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、9、磁學(xué)一、選擇題1在磁感強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) -pr2Bcosa2邊長為l的正方形線圈中通有電流I，此線圈在A點(見圖)產(chǎn)生的磁感強度B為 AII(A) (B) (C) (D) 以上均不對3如圖所示，電流從a點分兩路通過對稱的圓環(huán)形分路，匯合于b點。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向紙外(C) 方向在環(huán)形

2、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) 為零4通有電流I的無限長直導(dǎo)線有如圖三種形狀，則P，Q，O各點磁感強度的大小BP，BQ，BO間的關(guān)系為：(A) BP > BQ > BO (B) BQ > BP > BO(C)BQ > BO > BP (D) BO > BQ > BP5電流I由長直導(dǎo)線1沿垂直bc邊方向經(jīng)a點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點產(chǎn)生的磁感強度分別用、和表示，則O點的磁感強度大小(A

3、) B = 0，因為B1 = B2 = 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 6電流由長直導(dǎo)線1沿半徑方向經(jīng)a點流入一電阻均勻的圓環(huán)，再由b點沿切向從圓環(huán)流出，經(jīng)長導(dǎo)線2返回電源(如圖)。已知直導(dǎo)線上電流強度為I，圓環(huán)的半徑為R，且a、b與圓心O三點在同一直線上。設(shè)直電流1、2及圓環(huán)電流分別在O點產(chǎn)生的磁感強度為、及，則O點的磁感強度的大小(A) B = 0，因為B1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因為，B3 = 0(C) B 0，因為雖然B1

4、= B3 = 0，但B2 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 0aOBbr(A)OBbr(B)aOBbr(C)aOBbr(D)a7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8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B = 0(B) ，且環(huán)路上任意一點B0(C) ，且環(huán)路上任意一點B0(D) ，且環(huán)路上任意一點B =常量9如圖，兩根直導(dǎo)線ab和

5、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，則磁感強度沿圖中閉合路徑L的積分等于(A) (B) (C) (D) 10一電荷為q的粒子在均勻磁場中運動，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，所以帶電粒子運動的軌跡必定是圓11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，如圖所示，則在r不變的情況下，電子軌道

6、運動的角速度將：(A) 增加 (B) 減小(C) 不變 (D) 改變方向12一運動電荷q，質(zhì)量為m，進入均勻磁場中，(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 13A、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=114一銅條置于均勻磁場中，銅條中電子流的方向如圖所示。試問

7、下述哪一種情況將會發(fā)生？(A) 在銅條上a、b兩點產(chǎn)生一小電勢差，且Ua > Ub (B) 在銅條上a、b兩點產(chǎn)生一小電勢差，且Ua < Ub (C) 在銅條上產(chǎn)生渦流(D) 電子受到洛倫茲力而減速15a 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Ra / Rp和周期比Ta / Tp分別為：(A) 1和2 (B) 1和1 (C) 2和2 (D) 2和116在勻強磁場中，有兩個平面線圈，其面積A1 = 2 A2，通有電流I1 = 2 I2，它們所受的最大磁力矩之比M1 / M2等于(A) 1 (B) 2 (C) 4 (D) 1/4 17有兩個半徑相

8、同的圓環(huán)形載流導(dǎo)線A、B，它們可以自由轉(zhuǎn)動和移動，把它們放在相互垂直的位置上，如圖所示，將發(fā)生以下哪一種運動?(A) A、B均發(fā)生轉(zhuǎn)動和平動，最后兩線圈電流同方向并緊靠一起(B) A不動，B在磁力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動和平動(C) A、B都在運動，但運動的趨勢不能確定(D) A和B都在轉(zhuǎn)動，但不平動，最后兩線圈磁矩同方向平行18把輕的正方形線圈用細線掛在載流直導(dǎo)線AB的附近，兩者在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線AB固定，線圈可以活動。當(dāng)正方形線圈通以如圖所示的電流時線圈將 (A) 不動 (B) 發(fā)生轉(zhuǎn)動，同時靠近導(dǎo)線AB(C) 發(fā)生轉(zhuǎn)動，同時離開導(dǎo)線AB (D) 靠近導(dǎo)線AB(E) 離開導(dǎo)線AB 19無限長直導(dǎo)線

