大學(xué)物理電磁學(xué)考試試題及答案

大學(xué)電磁學(xué)習(xí)題1一.選擇題(每題3分)1.如圖所示，半徑為R的均勻帶電球面，總電荷為處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和電勢(shì)為：Q設(shè)無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則球內(nèi)距離球心為(A)E=0Q4oR(B)E=0(C)(D)Q4or2Q42.一個(gè)靜止的氫離子

徑被加速所獲速率的:20r0rQ4 0rQ4oR(H+)在電場(chǎng)中被加速而獲得的速率為一靜止的氧離子(O+2)在同一電場(chǎng)中且通過相同的路(A)2 倍.(C)4 倍.3.在磁感強(qiáng)度為(B)2(D)4B的均勻磁場(chǎng)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(取彎面向外為正

r(取彎面向外為正

r2B.r2Bcos?.D,橫截面積為)為角為？，則通過半球面 S的磁通量(A)? r2B. .(B)2??(C)-? r2Bsin?. (D)-?一個(gè)通有電流I的導(dǎo)體，厚度為導(dǎo)體的側(cè)表面，如圖所示.現(xiàn)測(cè)得導(dǎo)體上下兩面電勢(shì)差為S,放置在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于V,則此導(dǎo)體的霍爾系數(shù)等于(A)(C)VDSIBVS(E)IBDVDIB(B)IBVDS(D)3BD55.兩根無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線相互正交放置，如圖所示.不能動(dòng)，載流I2的導(dǎo)線可以自由運(yùn)動(dòng)，則載流11沿y軸的正方向，12沿z軸負(fù)方向.若載流I1的導(dǎo)線I2的導(dǎo)線開始運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)是(A) 繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng).(C) 繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng).(B)(D)6.無限長(zhǎng)直導(dǎo)線在P處彎成半徑為(A)(B)沿x方向平動(dòng).無法判斷.R的圓，當(dāng)通以電流oI]時(shí)，則在圓心。點(diǎn)的磁感強(qiáng)度大小等于(D)10(D)10匝.當(dāng)導(dǎo)線中的電流I為(C)(E).如圖所示的一細(xì)螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導(dǎo)線在鐵環(huán)上密繞而成，每厘米繞2.0A時(shí)，測(cè)得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 B為T,則可求得鐵環(huán)的相對(duì)磁導(dǎo)率 ？為(真空磁導(dǎo)率？,0=4?X10-7_ -1TmA)

(A)x102 (B) x102(C)x102 (D) [ ].一根長(zhǎng)度為l的銅棒，在均勻磁場(chǎng) B中以勻角速度？^e通過其一端？?的定軸旋轉(zhuǎn)著， B的方向垂直銅棒轉(zhuǎn)動(dòng)的平面，如圖所示.設(shè)t=0時(shí)，銅棒與Ob成？?角(b動(dòng)的平面，如圖所示.設(shè)t=0時(shí)，銅棒與t這根銅棒兩端之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為:2 ，(A)LBcos(t2(C) 2LBcos(t2(E) -L2B.29.面積為S和2s的兩圓線圈1 .2_一LBcos2L2B.1、2如圖放置，通有相同的電流t.]I.線圈1的電流所產(chǎn)生的通過線圈2的磁通用？21表示，線圈2的電流所產(chǎn)生的通過線圈(A) ?21=2?12. (B) ?21>?12.(C) ?21=?12. (D) ?21=1?12.2

