天津工業(yè)大學大學物理級期中B卷

1、2022-1-121一、選擇題（一、選擇題（3分分*8=27分）分）1（D），）， 2（D），）， 3（D），）， 4（C），），5（A），），6（A），）， 7（D），）， 8（C）大學物理大學物理(2)期中試卷期中試卷B解答解答(2013.12)1在磁感強度為的均勻磁場中作一半徑為在磁感強度為的均勻磁場中作一半徑為r的半的半球面球面S，S邊線所在平面的法線方向單位矢量與的邊線所在平面的法線方向單位矢量與的夾角為夾角為a ，則通過半球面，則通過半球面S的磁通量（取彎面向外的磁通量（取彎面向外為正）為為正）為 n B S (A) (B) (C) (D) D Br222 r B 2sinr B

2、2cosr B SSmmSdBd 2載流的圓形線圈載流的圓形線圈(半徑半徑a1 )與正方形線圈與正方形線圈(邊長邊長a2 )通有通有相同電流相同電流I。若兩個線圈的中心。若兩個線圈的中心O1 、O2處的磁感強度大處的磁感強度大小相同，則半徑小相同，則半徑a1與邊長與邊長a2之比之比a1 a2為為 D I O1 O2 a1 a2 I 222 (A) 1 1 (B) 1 4 (D) 8 (C) 解：解：1ao0112IBa IABCDI0212244 aIB(coscos) 0234444 aI(coscos) 3如下圖所示，流出紙面的電流為如下圖所示，流出紙面的電流為2I，流進紙面的，流進紙面的

3、電流為電流為I，則下述各式中哪一個是正確的？，則下述各式中哪一個是正確的？ L2 L1 L3 L4 2I I IlHL2d1IlHL2dIlHL3dIlHL4d(A) (B) (C) (D) 。 iioLIl dB 符號規(guī)定：穿過回路符號規(guī)定：穿過回路L的電流方向與的電流方向與L的繞向服從的繞向服從右螺關系的右螺關系的 I 為正，否則為負。為正，否則為負。安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理 D 4 粒子與質(zhì)子以同一速率垂直于磁場方向入射到粒子與質(zhì)子以同一速率垂直于磁場方向入射到均勻磁場中，它們各自作圓周運動的半徑比均勻磁場中，它們各自作圓周運動的半徑比 和周期比和周期比 分別為：分別為：C (A) 1和

4、和2 ； (B) 1和和1 ； (C) 2和和2 ； (D) 2和和1 。 BqmvR0 BqmT 2 pR / R pT / T 5如圖所示，有兩根載有相同電流的無限長直導線，如圖所示，有兩根載有相同電流的無限長直導線，分別通過分別通過x1 = 1、x2 = 3的點，且平行于的點，且平行于y軸，則磁感強軸，則磁感強度度B等于零的地方是等于零的地方是 A y O x I I 1 2 3 (A) 在在x = 2的直線上；的直線上； (B) 在在x 2的區(qū)域；的區(qū)域； (C) 在在x 0。一個邊長為。一個邊長為d的正方形線圈位于導的正方形線圈位于導線平面內(nèi)與一根導線相距線平面內(nèi)與一根導線相距d，如

5、圖所示。求線圈中，如圖所示。求線圈中的感應電動勢的感應電動勢 ，并說明線圈中的感應電流是順，并說明線圈中的感應電流是順時針還是逆時針方向。時針還是逆時針方向。 d d I I)2/(0rIB23ln2d203201IdrrIddd2ln2d20202IdrrIddd解：解：(1) 載流為載流為I的無限長的無限長直導線在與其相距為直導線在與其相距為r處產(chǎn)生處產(chǎn)生的磁感強度為：的磁感強度為：以順時針繞向為線圈回路的正方向，與線圈相距以順時針繞向為線圈回路的正方向，與線圈相距較遠的導線在線圈中產(chǎn)生的磁通量為：較遠的導線在線圈中產(chǎn)生的磁通量為： 與線圈相距較近的導線對線圈的磁通量為：與線圈相距較近的導

6、線對線圈的磁通量為：2分分 d d I I34ln2021Id00d4 d4(ln)lnd23d23ddItt 總磁通量總磁通量感應電動勢為：感應電動勢為：2分分4分分 由由 0和回路正方向為順時針，所以和回路正方向為順時針，所以的繞的繞向為順時針方向，線圈中的感應電流亦是順時向為順時針方向，線圈中的感應電流亦是順時針方向。針方向。2分分d Id 0 dtdI/19、兩根平行無限長直導線相距為、兩根平行無限長直導線相距為 ，載有大小相，載有大小相等方向相反的電流等方向相反的電流 ，電流變化，電流變化 ，一個邊長為一個邊長為 的正方形線圈位于導線平面內(nèi)與一的正方形線圈位于導線平面內(nèi)與一根導線相距

7、根導線相距 ，如圖所示。求線圈中的感應電動，如圖所示。求線圈中的感應電動勢勢 ，并說明線圈中的感應電流是順時針還是逆時，并說明線圈中的感應電流是順時針還是逆時針方向。針方向。d 選擇坐標系選擇坐標系OX，取微元，取微元x-x+dx,如圖所示。如圖所示。則則x處的磁感應強度為處的磁感應強度為B大小：大?。?x1dx1(2IB0 方向：方向： ddddIIOXxx+dx SSBdSSdB 選逆時針為回路繞向選逆時針為回路繞向(即即 : ),則則nddddIIOXxx+dxB d3d2dxBddx)x1dx1(2Idd3d20 34ln2Id0 回路中感應電動勢為回路中感應電動勢為dtdI)34(l

8、n2ddtd0 034ln2d0 、I為順時針方向。為順時針方向。的方向為結(jié)果取正值的回路繞向。的方向為結(jié)果取正值的回路繞向。20（本題（本題10分）給電容為分）給電容為C的平行板電容器充電，電流的平行板電容器充電，電流為為i = 0.2e-t ( SI )，t = 0時電容器極板上無電荷。時電容器極板上無電荷。（1）極板間電壓）極板間電壓U隨時間隨時間t而變化的關系；而變化的關系； （2）t時刻極板間總的位移電流時刻極板間總的位移電流Id（忽略邊緣效應）。（忽略邊緣效應）。解：解： (1) )e1 (2 . 0e2 . 01d100ttttCCtiCCqU(2) 由全電流的連續(xù)性，得由全電流的連續(xù)性，得 tdiIe2 . 0四、回答問題（共四、回答問題（共6 6分）分）2121（本題（本題6 6分）分） 簡述方程簡述方程SLSDtIlHdd中各項的意義，并簡述這個方程揭示了什么規(guī)律。中各項的意義，并簡述這個方程揭示了什么規(guī)律。 答：此式說明，磁場強度答：此式說明，磁場強度 沿閉合環(huán)路沿閉合環(huán)路L的環(huán)流，由回的環(huán)流，由回路路L所包圍的傳導電流、運流電流和位移電流的代數(shù)和所包圍的傳導電流、運流電流和位移電流的代數(shù)和決定。這是全