9、在P處彎成半徑為R的圓，當(dāng)通以電流I時，則在圓心O點的磁感強度大小等于(A) (B) (C) 0(D) (E) 20一載有電流I的細導(dǎo)線分別均勻密繞在半徑為R和r的長直圓筒上形成兩個螺線管，兩螺線管單位長度上的匝數(shù)相等。設(shè)R = 2r，則兩螺線管中的磁感強度大小BR和Br應(yīng)滿足：(A) BR = 2 Br (B) BR = Br (C) 2BR = Br (D) BR = 4 Br 21有一無限長通電流的扁平銅片，寬度為a，厚度不計，電流I在銅片上均勻分布，在銅片外與銅片共面，離銅片右邊緣為b處的P點(如圖)的磁感強度的大小為(A) (B) (C) (D) 22關(guān)于穩(wěn)恒電流磁場的磁場強度，下列

10、幾種說法中哪個是正確的？(A) 僅與傳導(dǎo)電流有關(guān)(B) 若閉合曲線內(nèi)沒有包圍傳導(dǎo)電流，則曲線上各點的必為零(C) 若閉合曲線上各點均為零，則該曲線所包圍傳導(dǎo)電流的代數(shù)和為零(D) 以閉合曲線為邊緣的任意曲面的通量均相等23附圖中，M、P、O為由軟磁材料制成的棒，三者在同一平面內(nèi)，當(dāng)K閉合后，(A) M的左端出現(xiàn)N極 (B) P的左端出現(xiàn)N極(C) O的右端出現(xiàn)N極 (D) P的右端出現(xiàn)N極242608：磁介質(zhì)有三種，用相對磁導(dǎo)率mr表征它們各自的特性時，(A) 順磁質(zhì)mr >0，抗磁質(zhì)mr <0，鐵磁質(zhì)mr >>1(B) 順磁質(zhì)mr >1，抗磁質(zhì)mr =1，鐵磁質(zhì)

11、mr >>1(C) 順磁質(zhì)mr >1，抗磁質(zhì)mr <1，鐵磁質(zhì)mr >>1(D) 順磁質(zhì)mr <0，抗磁質(zhì)mr <1，鐵磁質(zhì)mr >025用細導(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，則管中任意一點的(A) 磁感強度大小為B = m0 m rNI (B) 磁感強度大小為B = m rNI / l (C) 磁場強度大小為H = m 0NI / l (D) 磁場強度大小為H = NI / l26順磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率：(A) 比真空的磁導(dǎo)率略小 (

12、B) 比真空的磁導(dǎo)率略大(C) 遠小于真空的磁導(dǎo)率 (D) 遠大于真空的磁導(dǎo)率27兩根無限長平行直導(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28一塊銅板垂直于磁場方向放在磁感強度正在增大的磁場中時，銅板中出現(xiàn)的渦流(感應(yīng)電流)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 29導(dǎo)體圓線圈在均勻磁場中運動，能使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流的一種情況是(A) 線圈繞

13、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30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 O B A C31如圖所示，導(dǎo)體棒AB在均勻磁場B中 繞通過C點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點比B點電勢高 (B) A點與B點電勢相等(

14、C) A點比B點電勢低 (D) 有穩(wěn)恒電流從A點流向B點32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，銅盤中心處電勢最高33兩個相距不太遠的平面圓線圈，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)34對于單匝

15、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35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) 都等于 (B) 有一個大于，另一個小于(C) 都大于 (D) 都小于36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

16、零， 與線圈b中電流無關(guān)(D) 是不可能確定的 t 0 I(a)37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)38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 =1

