝數(shù)均為n

35、，電流均為i，且 接 觸 點(diǎn) 處 相 互 絕 緣 ， 如 圖 所 示 ， 則 圓 心o 處 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度 的 矢 量 式為.2. 一帶正電荷q的粒子以速率v從x負(fù)方向飛過來向x正方向飛去，當(dāng)它經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)，在x軸上的x0處的磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量表達(dá)式為，在y軸上的y0處的磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量表達(dá)式為.3. 如圖所示，真空中有兩圓形電流i1和i2 和三個(gè)環(huán)路l1 l2 l3，則安培環(huán)路定律的表達(dá)式為= ，= ,= .三. 計(jì)算題1. 在一半徑r= 的無限長半圓柱面形金屬薄片中，自上而下地有i=的電流通過 , 如圖所示 , 試求圓柱軸線上任意一點(diǎn)p 的磁感應(yīng)強(qiáng)度b的大小及方向 .2. 試用安培環(huán)路定律

36、和磁場(chǎng)的高斯定理證明磁力線處處平行的無電流空間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng) .練習(xí)十三安培環(huán)路定律（續(xù)）變化電場(chǎng)激發(fā)的磁場(chǎng)一. 選擇題4. 位移電流與傳導(dǎo)電流一樣(a) 都是由載流子的定向移動(dòng)產(chǎn)生的；(b) 都可以激發(fā)磁場(chǎng)；(c) 都可以用電流表測(cè)量其大?。?d) 都一樣產(chǎn)生熱效應(yīng).2. 如圖所示 , 有兩根無限長直載流導(dǎo)線平行放置, 電流分別為i1和i2, l是空間一閉曲線,i1在l內(nèi) ,i2在l外 ,p 是l上的一點(diǎn) , 今將i2在l外向i1移近時(shí) ,則有(a) 與bp同時(shí)改變 .(b) 與bp都不改變 .(c) 不變 ,bp改變 .(d) 改變 ,bp不變 .3. 如圖 , 一環(huán)形電流i和一回路l，

37、則積分應(yīng)等于(a) 0.(b) 2 i .(c) 20i .(d) 20i .4. 對(duì)于某一回路l，積分0i0，則可以肯定(a) 回路上有些點(diǎn)的b可能為零，有些可能不為零，或所有點(diǎn)可能全不為零. (b) 回路上所有點(diǎn)的b一定不為零 .(c) 回路上有些點(diǎn)的b一定為零 .(d) 回路上所有點(diǎn)的b可能都為零 .5. 載流空心圓柱導(dǎo)體的內(nèi)外半徑分別為a和 b，電流在導(dǎo)體截面上均勻分布，則空間各點(diǎn)的br曲線應(yīng)為圖中的哪一圖二. 填空題1. 長度為l, 半徑為r的有限長載流圓柱，電流為i, 用安培環(huán)路定律（填能或不能）計(jì)算此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng). 設(shè)想此有限長載流圓柱與其它導(dǎo)線組成電流為i的閉合電路， 如以此

38、圓柱軸線為心作一圓形回路l, l的半徑為r（rr）, 回路平面垂直電流軸線, 則積分應(yīng)等于.2. 如圖所示 , 兩條平行的半徑為a的無限長直載流導(dǎo)線a、b相距為d, 電流為i，p1、p2、p3分別距電流a 為x1、x2、x3, 它們與電流a、 b 的軸線共面 , 則它們的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為b p1, b p2= ,bp3= .3. 半徑r=的兩塊圓板 , 構(gòu)成平行板電容器, 放在真空中 , 今對(duì)電容器勻速充電, 使兩板間電場(chǎng)的變化率為de/dt=1013vm-1s-1, 則兩板間位移電流的大小為,板間一點(diǎn)p,距中心線為r= m, 則 p 點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為bp= .三. 計(jì)算題1. 空氣平

39、行板電容器接在電動(dòng)勢(shì)為的電源兩端，如圖所示，回路電阻和電源內(nèi)阻均忽略不計(jì)，今將電容兩極板以速率v勻速拉開，當(dāng)兩極板間距為x時(shí)，求電容器內(nèi)位移電流密度的大小和方向.2. 圖所示是一根外半徑為r1的無限長圓柱形導(dǎo)體管的橫截面，管內(nèi)空心部分的半徑為r2，空心部分的軸與圓柱的軸相平行但不重合，兩軸間的距離為a，且ar2，現(xiàn)有電流i沿導(dǎo)體管流動(dòng)，電流均勻分布在管的橫截面上，電流方向與管的軸線平行，求（1）圓柱軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（2）空心部分軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；（3）設(shè)r1=10mm, r2=,a=,i=20a, 分別計(jì)算上述兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小.練習(xí)十四靜磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)一. 選擇題1. 磁

