大學物理電磁學考試試題及答案

大學電磁學習題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，總電荷為處的電場強度的大小和電勢為：Q設無窮遠處的電勢為零，則球內距離球心為(A)E=0Q4oR(B)E=0(C)(D)Q4or2Q42.一個靜止的氫離子

徑被加速所獲速率的:20r0rQ4 0rQ4oR(H+)在電場中被加速而獲得的速率為一靜止的氧離子(O+2)在同一電場中且通過相同的路(A)2 倍.(C)4 倍.3.在磁感強度為(B)2(D)4B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 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)-?一個通有電流I的導體，厚度為導體的側表面，如圖所示.現(xiàn)測得導體上下兩面電勢差為S,放置在磁感強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于V,則此導體的霍爾系數(shù)等于(A)(C)VDSIBVS(E)IBDVDIB(B)IBVDS(D)3BD55.兩根無限長載流直導線相互正交放置，如圖所示.不能動，載流I2的導線可以自由運動，則載流11沿y軸的正方向，12沿z軸負方向.若載流I1的導線I2的導線開始運動的趨勢是(A) 繞x軸轉動.(C) 繞y軸轉動.(B)(D)6.無限長直導線在P處彎成半徑為(A)(B)沿x方向平動.無法判斷.R的圓，當通以電流oI]時，則在圓心。點的磁感強度大小等于(D)10(D)10匝.當導線中的電流I為(C)(E).如圖所示的一細螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導線在鐵環(huán)上密繞而成，每厘米繞2.0A時，測得鐵環(huán)內的磁感應強度的大小 B為T,則可求得鐵環(huán)的相對磁導率 ？為(真空磁導率？,0=4?X10-7_ -1TmA)

(A)x102 (B) x102(C)x102 (D) [ ].一根長度為l的銅棒，在均勻磁場 B中以勻角速度？^e通過其一端？?的定軸旋轉著， B的方向垂直銅棒轉動的平面，如圖所示.設t=0時，銅棒與Ob成？?角(b動的平面，如圖所示.設t=0時，銅棒與t這根銅棒兩端之間的感應電動勢的大小為: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的電流所產生的通過線圈2的磁通用？21表示，線圈2的電流所產生的通過線圈(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的磁場強度H的環(huán)流與沿環(huán)路 L2的磁場強度H的(忽略邊緣效應)充電時，沿環(huán)路Hdl.L2。Hdl.L2Hdl.L20.分)1.由一根絕緣細線圍成的邊長為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形中心處的電場強度的大小 E=;它們的定義式.描述靜電場性質的兩個基本物理量是;它們的定義式是和 .一個半徑為R的薄金屬球殼，帶有電荷 q,殼內充滿相對介電常量為 ？r的各向同性均勻電介質，殼外為真空.設無窮遠處為電勢零點，則球殼的電勢 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，則帶電球面的電場能量 W與帶電球體的電場能量 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,繞核運動速度大小v=x108m/s,則氫原子基態(tài)電子在原子核處產生的磁感強度 B的大小為.(e=X10-19C,?0=4?x10—7Tm/A).如圖所示.電荷q(＞0)均勻地分布在一個半徑為 R的薄球殼外表面上，若球殼以恒角速度 ？?。繞z軸轉動,則沿著Z軸從-8到+8磁感強度的線積分等于.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=1T的均勻磁場，觀測到一個質子的徑跡是半徑r=20cm的圓弧.已知質子的電荷為q=x10-19C,靜止質量m=X10-27kg,則該質子的動能為..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.當它們BB1六4a通以相同電流時，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..計算題（共計40分）（本題10分）一“無限長”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的場強..通以相同電流時，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..計算題（共計40分）（本題10分）一“無限長”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的場強..（本題5分）厚度為d的“無限大”均勻帶電導體板兩表面單位面積上電荷之和為面距離為a的一點與離右板面距離為 b的一點之間的電勢差..（本題10分）一電容器由兩個很長的同軸薄圓筒組成，內、外圓筒半徑分別為其間充滿相對介電常量為？r的各向同性、均勻電介質.電容器接在電壓U=32V試求距離軸線R=3.5cm處的A點的電場強度和A點與外筒間的電勢差.?.試求圖示離左板R=2cm,R=5cm

的電源上，（如圖所示），.（本題5分）一無限長載有電流I的直導線在一處折成直角， P點位于導線所在平面內，距一條折線的延長線和另一條導線的距離都為 a,如圖.求P點的磁感強度B..（本題10分）無限長直導線，通以常定電流 I.有一與之共面的直角三角形線圈且與長直導線平行， BC邊長為a.若線圈以垂直于導線方向的速度 v向右平移，當d時，求線圈ABC3的感應電動勢的大小和感應電動勢的方向.ABC已知AC邊長為b,B點與長直導線的距離為基礎物理學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.電場強度和電勢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質子動能Ek9.1參考解：16m——

r12一mv2分qBr10-13Jx107m/s0 0q2.3A三、計算題（共40分）每條可視為“無限長”均勻帶1.（本題10分）解：將柱面分成許多與軸線平行的細長條,電直線，其電荷線密度為每條可視為“無限長”均勻帶? =?°cos?Rd?,它在。點產生的場強為：dE ——cosdTOC\o"1-5"\h\z2 0R2 0它沿x、y軸上的二個分量為: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：選坐標如圖.0■ i20由高斯定理,平板內、外的場強分布為:E=0 (Ex/(20)1、21、2兩點間電勢差U1U2Exdx--（ba）20+懷口？？根據(jù)高斯定理可求得兩3.（本題10分）解：設內外圓筒沿軸向單位長度上分別帶有電荷+懷口？？根據(jù)高斯定理可求得兩圓筒間任一點的電場強度為E 2 0rr則兩圓筒的電勢差為UR1解得R12 0rr0rU ln2 0rR2R1于是可求得A點的電場強度為Ea,R2In-R1U=998V/mRln（R2/R1）方向沿徑向向外A點與外筒間的電勢差:R2EdrRUln(R2/R)r4.（本題5分）解：兩折線在ln(R2/R),R2ln—=VRP點產生的磁感強度分別為:(1方向為？cI2B2 -0-(1—)方向為。 2 分4a2BBiB2J20I/(4