17、1 (B) L1L2=12，Wm1Wm2 =11(C) L1L2=12，Wm1Wm2 =12 (D) L1L2=21，Wm1Wm2 =2139如圖，平板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時，沿環(huán)路L1的磁場強度的環(huán)流與沿環(huán)路L2的磁場強度的環(huán)流兩者，必有：(A) (B) (C) (D) 40在感應(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41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

18、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1一個密繞的細長螺線管，每厘米長度上繞有10匝細導(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_。2一平面試驗線圈的磁矩大小pm為1×10-8 A·m2，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 =5×10-9 N·m，方向沿x軸負方向；當(dāng)此線圈的pm與y軸平行時，所受磁力矩為零。則空間A點處的磁感強度的大小

19、為_，方向為_。Pbacd3023圖3一條無限長載流導(dǎo)線折成如圖示形狀，導(dǎo)線上通有電流I= 10 A。P點在cd的延長線上，它到折點的距離a = 2 cm，則P點的磁感強度B =_。4一質(zhì)點帶有電荷q =8.0×10-10 C，以速度v =3.0×105 m·s-1在半徑為R =6.00×10-3 m的圓周上，作勻速圓周運動該帶電質(zhì)點在軌道中心所產(chǎn)生的磁感強度B =_，該帶電質(zhì)點軌道運動的磁矩pm =_。yIxIIIzOR1R2圖1圖25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)

20、 如果兩個半圓共面 (圖1) ，圓心O點的磁感強度的大小為_，方向為_；(2) 如果兩個半圓面正交 (圖2) ，則圓心O點的磁感強度的大小為_，的方向與y軸的夾角為_。2562圖6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點的磁感強度B的值為_。72665：在非均勻磁場中，有一電荷為q的運動電荷。當(dāng)電荷運動至某點時，其速率為v，運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。則該運動電荷所在處的磁感強度的大小為_。磁力fm的方向一定垂直于_。8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

21、核運動速度大小v =2.18×108 m/s， 則氫原子基態(tài)電子在原子核處產(chǎn)生的磁感強度的大小為_。2710圖5481圖9在真空中，電流由長直導(dǎo)線1沿半徑方向經(jīng)a點流入一由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的圓環(huán)，再由b點沿切向流出，經(jīng)長直導(dǎo)線2返回電源(如圖)。已知直導(dǎo)線上的電流強度為I，圓環(huán)半徑為R，aOb =90°。則圓心O點處的磁感強度的大小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)11將半徑為R的無限長導(dǎo)體薄壁管(厚度忽略)沿軸向割去

22、一寬度為h ( h << R)的無限長狹縫后，再沿軸向流有在管壁上均勻分布的電流，其面電流密度(垂直于電流的單位長度截線上的電流)為i (如上圖)，則管軸線磁感強度的大小是_。12如圖所示，一半徑為R，通有電流為I的圓形回路，位于Oxy平面內(nèi)，圓心為O。一帶正電荷為q的粒子，以速度沿z軸向上運動，當(dāng)帶正電荷的粒子恰好通過O點時，作用于圓形回路上的力為_，作用在帶電粒子上的力為_。13兩個帶電粒子，以相同的速度垂直磁感線飛入勻強磁場，它們的質(zhì)量之比是14，電荷之比是12，它們所受的磁場力之是_，運動軌跡半徑之比是_。14一帶電粒子平行磁感線射入勻強磁場，則它作_運動；一帶電粒子垂直磁

23、感線射入勻強磁場，則它作_運動；一帶電粒子與磁感線成任意交角射入勻強磁場，則它作_運動。15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 = 1 T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 = 1.6×10-19 C，靜止質(zhì)量m = 1.67×10-27 kg，則該質(zhì)子的動能為_。16帶電粒子沿垂直于磁感線的方向飛入有介質(zhì)的勻強磁場中。由于粒子和磁場中的物質(zhì)相互作用，損失了自己原有動能的一半。路徑起點的軌道曲率半徑與路徑終點的軌道曲率半