40、介質(zhì)的三種，用相對(duì)磁導(dǎo)率r表征它們各自的特性時(shí)(a) 順磁質(zhì)r 0 ，抗磁質(zhì)r 0 ， 鐵磁質(zhì)r 1.(b) 順磁質(zhì)r 1 ，抗磁質(zhì)r= 1 ， 鐵磁質(zhì)r 1.(c) 順磁質(zhì)r 1 ，抗磁質(zhì)r 1 ， 鐵磁質(zhì)r 1.(d) 順磁質(zhì)r 0 ，抗磁質(zhì)r 0 ， 鐵磁質(zhì)r 1.2. 公式（ 1）h = b 0m，（ 2）m =m h和（ 3）b= h的運(yùn)用范圍是(a) 它們都適用于任何磁介質(zhì).(b) 它們都只適用于各向同性磁介質(zhì).(c) （1）式適用于任何介質(zhì)，（2）式和（ 3）式只適用于各向同性介質(zhì).(d) 它們都只適用于各向異性介質(zhì).3. 關(guān)于環(huán)路l上的h及對(duì)環(huán)路l的積分，以下說法正確的是(a)

41、 h與整個(gè)磁場(chǎng)空間的所有傳導(dǎo)電流，磁化電流有關(guān)，而只與環(huán)路l內(nèi)的傳導(dǎo)電流有關(guān)；(b) h與都只與環(huán)路內(nèi)的傳導(dǎo)電流有關(guān)；(c) h與都與整個(gè)磁場(chǎng)空間內(nèi)的所有傳導(dǎo)電流有關(guān)；(d) h與都與空間內(nèi)的傳導(dǎo)電流和磁化電流有關(guān).4. 磁化強(qiáng)度m(a) 只與磁化電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)有關(guān).(b) 與外磁場(chǎng)和磁化電流產(chǎn)生的場(chǎng)有關(guān).(c) 只與外磁場(chǎng)有關(guān).(d) 只與介質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與磁場(chǎng)無關(guān).5. 以下說法中正確的是(a) 若閉曲線l內(nèi)沒有包圍傳導(dǎo)電流，則曲線l上各點(diǎn)的h必等于零；(b) 對(duì)于抗磁質(zhì)，b與h一定同向；(c) h僅與傳導(dǎo)電流有關(guān)；(d) 閉曲線l上各點(diǎn)h為零，則該曲線所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和必為零.

42、二 . 填空題1. 如圖所示的兩種不同鐵磁質(zhì)的磁滯回線中，適合制造永久磁鐵的是磁介質(zhì)，適合制造變壓器鐵芯的是磁介質(zhì) .2. 一個(gè)繞有 500 匝導(dǎo)線的平均周長50cm的細(xì)環(huán) , 載有電流時(shí)，鐵芯的相對(duì)磁導(dǎo)率為600(1) 鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度b為；(2) 鐵芯中的磁場(chǎng)強(qiáng)度h為.3. 圖中為三種不同的磁介質(zhì)的bh關(guān)系曲線， 其中虛線表示的是b =0h的關(guān)系，說明a、b、 c 各代表哪一類磁介質(zhì)的 bh關(guān)系曲線：a 代表的bh關(guān)系曲線；b 代表的bh關(guān)系曲線；c 代表的bh關(guān)系曲線 .三. 計(jì)算題1. 一鐵環(huán)中心線周長l = 30cm ，橫截面s =, 環(huán)上緊密地繞有n = 300匝的線圈 ,當(dāng)導(dǎo)線

43、中電流i =32ma 時(shí), 通過環(huán)截面的磁通量= 106 wb ，試求鐵芯的磁化率m .2. 一根無限長同軸電纜由半徑為r1的長導(dǎo)線和套在它外面的內(nèi)半徑為r2、外半徑為r3的同軸導(dǎo)體圓筒組成，中間充滿磁導(dǎo)率為的各向同性均勻非鐵磁絕緣材料，如圖，傳導(dǎo)電流i沿導(dǎo)線向右流去，由圓筒向左流回，在它們的截面上電流都是均勻分布的，求同軸線內(nèi)外的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的分布.練習(xí)十五電磁感應(yīng)定律動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)一. 選擇題1. 在一線圈回路中，規(guī)定滿足如圖所示的旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，電動(dòng)勢(shì), 磁通量為正值。若磁鐵沿箭頭方向進(jìn)入線圈，則有(a) d /dt 0, 0 .(b) d /dt 0, 0 .(c) d /dt 0, 0 .