1的磁通用？12表示，則？21和？12的大小關(guān)系為:[]10.如圖，平板電容器環(huán)流兩者，必有：10.如圖，平板電容器環(huán)流兩者，必有：HdlL1.hdlL1HdlL1:HdlL1二.填空題(每題3L1的磁場(chǎng)強(qiáng)度H的環(huán)流與沿環(huán)路 L2的磁場(chǎng)強(qiáng)度H的(忽略邊緣效應(yīng))充電時(shí)，沿環(huán)路Hdl.L2。Hdl.L2Hdl.L20.分)1.由一根絕緣細(xì)線圍成的邊長(zhǎng)為l的正方形線框，使它均勻帶電，其電荷線密度為?,則在正方TOC\o"1-5"\h\z形中心處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小 E=;它們的定義式.描述靜電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)基本物理量是;它們的定義式是和 .一個(gè)半徑為R的薄金屬球殼，帶有電荷 q,殼內(nèi)充滿相對(duì)介電常量為 ？r的各向同性均勻電介質(zhì)，殼外為真空.設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則球殼的電勢(shì) U=..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(shì)差為,極板上的電荷為..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(chǎng)能量 W與帶電球體的電場(chǎng)能量 W相比，wW(填＜、=、＞)..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=x10-10m,繞核運(yùn)動(dòng)速度大小v=x108m/s,則氫原子基態(tài)電子在原子核處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度 B的大小為.(e=X10-19C,?0=4?x10—7Tm/A).如圖所示.電荷q(＞0)均勻地分布在一個(gè)半徑為 R的薄球殼外表面上，若球殼以恒角速度 ？?。繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng),則沿著Z軸從-8到+8磁感強(qiáng)度的線積分等于.帶電粒子穿過過飽和蒸汽時(shí)，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(yùn)動(dòng)軌跡.這就是云室的原理.今在云室中有磁感強(qiáng)度大小為 B=1T的均勻磁場(chǎng)，觀測(cè)到一個(gè)質(zhì)子的徑跡是半徑r=20cm的圓弧.已知質(zhì)子的電荷為q=x10-19C,靜止質(zhì)量m=X10-27kg,則該質(zhì)子的動(dòng)能為..真空中兩只長(zhǎng)直螺線管 1和2,長(zhǎng)度相等，單層密繞匝數(shù)相同，直徑之比d1/d2=1/4.當(dāng)它們BB1六4a通以相同電流時(shí)，兩螺線管貯存的磁能之比為w/W2=10.平行板電容器的電容 C為？F,兩板上的電壓變化率為■dU/dt=x105V-s-1,則該平行板電容器中的位移電流為1..計(jì)算題（共計(jì)40分）（本題10分）一“無限長(zhǎng)”圓柱面，其電荷面密度為:??=?oCOS???,式中？?為半徑R與x軸所夾的角,試求圓柱軸線上一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)..通以相同電流時(shí)，兩螺線管貯存的磁能之比為w/W2=10.平行板電容器的電容 C為？F,兩板上的電壓變化率為■dU/dt=x105V-s-1,則該平行板電容器中的位移電流為1..計(jì)算題（共計(jì)40分）（本題10分）一“無限長(zhǎng)”圓柱面，其電荷面密度為:??=?oCOS???,式中？?為半徑R與x軸所夾的角,試求圓柱軸線上一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)..（本題5分）厚度為d的“無限大”均勻帶電導(dǎo)體板兩表面單位面積上電荷之和為面距離為a的一點(diǎn)與離右板面距離為 b的一點(diǎn)之間的電勢(shì)差..（本題10分）一電容器由兩個(gè)很長(zhǎng)的同軸薄圓筒組成，內(nèi)、外圓筒半徑分別為其間充滿相對(duì)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=32V試求距離軸線R=3.5cm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.?.試求圖示離左板R=2cm,R=5cm

的電源上，（如圖所示），.（本題5分）一無限長(zhǎng)載有電流I的直導(dǎo)線在一處折成直角， P點(diǎn)位于導(dǎo)線所在平面內(nèi)，距一條折線的延長(zhǎng)線和另一條導(dǎo)線的距離都為 a,如圖.求P點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B..（本題10分）無限長(zhǎng)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且與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行， BC邊長(zhǎng)為a.若線圈以垂直于導(dǎo)線方向的速度 v向右平移，當(dāng)d時(shí)，求線圈ABC3的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向.ABC已知AC邊長(zhǎng)為b,B點(diǎn)與長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離為基礎(chǔ)物理學(xué)I模擬試題參考答案一、選擇題(每題3分，共30分)1.[A]2.[B]3.[D]4.[E]5.[A]6.[D]7.[B]8.[E]9.[C]10.[C]4.、填空題（每題3分，共30分）03分2.電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)F/q。，UaW/qo10Eadl(U0=0)、2Fd/C2FdC5.6.12.4T37.參考解：由安培環(huán)路定理dlBdldlU0q8.3.08X10-13qvB質(zhì)子動(dòng)能Ek9.1參考解：16m——

r12一mv2分qBr10-13Jx107m/s0 0q2.3A三、計(jì)算題（共40分）每條可視為“無限長(zhǎng)”均勻帶1.（本題10分）解：將柱面分成許多與軸線平行的細(xì)長(zhǎng)條,電直線，其電荷線密度為每條可視為“無限長(zhǎng)”均勻帶? =?°cos?Rd?,它在。點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：dE ——cosdTOC\o"1-5"\h\z2 0R2 0它沿x、y軸上的二個(gè)分量為:dExdEx=—dEcos?= cosd\o"CurrentDocument"2 0dEy=—dEsin?=sincos積分:Ex0 2 cos2 dEy=—dEsin?=sincos積分:Ex0 2 cos2 0Ey0sind(sinExi2.（本題5分）解：選坐標(biāo)如圖.0■ i20由高斯定理,平板內(nèi)、外的場(chǎng)強(qiáng)分布為:E=0 (Ex/(20)1、21、2兩點(diǎn)間電勢(shì)差U1U2Exdx--（ba）20+懷口？？根據(jù)高斯定理可求得兩3.（本題10分）解：設(shè)內(nèi)外圓筒沿軸向單位長(zhǎng)度上分別帶有電荷+懷口？？根據(jù)高斯定理可求得兩圓筒間任一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E 2 0rr則兩圓筒的電勢(shì)差為UR1解得R12 0rr0rU ln2 0rR2R1于是可求得A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為Ea,R2In-R1U=998V/mRln（R2/R1）方向沿徑向向外A點(diǎn)與外筒間的電勢(shì)差:R2EdrRUln(R2/R)r4.（本題5分）解：兩折線在ln(R2/R),R2ln—=VRP點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度分別為:(1方向?yàn)椋縞I2B2 -0-(1—)方向?yàn)椤?2 分4a2BBiB2J20I/(4