24、徑之比為_。17電子在磁感強度B = 0.1 T的勻強磁場中沿圓周運動，電子運動形成的等效圓電流強度I =_。(電子電荷e =1.60×10-19 C，電子質(zhì)量m = 9.11×10-31 kg)182096：在磁場中某點放一很小的試驗線圈。若線圈的面積增大一倍，且其中電流也增大一倍，該線圈所受的最大磁力矩將是原來的_倍。19一電子以速率v = 2.20×106 m·s-1 垂直磁力線射入磁感強度為B =2.36 T的均勻磁場，則該電子的軌道磁矩為_。其方向與磁場方向_。20已知面積相等的載流圓線圈與載流正方形線圈的磁矩之比為21，圓線圈在其中心處產(chǎn)生的

25、磁感強度為B0，那么正方形線圈(邊長為a)在磁感強度為的均勻外磁場中所受最大磁力矩為_。21在磁感強度B =0.02 T的勻強磁場中，有一半徑為10 cm圓線圈，線圈磁矩與磁感線同向平行，回路中通有I =1 A的電流。若圓線圈繞某個直徑旋轉(zhuǎn)180°，使其磁矩與磁感線反向平行，且線圈轉(zhuǎn)動過程中電流保持不變，則外力的功A =_。5125圖22氫原子中電子質(zhì)量m，電荷e，它沿某一圓軌道繞原子核運動，其等效圓電流的磁矩大小pm與電子軌道運動的動量矩大小L之比_。23一根無限長直導(dǎo)線通有電流I，在P點處被彎成了一個半徑為R的圓，且P點處無交叉和接觸，則圓心O處的磁感強度大小為_，方向為_。24

26、一個繞有500匝導(dǎo)線的平均周長50 cm的細環(huán)，載有 0.3 A電流時，鐵芯的相對磁導(dǎo)率為600 (1) 鐵芯中的磁感強度B為_；(2) 鐵芯中的磁場強度H為_。(m0 =4p×10-7 T·m·A-1)25長直電纜由一個圓柱導(dǎo)體和一共軸圓筒狀導(dǎo)體組成，兩導(dǎo)體中有等值反向均勻電流I通過，其間充滿磁導(dǎo)率為m的均勻磁介質(zhì)。介質(zhì)中離中心軸距離為r的某點處的磁場強度的大小H =_，磁感強度的大小B =_。26在豎直放置的一根無限長載流直導(dǎo)線右側(cè)有一與其共面的任意形狀的平面線圈。直導(dǎo)線中的電流由下向上，當(dāng)線圈平行于導(dǎo)線向下運動時，線圈中的感應(yīng)電動勢_；當(dāng)線圈以垂直于導(dǎo)線的速

27、度靠近導(dǎo)線時，線圈中的感應(yīng)電動勢_。(填>0，<0或=0)(設(shè)順時針方向的感應(yīng)電動勢為正)。2128圖5134圖27圖示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 = m0H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28如圖所示，在一長直導(dǎo)線L中通有電流I，ABCD為一矩形線圈，它與L皆在紙面內(nèi)，且AB邊與L平行（1） 矩形線圈在紙面內(nèi)向右移動時，線圈中感應(yīng)電動勢方向為_；（2） 矩形線圈繞AD邊旋轉(zhuǎn)，當(dāng)BC邊已離開紙面正向外運動時，線圈中感應(yīng)動勢的方向為_。29半徑為a的無限長密繞螺線管，單