44、(d) d /dt 0, 0 .2. 一磁鐵朝線圈運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則線圈內(nèi)的感應(yīng)電流的方向（以螺線管內(nèi)流向?yàn)闇?zhǔn)）以及電表兩端電位ua和ub的高低為：(a)i由 a到 b，uaub .(b) i由 b到 a，uaub .(c) i由 b到 a，uaub .(d) i由 a到 b，uaub .3. 一長直螺線管，單位長度匝數(shù)為n電流為i，其中部放一面積為a，總匝數(shù)為n，電阻為r的測(cè)量線圈，如圖所示，開始時(shí)螺線管與測(cè)量線圈的軸線平行，若將測(cè)量線圈翻轉(zhuǎn)180，則通過測(cè)量線圈某導(dǎo)線截面上的電量q為(a)20nina/r . (b) 0nina /r .(c) 0nia /r . (d) 0nia /r.

45、4. 若尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中穿過相同變化率的磁通量，則在兩環(huán)中(a) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同，感應(yīng)電流相同.(b) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流也相同.(c) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同，感應(yīng)電流也不同.(d) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流不同.5. 如圖，當(dāng)無限長直電流旁的邊長為l的正方形回路abcda（回路與i共面且bc、 da與i平行）以速率v向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，則某時(shí)刻（此時(shí)ad 距i為r）回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及感應(yīng)電流的流向是：(a) ，電流流向dcba .(b) ，電流流向abcd.(c) ，電流流向dcba.(d) ，電流流向a b c d二. 填空題1. 如圖所示， 一光滑的金屬導(dǎo)軌置于均勻磁場(chǎng)b

46、中，導(dǎo)線ab 長為l，可在導(dǎo)軌上平行移動(dòng)，速度為v，則回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)= ，uaub（ 填） ， 回 路 中 的 電 流i= ， 電 阻r上 消 耗 的 功 率p= .2. 如圖所示 , 長為l的導(dǎo)體棒ab在均勻磁場(chǎng)b中繞通過c 點(diǎn)的軸oo轉(zhuǎn)動(dòng)，ac長為l 3 ，則ubua= , uauc= , ubuc= .( 當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)到如圖所示的位置時(shí),b 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向里.)3. 如圖所示，直角三角形金屬框pqs置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)b中，b平行于 pq ，當(dāng)金屬框繞pq以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， ps邊感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小i= 方向， 整 個(gè) 回 路 的 感 應(yīng) 電 動(dòng) 勢(shì) 大 小i= . ( 當(dāng)金屬框運(yùn)動(dòng)到如圖所示的

47、位置時(shí),s 點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向里.)三. 計(jì)算題1. 半徑為r的四分之一圓弧導(dǎo)線位于均勻磁場(chǎng)b中, 圓弧的 a 端與圓心o的連線垂直于磁場(chǎng)，今以ao為軸讓圓弧ac 以角速度旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)到如圖所示的位置時(shí)( 此時(shí)c點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向向里) ，求導(dǎo)線圓弧上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) .2. 有一很長的長方形的u形導(dǎo)軌，寬為l，豎直放置，裸導(dǎo)線ab 可沿金屬導(dǎo)軌（電阻忽略）無摩擦地下滑，導(dǎo)軌位于磁感應(yīng)強(qiáng)度b水平均勻磁場(chǎng)中，如圖所示，設(shè)導(dǎo)線ab 的質(zhì)量為m，它在電路中的電阻為r， abcd 形成回路，t = 0 時(shí)，v = 0 ，試求：導(dǎo)線ab 下滑的速度v與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系 .練習(xí)十六感生電動(dòng)勢(shì)互感一. 選擇題1. 如圖所示

