大學(xué)物理電磁學(xué)考試試題及答案

大學(xué)電磁學(xué)期末復(fù)習(xí)模擬試卷班別

姓名

成績 要求：1、本卷考試形式為閉卷，考試時間為兩小時。2、考生不得將裝訂成冊的試卷拆散，不得將試卷或答題卡帶出考場。3、考生只允許在密封線以外答題，答在密封線以內(nèi)的將不予評分。4、考生答題時一律使用藍(lán)色、黑色鋼筆或圓珠筆（制圖、制表等除外。5、考生禁止攜帶手機(jī)、耳麥等通訊器材。否則，視為為作弊。6、不可以使用普通計算器等計算工具。一．選擇題（每題3分）QOrRP如圖所示，半徑為R的均勻帶電球面，總電荷為rQOrRPE=0，U Q ．4 R0E=0，U Q ．4r0E Q ，U Q ．4

r2 4r0 0E

，U

Q ． ［ ］4

r2 4R0 0一個靜止的氫離子(H+)在電場中被加速而獲得的速率為一靜止的氧離子(O+2一電場中且通過相同的路徑被加速所獲速率的：2(A)2倍． (B)2 倍．22(C)4倍． (D)4 倍． ［ ］2B的均勻磁場中作

rS邊線所在平面的法線方向單位矢量n與B的夾角為 則通過半球面S的磁通量(取彎面向外為正)為(A)(C)

2． . (B) 2 2．2sin． (D) - 2cos． ［ ］SBn一個通有電流I的導(dǎo)體，厚度為SBnDISV放置在磁感強(qiáng)度為BDISVVDS

．

IBV．IB DS(C)

VS．

IVS．IBD BD(E)VD． ［ ］IByI1yI1xI21y軸的正方向，IzI的導(dǎo)線不2 1II2

的導(dǎo)線開 z始運動的趨勢是繞x軸轉(zhuǎn)動． (B) 沿x方向平動．(C)繞y軸轉(zhuǎn)動． (D) 無法判斷． ［ ］IROPRIOIROP(A)

I I0 ． (B) 0 ．2R R(C) 0．

0I(11)．2R I 1(E) 0 )． ［ ］4R 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10I2.0AB為T，則可求得鐵環(huán)的相對磁導(dǎo)率為(真空磁導(dǎo)率r(A)×102

=4 ×10-7T·m·A-1)0(B)×102(C)×102 (D) ［ ］一根長度為L的銅棒在均磁場B中以勻角速度繞 通過其一端 的定軸旋轉(zhuǎn)著的方向垂直銅棒轉(zhuǎn)動的平 L B面，如圖所示．設(shè)t=0時，銅棒與Ob成 角(b為銅棒 O bt這根銅棒兩端之間的感應(yīng)電動勢的大小為：1Bcos(t)． (B) Bcost．12(C)Bcos(t)． (D)B．(E)

1B． ［ ］2IIS12S2S2S12IIS12S2的磁通用 表示，線圈2的電流所產(chǎn)生的通過線211

表示，則12

和21

的大小關(guān)系為：(A)

=221

．

> ．21 12(C)

= ． 21 12

=121 2

． ［ ］HL如圖，平板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時，沿環(huán)路L的HL 1L 1H必有：

的磁場強(qiáng)度H的環(huán)流兩者，2LHl2HlHH

d

d.L1

lLl2HldHl

d.HlL LHl1 2(C)

H dl

H dl.(D)

L L1 2 H dl0. ［ ］L1二．填空題（每題3分）l的正方形線框，使它均勻帶電，其電荷線密度為，則在正方形中心處的電場強(qiáng)度的大?。枋鲮o電場性質(zhì)的兩個基本物理量是 們的定義式是 ．R

；它 和r的各向同性均勻電介質(zhì)，殼外為真空．設(shè)無窮遠(yuǎn)處為電勢零點，則球殼的電勢U= ．一空氣平行板電容器電容為兩極板間距離為充電后兩極板間相互作用力為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，W

(填<、=、>)．1 2 1 2r×10-10m繞核運動速度大小v=×108m/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=×10-19C，

