大學物理(7.8)試題1

1、大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制一、選擇題一、選擇題(共共18分分)1.(本題本題3分分) 如圖所示，直角三角形金屬框架如圖所示，直角三角形金屬框架abc放在放在均勻磁場中，磁場均勻磁場中，磁場 平行于平行于ab邊，邊，bc的長度為的長度為l，當金屬框架繞，當金屬框架繞ab邊以勻角速度邊以勻角速度 轉動時，轉動時，abc回路中的感生電動勢回路中的感生電動勢 和和a、c兩點之間的兩點之間的電勢差電勢差Ua-Uc為為B(A)2lB21UU, 0ca2lB21UU, 0ca(B)(C)22llB21UU,Bca(D)22llB21UU,BcaBabclB大學物理（下）試題大

2、學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制2. (本題本題3分分) 有兩個線圈，線圈有兩個線圈，線圈1對線圈對線圈2的互感系數(shù)為的互感系數(shù)為M21，而線圈而線圈2對線圈對線圈1的互感系數(shù)為的互感系數(shù)為M12，若它們分別流，若它們分別流過過i1和和i2的變化電流且的變化電流且 ,并設由并設由i2變化在變化在線圈線圈1中產(chǎn)生的互感電動勢為中產(chǎn)生的互感電動勢為 ，由，由i1變化在線圈變化在線圈2中產(chǎn)生的互感電動勢為中產(chǎn)生的互感電動勢為 ，判斷下述哪個論斷正確。，判斷下述哪個論斷正確。dtddtd21ii1221(A) M12=M21，2112=1221(B) M12M21，1221(C) M12=M21

3、，1221(D) M12=M21，C大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制3. (本題本題3分分)有兩個長直密繞螺線管，長度及線圈的匝數(shù)均相同，半徑分有兩個長直密繞螺線管，長度及線圈的匝數(shù)均相同，半徑分別為別為r1和和r2，管內(nèi)充滿均勻介質，其磁導率分別為，管內(nèi)充滿均勻介質，其磁導率分別為 和和 。設設r1:r2=1:2, : =2:1,當將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電當將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比L1:L2與磁能之比與磁能之比Wm1:Wm2分別為分別為1122(A) L1:L2=1:1, Wm1:Wm2=1:1 (B) L1:L2

4、=1:2, Wm1:Wm2=1:1 (C) L1:L2=1:2, Wm1:Wm2=1:2 (D) L1:L2=2:1, Wm1:Wm2=2:1 L=n2Vn2Sl n2r2lL1:L2= 222211r:r=1:2Wm1:Wm2=L1:L2=1:2C2m21LIW大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制二二. 填空題：填空題：(共共42分分)1. (本題本題3分分) 磁場中任一點放一個小的載流線圈可以確定該點的磁感磁場中任一點放一個小的載流線圈可以確定該點的磁感應強度，其大小等于放在該點處試驗線圈所受的應強度，其大小等于放在該點處試驗線圈所受的 和和線圈的線圈的 的比值。的比

5、值。最大磁力矩最大磁力矩磁矩磁矩2. (本題本題5分分)一帶電粒子平行磁力線射入均勻磁場，則它作一帶電粒子平行磁力線射入均勻磁場，則它作 運動。運動。一帶電粒子垂直磁力線射入均勻磁場，則它作一帶電粒子垂直磁力線射入均勻磁場，則它作 運動。運動。一帶電粒子與磁力線成任意交角射入均勻磁場，則它作一帶電粒子與磁力線成任意交角射入均勻磁場，則它作 運運動。動。勻速直線勻速直線勻速率圓周勻速率圓周等距螺旋等距螺旋BmM大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制3. (本題本題5分分)A、B、C為三根平行共面的長直導線，導為三根平行共面的長直導線，導線間距線間距d=10cm，它們通過的電流

6、分別為，它們通過的電流分別為IA=IB=5A，IC=10A，其中，其中IC 與與IA、IB方向方向相反，每根導線每厘米所受的力的大小為相反，每根導線每厘米所受的力的大小為IAIBICdd= l ddFAl ddFB=l ddFC=)A/N104(2700(1分)1.510-6N/cm (2分)1.510-6N/cm (2分)大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制IAIBICddr2IB00d2I)d2(2IBB0C0Ad2I3d2Id2IBA0C0A0Bd4I3d2I)d2(2IBA0B0A0C0BIddFAAAlcm/N105 . 1d2I3BIddF62A0BBBlcm

7、/N105 . 1d2I3d4II3BIddF62A0CA0CCCl大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制4. (本題本題3分分)硬磁材料的特點是硬磁材料的特點是 ，適于制造，適于制造 。 矯頑力大，剩磁也大矯頑力大，剩磁也大永久磁鐵永久磁鐵5. (本題本題3分分) 圖示為一充電后的平行板電容器，圖示為一充電后的平行板電容器，A板帶正電，板帶正電，B板帶負板帶負電。當將開關電。當將開關K合上時，合上時，AB板之間的電場方向為板之間的電場方向為 ，位移電流的方向為位移電流的方向為 (按圖上所標按圖上所標X軸正方向回答軸正方向回答)XKRAB+-X軸正方向(1分)X軸負方向(2