48、，均勻磁場(chǎng)被局限在無限長圓柱形空間內(nèi)，且成軸對(duì)稱分布，圖為此磁場(chǎng)的截面，磁場(chǎng)按db/dt隨時(shí)間變化，圓柱體外一點(diǎn) p的感應(yīng)電場(chǎng)ei應(yīng)(a) 等于零 .(b) 不為零，方向向上或向下.(c) 不為零，方向向左或向右.(d) 不為零，方向向內(nèi)或向外.(e) 無法判定 .2. 一無限長直螺線管內(nèi)放置兩段與其軸垂直的直線導(dǎo)體，如圖所示為此兩段導(dǎo)體所處的螺線管截面，其中 ab 段在直徑上， cd 段在一條弦上，當(dāng)螺線管通電的瞬間（電流方向如圖）則ab、cd 兩段導(dǎo)體中感生電動(dòng)勢(shì)的有無及導(dǎo)體兩端電位高低情況為：(a)ab 中有感生電動(dòng)勢(shì)，cd 中無感生電動(dòng)勢(shì)，a 端電位高 .(b) ab中有感生電動(dòng)勢(shì)，c

49、d 中無感生電動(dòng)勢(shì)，b 端電位高 .(c) ab中無感生電動(dòng)勢(shì)，cd 中有感生電動(dòng)勢(shì)，d 端電位高 .(d) ab中無感生電動(dòng)勢(shì)，cd 中有感生電動(dòng)勢(shì)，c 端電位高 .3. 圓電流外有一閉合回路，它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)，ab 是回路上的兩點(diǎn)，如圖所示，當(dāng)圓電流i變化時(shí)，閉合回路上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及a、b兩點(diǎn)的電位差分別為：(a) 閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但不能引入電勢(shì)差的概念.(b) 閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，uau b0.(b) 閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，uau b0.(d) 閉合回路上無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無電位差.4. 在一個(gè)塑料圓筒上緊密地繞有兩個(gè)完全相同的線圈aa和 bb，當(dāng)線圈aa和 bb如圖（ 1）繞

50、制時(shí)其互感系數(shù)為m1，如圖（ 2）繞制時(shí)其互感系數(shù)為m2，m1與m2的關(guān)系是(a)m1 =m20.(b) m1 =m2 =0.(c) m1m2，m2 =0.(d) m1m2，m20.5. 兩個(gè)通有電流的平面圓線圈相距不遠(yuǎn)，如果要使其互感系數(shù)近似為零，則應(yīng)調(diào)整線圈的取向使(a) 兩線圈平面都平行于兩圓心的連線.(b) 兩線圈平面都垂直于兩圓心的連線.(c) 一個(gè)線圈平面平行于兩圓心的連線，另一個(gè)線圈平面垂直于兩圓心的連線 .(d) 兩線圈中電流方向相反.二. 填空題1. 單位長度匝數(shù)n=5000/m，截面s=2103m2的螺繞環(huán)（可看作細(xì)螺繞環(huán)）套在一匝數(shù)為n=5，電阻r=的線圈 a內(nèi)（如圖），

51、如使螺繞環(huán)內(nèi)的電流i按每秒減少20a 的速率變化，則線圈a 內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為伏，感應(yīng)電流為安 ， 兩 秒 內(nèi) 通 過 線 圈a某 一 截 面 的 感 應(yīng) 電 量為庫侖 .2. 面積為s和 2s的兩線圈a、b，如圖所示放置，通有相同的電流i，線圈 a的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過線圈b的磁通量用ba表示，線圈b的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過線圈a的磁通量用ab表示，則二者的關(guān)系為.3. 螺線管內(nèi)放一個(gè)有2000 匝的、直徑為的探測(cè)線圈，線圈平面與螺線管軸線垂直，線圈與外面的測(cè)電量的沖擊電流計(jì)串聯(lián)，整個(gè)回路中的串聯(lián)電阻為1000，今讓螺線管流過正向電流，待穩(wěn)定后突然將電流反向，測(cè)得q=10- 7c, 則探測(cè)線