28、位長度上的匝數(shù)為n，通以交變電流i =Imsinwt，則圍在管外的同軸圓形回路(半徑為r)上的感生電動勢為_。30桌子上水平放置一個半徑r =10 cm的金屬圓環(huán)，其電阻R =1W。若地球磁場磁感強度的豎直分量為5×10-5 T。那么將環(huán)面翻轉(zhuǎn)一次，沿環(huán)流過任一橫截面的電荷q =_。31金屬桿AB以勻速v =2 m/s平行于長直載流導(dǎo)線運動，導(dǎo)線與AB共面且相互垂直，如圖所示。已知導(dǎo)線載有電流I = 40 A，則此金屬桿中的感應(yīng)電動勢i =_，電勢較高端為_。(ln2 = 0.69)32金屬圓板在均勻磁場中以角速度w 繞中心軸旋轉(zhuǎn)，均勻磁場的方向平行于轉(zhuǎn)軸，如圖所示。這時板中由中心至

29、同一邊緣點的不同曲線上總感應(yīng)電動勢的大小_，方向_。2058圖2144圖2510圖2134圖33一導(dǎo)線被彎成如圖所示形狀，acb為半徑為R的四分之三圓弧，直線段Oa長為R。若此導(dǎo)線放在勻強磁場中，的方向垂直圖面向內(nèi)。導(dǎo)線以角速度w在圖面內(nèi)繞O點勻速轉(zhuǎn)動，則此導(dǎo)線中的動生電動勢i =_，電勢最高的點是_。34如圖所示，一段長度為l的直導(dǎo)線MN，水平放置在載電流為I的豎直長導(dǎo)線旁與豎直導(dǎo)線共面，并從靜止由圖示位置自由下落，則t秒末導(dǎo)線兩端的電勢差_。35無鐵芯的長直螺線管的自感系數(shù)表達式為，其中n為單位長度上的匝數(shù)，V為螺線管的體積。若考慮端緣效應(yīng)時，實際的自感系數(shù)應(yīng)_ (填：大于、小于或等于)此

30、式給出的值。若在管內(nèi)裝上鐵芯，則L與電流_。 (填：有關(guān)，無關(guān))。36寫出麥克斯韋方程組的積分形式：_，_，_，_。 I t L t O37一線圈中通過的電流I隨時間t變化的曲線如圖所示。試定性畫出自感電動勢L隨時間變化的曲線。(以I的正向作為的正向) 38一自感線圈中，電流強度在 0.002 s內(nèi)均勻地由10 A增加到12 A，此過程中線圈內(nèi)自感電動勢為 400 V，則線圈的自感系數(shù)為L =_。39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(dāng)它們通以相同電流時，兩螺線管貯存的磁能之比為W1 / W2=_。40無限長密繞直螺線管通以電流I，內(nèi)部充

31、滿均勻、各向同性的磁介質(zhì)，磁導(dǎo)率為m。管上單位長度繞有n匝導(dǎo)線，則管內(nèi)部的磁感強度為_，內(nèi)部的磁能密度為_。41反映電磁場基本性質(zhì)和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為 ， ， 試判斷下列結(jié)論是包含于或等效于哪一個麥克斯韋方程式的。將你確定的方程式用代號填在相應(yīng)結(jié)論后的空白處(1) 變化的磁場一定伴隨有電場；_(2) 磁感線是無頭無尾的；_(3) 電荷總伴隨有電場。_0323圖42在沒有自由電荷與傳導(dǎo)電流的變化電磁場中， 沿閉合環(huán)路l (設(shè)環(huán)路包圍的面積為S)，_，_。43圖示為一圓柱體的橫截面，圓柱體內(nèi)有一均勻電場，其方向垂直紙面向內(nèi)，的大小隨時間t線性增加，P為柱體內(nèi)與軸線相距為r的一點則：(

32、1) P點的位移電流密度的方向為_；(2) P點感生磁場的方向為_。44一平行板空氣電容器的兩極板都是半徑為R的圓形導(dǎo)體片，在充電時，板間電場強度的變化率為dE/dt。若略去邊緣效應(yīng)，則兩板間的位移電流為_。 三、計算題2251圖1有一條載有電流I的導(dǎo)線彎成如圖示abcda形狀。其中ab、cd是直線段，其余為圓弧。兩段圓弧的長度和半徑分別為l1、R1和l2、R2，兩段圓弧共面共心。求圓心O處的磁感強度的大小。2一線電荷密度為l 的帶電正方形閉合線框繞過其中心并垂直于其平面的軸以角速度w 旋轉(zhuǎn)，試求正方形中心處的磁感強度的大小積分公式 l Fv Bv 3如圖所示，電阻為R、質(zhì)量為m、寬為l的矩形