=4×10-7T·m/A)0q(>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

zz軸從－∞到＋∞磁感強(qiáng)OzOzR度的線積分等于 ．0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．今在云中有磁感強(qiáng)度大小為B=1T的均勻磁場，觀測到一個質(zhì)子的徑跡是半徑r=20cm的圓?。阎|(zhì)子的電荷為q=×10-19C，靜止質(zhì)量m=×10-27kg，則該質(zhì)子的動能為 ．12，d/d1 2=1/4W1

/W= ．2平行板電容器的電容C為 F，兩板上的電壓變化率為dU/dt=×105V·s-1，該平行板電容器中的位移電流為 ．三．計算題（共計40分）zORyxzORyx面密度為： = cos ，式中 為半0Rx強(qiáng)．bd（5）dbd體板兩表面單位面積上電荷之和為 ．試求圖示離 1 a 2左板面距離為a的一點與離右板面距離為b的一點之間的電勢差．rR1ARrR1ARR2R=2cm，R=5cm，其間充滿相對介電常1 2量為 U=32V的r的各向同性、均勻電介質(zhì)．電容器接在電壓R=3.5cmA點的電A點與外筒間的電勢差．UaIPa（5aIPaP點位于導(dǎo)線所在平面內(nèi)，距一條折線的延長線和另一條導(dǎo)線的PB．AcBdaC（10）AcBdaCv且與長直導(dǎo)線平行，BC邊長為若線圈以垂直于導(dǎo)線 I b vvBdvABC方向．I3301.[A] 2.[B] 3.[D] 4.[E] 5.[A] 6.[D] 7.[B] 8.[E] 9.[C] 10.[C]二、填空題(每題3分，共30分)1．0 32.電場強(qiáng)度和電勢 1分3.q/(4

30 EF/q0, 1U W/qa

0EaE

(U=0) 102Fd/2Fd/C5.< 36. 12.4T 32FdC2FdCq7. 0 0 32B參考解：由安培環(huán)路定理 B

dl

BB

dl0Iq

q而I

0 ， 故 B dl=0 02 28. 3.08×10-13J 3參考解∶ qvBmv2

v

m/sr m質(zhì)子動能 EK

1mv2×10-13J29. 1∶16 3參考解：w1B2/2 0

BnI02B2n2I2l d20W 01 20 01

( 1)4W 2 2

n2I2l(d0 2

/4)W:W d2:d2

1:161 2 1 210. 3A 3三、計算題（共40分）（10）的細(xì)長條，每條可視為“無限長”均勻帶電直線，其電荷線密度為

dE dExEO y= cos ，0O點產(chǎn)生的場強(qiáng)為：

dEy RdxdE

2R20 cosd2R0 0、y軸上的二個分量為：dE=－dEcos x

20 cos2d 10dE=－dEsin =0 sincosd 1y 20 0積分： E0x

20

20

cos2d＝20E 2y 0

20 sind(sin)0 20 ∴ EEi 0i 1x 0abdO（5abdO1 2E=0 (板內(nèi))xE /(2x

) (板外) 2分1、2兩點間電勢差 U U1 2

E dx2x21 /2 (ad/2)

dxbd/2 dxd/2 0 (ba) 320（本題10分解設(shè)內(nèi)外圓筒沿軸向單位長度上分別帶有電荷+和 ,根據(jù)E

2r 20 r2

2 dr R則兩圓筒的電勢差為U R1

dr

2R 0 r1

20 r

ln 2R1解得

2U0 r 3lnR2R1于是可求得Ａ點的電場強(qiáng)度為E A

URln(R2

/R)1=998V/m 方向沿徑向向外 2分A點與外筒間的電勢差： U

2Edr U

2drln(R /R) rR 2 1 R Uln(R /R2 1

Rln 2 = V 3) （5）P點產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度分別為：IIB 0

2) 方向為 1分1 4a 2IIB 0

2) 方向為⊙ 2分2 4a 2BBB1 2

I/(4a) 方向為0

各1分（本題10分）解：建立坐標(biāo)系，長直導(dǎo)線為y軸邊為x軸，原點在長直線上，則斜邊的方程為 y(bx/a)b