8、分）大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制三三. 計算題：計算題： (共共35分分)1. (本題本題10分分) 用兩根彼此平行的半無限長用兩根彼此平行的半無限長直導線直導線L1、L2把半徑為把半徑為R的均勻的均勻導體圓環(huán)連到電源上，如圖所示。導體圓環(huán)連到電源上，如圖所示。已知直導線上的電流為已知直導線上的電流為I。求圓。求圓環(huán)中心環(huán)中心O點的磁感應強度。點的磁感應強度。L1L2I I ROba解：解： 由于由于L1與與O點在一條直線上，根據(jù)畢奧薩伐爾定律可知，點在一條直線上，根據(jù)畢奧薩伐爾定律可知，L1在在O點產(chǎn)生的磁感應強度點產(chǎn)生的磁感應強度B1=0. (3分分) 半無限

9、長直導線半無限長直導線L2在端點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大在端點產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為小為R4IB02方向垂直圖面向外。方向垂直圖面向外。(3分分)大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制 電流由電流由L1經(jīng)經(jīng)a點分兩路流點分兩路流入圓環(huán)，一路由入圓環(huán)，一路由a點經(jīng)點經(jīng)1/4圓弧圓弧流至流至b，稱此回路為，稱此回路為L3。另一。另一回路由回路由a點經(jīng)點經(jīng)3/4圓弧流至圓弧流至b，稱此回路為稱此回路為L4。由于圓環(huán)為。由于圓環(huán)為均勻導體，因此在均勻導體，因此在L3和和L4電電路的電流分配情況為：路的電流分配情況為：L3中中為為3I/4，L4中為中為I/4。單位弧長對中心的磁

10、感應強度貢獻為單位弧長對中心的磁感應強度貢獻為204 RIL1L2I I RObaL33I/4L4I/4圓環(huán)電流圓環(huán)電流 在其中心的磁感應強度為在其中心的磁感應強度為RIB20I大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制 L4在在O點產(chǎn)生的磁感應強度為：點產(chǎn)生的磁感應強度為：R32I3)R2(43R4)4I(B0204方向垂直圖面向外。方向垂直圖面向外。因此因此L3在在O點產(chǎn)生的磁感應強度為：點產(chǎn)生的磁感應強度為：R32I3)R2(41R4) I43(B0203方向垂直圖面向里。方向垂直圖面向里。 L3和和L4在在O點產(chǎn)生的磁感應強度大小相等，方向相反，相點產(chǎn)生的磁感應強度大小

11、相等，方向相反，相互抵消?；サ窒?。因此，因此，O點的磁感應強度點的磁感應強度B為為(垂直圖面向外為正垂直圖面向外為正)：B=B1+B2-B3+B4= ，方向垂直圖面向外。，方向垂直圖面向外。(4分分) R4I0大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制2. (本題本題5分分) 圓截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓截面為矩形的環(huán)形螺線管，圓環(huán)內(nèi)外半徑分別為圓環(huán)內(nèi)外半徑分別為R1和和R2，芯子材料的磁導率為芯子材料的磁導率為，導線總，導線總匝數(shù)為匝數(shù)為N，繞得很密。若線圈通，繞得很密。若線圈通電流電流I，求：，求：b(1)芯子中的芯子中的B值和芯子截面的磁通量；值和芯子截面的磁通量；(2)

12、在在rR2處的處的B值。值。大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制br解：如圖，作半徑為解：如圖，作半徑為r的圓周，以的圓周，以該圓周為應用安培環(huán)路定理的閉合該圓周為應用安培環(huán)路定理的閉合回路?；芈?。r2NIHNIr2HdHll(1) Br2INH磁通量磁通量122221RRINbbdrrINSdBRRSln(2分)(2分)(2) B=0(1分)大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制3.(本題本題5分分) 將通有電流將通有電流I=5.0A的無限長導線折成如圖形狀，已知半的無限長導線折成如圖形狀，已知半圓環(huán)的半徑為圓環(huán)的半徑為R=0.10m，求圓心，求圓心

13、O點的磁感應強度。點的磁感應強度。解：解：O點的磁感應強度點的磁感應強度B由半圓環(huán)和兩個由半圓環(huán)和兩個半無限長的直導線中的電流產(chǎn)生。半無限長的直導線中的電流產(chǎn)生。O在其在其中的一個半無限長導線的延長線上，該半中的一個半無限長導線的延長線上，該半無限長導線的電流在無限長導線的電流在O點產(chǎn)生的磁感應強點產(chǎn)生的磁感應強度為度為0。另一個半無限長導線的電流在。另一個半無限長導線的電流在O點點產(chǎn)生的磁感應強度為產(chǎn)生的磁感應強度為R4IB01半圓環(huán)電流在半圓環(huán)電流在O點產(chǎn)生的磁感應強度為點產(chǎn)生的磁感應強度為R4IB02所以，所以，O點的磁感應強度為：點的磁感應強度為：T101 .2)1 (R4IBBB5021，方向垂直紙面向里。大學物理（下）試題大學物理（下）試題1 1楊德林楊德林制制四四. 問答題：問答題：(共共5分分)1. (本題本題5分分) 讓一塊光滑的磁鐵順著一根豎直放置的管壁光滑的銅管落讓一塊光滑的磁鐵順著一根豎直放置的管壁光滑的銅管落下，設銅管足夠長，試說明即使空氣的阻力可以忽略不計，磁下，設銅管足夠長，試說明即使空氣的阻力可以忽略不計，磁鐵最終也將達到一個恒定的速率下降。鐵最終也將達到一個恒定的速率下降。答：銅管可以看成是由