33、導(dǎo)電回路。從所畫的靜止位置開始受恒力的作用。在虛線右方空間內(nèi)有磁感強度為且垂直于圖面的均勻磁場。忽略回路自感。求在回路左邊未進入磁場前，作為時間函數(shù)的速度表示式。4假設(shè)把氫原子看成是一個電子繞核作勻速圓周運動的帶電系統(tǒng)。已知平面軌道的半徑為r，電子的電荷為e，質(zhì)量為me。將此系統(tǒng)置于磁感強度為的均勻外磁場中，設(shè)的方向與軌道平面平行，求此系統(tǒng)所受的力矩。 5圖所示為兩條穿過y軸且垂直于xy平面的平行長直導(dǎo)線的正視圖，兩條導(dǎo)線皆通有電流I，但方向相反，它們到x軸的距離皆為a。2139圖2054圖(1) 推導(dǎo)出x軸上P點處的磁感強度的表達式；(2) 求P點在x軸上何處時，該點的B取得最大值。 226

34、9圖2252圖llqOq6繞鉛直軸作勻角速度轉(zhuǎn)動的圓錐擺，擺長為l，擺球所帶電荷為q。求角速度w 為何值時，該帶電擺球在軸上懸點為l處的O點產(chǎn)生的磁感強度沿豎直方向的分量值最大。7有一閉合回路由半徑為a和b的兩個同心共面半圓連接而成，如圖。其上均勻分布線密度為l 的電荷，當(dāng)回路以勻角速度w 繞過O點垂直于回路平面的軸轉(zhuǎn)動時，求圓心O點處的磁感強度的大小。 8半徑為R的薄圓盤均勻帶電，總電荷為q。令此盤繞通過盤心且垂直盤面的軸線勻速轉(zhuǎn)動，角速度為w ，求軸線上距盤心x處的磁感強度的大小。積分公式9如圖所示，真空中一長直導(dǎo)線通有電流I (t) =I0e-lt (式中I0、l為常量，t為時間)，有一

35、帶滑動邊的矩形導(dǎo)線框與長直導(dǎo)線平行共面，二者相距a。矩形線框的滑動邊與長直導(dǎo)線垂直，它的長度為b，并且以勻速(方向平行長直導(dǎo)線)滑動。若忽略線框中的自感電動勢，并設(shè)開始時滑動邊與對邊重合，試求任意時刻t在矩形線框e內(nèi)的感應(yīng)電動勢 i并討論i方向。10如圖所示，兩條平行長直導(dǎo)線和一個矩形導(dǎo)線框共面。且導(dǎo)線框的一個邊與長直導(dǎo)線平行，他到兩長直導(dǎo)線的距離分別為r1、r2。已知兩導(dǎo)線中電流都為，其中I0和w為常數(shù)，t為時間。導(dǎo)線框長為a寬為b，求導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢。2409圖2407圖2150圖11如圖所示，一電荷線密度為l的長直帶電線(與一正方形線圈共面并與其一對邊平行)以變速率v =v(t)沿著

36、其長度方向運動，正方形線圈中的總電阻為R，求t時刻方形線圈中感應(yīng)電流i(t)的大小(不計線圈自身的自感)。 12如圖所示，一半徑為r2電荷線密度為l的均勻帶電圓環(huán)，里邊有一半徑為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？ 13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點與長直導(dǎo)線的距離為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

37、圖2499圖14一邊長為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。2327圖0310圖5554圖15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。 16如圖所示，一長直導(dǎo)線通有電流I，其旁共面地放置一勻質(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°