52、圈處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 . 三. 計(jì)算題1. 截流長直導(dǎo)線與矩形回路abcd 共面， 且導(dǎo)線平行于ab，如圖，求下列情況下abcd 中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：(1) 長直導(dǎo)線中電流恒定，t時(shí)刻 abcd 以垂直于導(dǎo)線的速度v從圖示初始位置遠(yuǎn)離導(dǎo)線勻速平移到某一位置時(shí)；(2) 長直導(dǎo)線中電流i = i0 sint，abcd 不動(dòng)；(3) 長直導(dǎo)線中電流i = i0 sint，abcd 以垂直于導(dǎo)線的速度v遠(yuǎn)離導(dǎo)線勻速運(yùn)動(dòng)，初始位置也如圖.2. 在半徑為r的圓柱形空間中存在著均勻磁場(chǎng)b，b的方向與軸線平行，有一長為l0的金屬棒ab ，置于該磁場(chǎng)中，如圖所示，當(dāng)db/dt以恒定值增長時(shí)，用i求金屬棒上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

53、，并指出 a、b點(diǎn)電位的高低.練習(xí)十七自感 磁場(chǎng)的能量一. 選擇題1. 在圓筒形空間內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖是它的橫截面圖，圖中有三點(diǎn)o 、a、b，o為中心， a、b 距 o為ra、rb, 且rarb.當(dāng)此勻強(qiáng)磁場(chǎng)隨時(shí)間增強(qiáng)時(shí)，此三點(diǎn)的感生電場(chǎng)e0、ea、eb的大小的關(guān)系是：(a)e0=0，ea eb.(b) ea=eb= e0.(c) e0=ea=eb=0.(d) e0 ea eb.2. 細(xì)長螺線管的截面積為2cm2，線圈總匝數(shù)n=200，當(dāng)通有4a電流時(shí)，測(cè)得螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度b=2t，忽略漏磁和兩端的不均勻性，則該螺線管的自感系數(shù)為：(a)40mh.(b) mh.(c) 200h.(d) 2

54、0 mh.3. 一圓形線圈c1有n1匝，線圈半徑為r，將此線圈放在另一半徑為r(rr) 的圓形大線圈 c2的中心，兩者同軸，大線圈有n2匝，則此二線圈的互感系數(shù)m為(a) 0n1n2r/2.(b) 0n1n2r2 /(2 r).(c) 0n1n2 r2/(2r).(d) 0n1n2 r/2.4. 有兩個(gè)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 r 2，管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為1和2，設(shè)r1 ：r 2=1 ：2，1 ：2=2 ：1，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l1 ：l2與磁能之比wm 1 ：wm 2分別為：(a)l1 ：l2 =1 ：1，wm 1

55、：wm 2=1 ：1 .(b) l1 ：l2 =1 ： 2，wm 1 ：wm 2=1 ：1 .(c) l1 ：l2 =1 ： 2，wm 1 ：wm 2=1 ：2.(d) l1 ：l2 =2 ： 1，wm 1 ：wm 2=2 ：1.5. 用線圈的自感系數(shù)l來表示載流線圈磁場(chǎng)能量的公式wm= l i2 / 2(a) 只適用于無限長密繞螺線管.(b) 只適用于單匝圓線圈.(c) 只適用于一個(gè)匝數(shù)很多，且密繞的螺線環(huán).(d) 適用于自感系數(shù)l一定的任意線圈.二. 填空題1. 兩線圈的自感系數(shù)分別為l1和l2，它們之間的互感系數(shù)為m, 如將此二線圈順串聯(lián), 如圖 (1) ，則1 和 4 之間的自感系數(shù)為

56、；如將此二線圈反串聯(lián),如圖(2)，則1和3之間的自感系數(shù)為.2. 自感為的線圈中, 當(dāng)電流在 (1/16)s內(nèi)由 2a 均勻減小到零時(shí), 線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小為.3. 真空中兩條相距2a的平行長直導(dǎo)線,通以方向相同, 大小相等的電流i， o 、p兩點(diǎn)與兩 導(dǎo) 線 在 同 一 平 面 內(nèi) ， 與 導(dǎo) 線 的 距 離 如 圖 所 示 ， 則o 點(diǎn) 的 磁 場(chǎng) 能 量 密 度wmo = ，p點(diǎn)的磁場(chǎng)能量密度wmp = .三. 計(jì)算題1. 如圖所示，長直導(dǎo)線和矩形線圈共面，ab 邊與導(dǎo)線平行，a=1cm , b=8cm, l=30cm(1) 若長直導(dǎo)線中的電流i在 1s 內(nèi)均勻地從10a 降為零，則

57、線圈abcd中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向如何(2) 長直導(dǎo)線和線圈的互感系數(shù)m=( ln2 = ) 2. 一環(huán)形螺線管，內(nèi)外半徑分別為a、b，高為h，共n匝，截面為長方形，試用能量法證明此螺線管的自感系數(shù)為l = 0 n2 h / (2) ln (b/a) .練習(xí)十八麥克斯韋方程組一. 選擇題1. 設(shè)位移電流激發(fā)的磁場(chǎng)為b1，傳導(dǎo)電流激發(fā)的磁場(chǎng)為b2，則有(a) b1、 b2都是保守場(chǎng) (b) b1、 b2都是渦旋場(chǎng)(c) b1是保守場(chǎng)，b2是渦旋場(chǎng) (d) b1是渦旋場(chǎng)，b2是保守場(chǎng)2. 設(shè)位移電流與傳導(dǎo)電流激發(fā)的磁場(chǎng)分別為bd和b0，則有(a) (b) (c) (d) 3. 在某空間，有電荷

58、激發(fā)的電場(chǎng)e0，又有變化磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)ei，選一閉合回路l，則(a) 一定有(b) 一定有(c) 可能有一定有(d) 一定有，可能有4. 電荷激發(fā)的電場(chǎng)為e1，變化磁場(chǎng)激發(fā)的電場(chǎng)為e2，則有(a) e1、e2同是保守場(chǎng)(b) e1、e2同是渦旋場(chǎng)(c) e1是保守場(chǎng)， e2是渦旋場(chǎng)(d) e1是渦旋場(chǎng)， e2是保守場(chǎng)5. 位移電流的實(shí)質(zhì)是(a) 電場(chǎng)(b) 磁場(chǎng)(c) 變化的磁場(chǎng)(d) 變化的電場(chǎng)二填空題1. 在沒有自由電荷與傳導(dǎo)電流的變化電磁場(chǎng)中；2. 寫出包含以下意義的麥克斯韋方程：(1) 電力線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷；(2) 變化的磁場(chǎng)一定伴隨有電場(chǎng)；(3) 磁力線無頭無尾；(4)

59、靜電場(chǎng)是保守場(chǎng)；3. 反映電磁場(chǎng)基本性質(zhì)和規(guī)律的麥克斯韋方程組的積分形式為=dm/dtdd/dt試判斷下列結(jié)論是包含于或等效于哪一個(gè)麥克斯韋方程式的，將你確定的方程式用代號(hào)填在相應(yīng)結(jié)論后的空白處（1）變化的磁場(chǎng)一定伴隨有電場(chǎng)；（2）磁感應(yīng)線是無頭無尾的；（3）電荷總伴隨有電場(chǎng).三. 計(jì)算題1. 如圖所示，電荷 +q以速度v向 o點(diǎn)運(yùn)動(dòng) (+q到 o的距離用x表示 ) 在 o點(diǎn)處作一半徑為a的園，園面與v垂直，計(jì)算通過此園面的位移電流.2 如圖 , 一半徑為r2電荷線密度為的均勻帶電圓環(huán) , 里面有一半徑為r1總電阻為r的導(dǎo)體環(huán), 兩環(huán)共面同心(r2 r1), 當(dāng)大環(huán)以變角速度= ( t ) 繞

60、垂直于環(huán)面的中心軸旋轉(zhuǎn)時(shí), 求小環(huán)中的感應(yīng)電流, 其方向如何練習(xí)十九狹義相對(duì)論的基本原理及其時(shí)空觀一. 選擇題1. 一尺子沿長度方向運(yùn)動(dòng)，s系隨尺子一起運(yùn)動(dòng)，s系靜止，在不同參照系中測(cè)量尺子的長度時(shí)必須注意(a) s與s中的觀察者可以不同時(shí)地去測(cè)量尺子兩端的坐標(biāo).(b) s中的觀察者可以不同時(shí)，但s中的觀察者必須同時(shí)去測(cè)量尺子兩端的坐標(biāo).(c) s中的觀察者必須同時(shí)，但s中的觀察者可以不同時(shí)去測(cè)量尺子兩端的坐標(biāo).(d) s與s中的觀察者都必須同時(shí)去測(cè)量尺子兩端的坐標(biāo).2. 按照相對(duì)論的時(shí)空觀，以下說法錯(cuò)誤的是(a) 在一個(gè)慣性系中不同時(shí)也不同地發(fā)生的兩件事，在另一個(gè)慣性系中一定不同時(shí)；(b)