38、;，d點與導(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？17一無限長豎直導(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。18由質(zhì)量為m、電阻為R的均勻?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(

39、如圖所示)。y =0平面以上沒有磁場；y =0平面以下則有勻強磁場，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)。19如圖所示，一根長為L的金屬細桿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。20在半徑為R的圓柱形空間內(nèi)，存在磁感強度為的均勻磁場，的方向與圓柱的軸線平行。有一無限長直導(dǎo)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。已知磁感強度隨時間的變化率為dB /dt，求長直導(dǎo)線

40、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1D；2A；3E；4D；5C；6C；7B；8B；9D；10B；11A；12C；3A；14D；15C；16C；17A；18D；19D；20B；21B；22C；23B；24C；25D；26B；27B；28B；29B；30B；31A；32D；33C；34C；35D；36C；37D；38C；39C；40D；41A；二、填空題11.26×10-5 Wb 20.5 T；y軸正方向 35.00×10-5 T46.67×10-7 T；7.20×10-7 A·m25 ； 垂

41、直紙面向外； ； 6 7； 運動電荷速度矢量與該點磁感強度矢量所組成的平面812.4 T 9 10相同；不同 11 120 2分；01312；12 14勻速直線；勻速率圓周；等距螺旋線153.08×10-13 J 16 174.48×10-10 A 184 199.34×10-19 Am2 ；相反 20 211.26×10-3 J 22 23 ；垂直紙面向里240.226 T；300 A/m 25I / (2pr) ；mI / (2pr)26 =0 ；<0 27鐵磁質(zhì) ；順磁質(zhì)；抗磁質(zhì) 28ADCBA繞向；ADCBA繞向 29 303.14

42、5;10-6 C 311.11×10-5 V；A端32相同(或) ；沿曲線由中心向外 33 ；O點34 35小于 ； 有關(guān) 36 ； ； ； L t2521圖37答案見圖380.400 H 39116 40m nI ；m n2I2 / 2 41； 42 或 ； 或 43垂直紙面向里；垂直O(jiān)P連線向下 44 三、計算題1解：兩段圓弧在O處產(chǎn)生的磁感強度為：， -4分兩段直導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感強度為：-4分-1分方向Ä-1分2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-

43、3分-2分3解：當(dāng)線圈右邊進入均勻磁場后，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分所以： 可得： ，其中： -2分4解:電子在xz平面內(nèi)作速率為v的圓周運動(如圖)，則： -2分電子運動的周期： -1分則原子的軌道磁矩： -3分的方向與y軸正向相反-1分設(shè)方向與x軸正向平行，則系統(tǒng)所受力矩-3分5解：(1) 利用安培環(huán)路定理可求得1導(dǎo)線在P點產(chǎn)生的磁感強度的大小為：-2分2導(dǎo)線在P點產(chǎn)生的磁感強度的大小為：-2分、的方向如圖所示。P點總場：則： ， 矢量式為：-3分(2) 當(dāng) ，時，B(x)最大。由此可得：x = 0處，B有最大值-3分6解：圓錐擺在O處產(chǎn)生的磁感強度沿豎直方向分量B相當(dāng)于圓電流在其軸上一點產(chǎn)生的B，故： -2分， ， ， -1分用代入上式 -4分令 得 -3分7解：，B1、B2分別為帶電的大半圓線圈和小半圓線圈轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的磁感強度，B3為沿直徑的帶電線段轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的磁感強度， -3分， -3分-4分8解：圓盤每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)為w / 2p，圓盤上電荷面密度為，在圓盤上取一半徑為r，寬度為dr的環(huán)帶，此環(huán)帶所帶電荷：此環(huán)帶轉(zhuǎn)動相當(dāng)于一圓電流，其電流大小為-2分它在x處產(chǎn)生的磁感強度為：-4分故P點處總的磁感強度大小為：-2分-2分9解：線框內(nèi)既有感生又有