湖南大學(xué)《大學(xué)物理》磁學(xué)習(xí)題庫試題及答案

一、選擇題1．5566：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，則通過半球面S的磁通量(取彎面向外為正)為(A)r2B.(B)2r2B(C)-r2Bsin(D)-r2Bcos［］2．2020：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AII3．2353：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［］4．2354：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>BP［］5．5468：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)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［］6．5470：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=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≠0［］aOBbr(A)OBbr(aOBbr(A)OBbr(B)aOBbr(C)aOBbr(D)a8．2046：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B≠0(C)，且環(huán)路上任意一點B≠0(D)，且環(huán)路上任意一點B=常量［］9．2047：如圖，兩根直導(dǎo)線ab和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)［］10．2060：一電荷為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［］11．2062：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，電子軌道運動的角速度將：(A)增加(B)減小(C)不變(D)改變方向［］12．2373：一運動電荷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［］13．2575：A、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)RA∶RB=2，TA∶TB=2(B)RA∶RB，TA∶TB=1(C)RA∶RB=1，TA∶TB(D)RA∶RB=2，TA∶TB=1［］14．2451：一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［］15．2784：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R/Rp和周期比T/Tp分別為：(A)1和2(B)1和1(C)2和2(D)2和1［］16．2090：在勻強磁場中，有兩個平面線圈，其面積A1=2A2，通有電流I1=2I2，它們所受的最大磁力矩之比M1/M2(A)1(B)2(C)4(D)1/4［］17．2381：有兩個半徑相同的圓環(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［］18．2466：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［］19．2016：無限長直導(dǎo)線在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)［］20．2049：一載有電流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=2Br(B)BR=Br(C)2BR=Br(D)BR=4Br［］21．2292：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)［］22．2398：關(guān)于穩(wěn)恒電流磁場的磁場強度，下列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Ｌ為邊緣的任意曲面的通量均相等［］23．2400：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［］24．2608：磁介質(zhì)有三種，用相對磁導(dǎo)率r表征它們各自的特性時，(A)順磁質(zhì)r>0，抗磁質(zhì)r<0，鐵磁質(zhì)r>>1(B)順磁質(zhì)r>1，抗磁質(zhì)r=1，鐵磁質(zhì)r>>1(C)順磁質(zhì)r>1，抗磁質(zhì)r<1，鐵磁質(zhì)r>>1(D)順磁質(zhì)r<0，抗磁質(zhì)r<1，鐵磁質(zhì)r>0［］25．2609：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r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=0rNI(B)磁感強度大小為B=rNI/l(C)磁場強度大小為H=0NI/l(D)磁場強度大小為H=NI/l［］26．2736：順磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率：(A)比真空的磁導(dǎo)率略小(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［］27．2145：兩根無限長平行直導(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［］28．2147：一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［］29．2404一導(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［］30．2493：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［］OO′BAC31．2123：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OOOO′BAC(A)A點比B點電勢高(B)A點與B點電勢相等(C)A點比B點電勢低(D)有穩(wěn)恒電流從A點流向B點[]32．2504：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［］33．2156：兩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)［］34．2417：對于單匝線圈取自感系數(shù)的定義式為L=/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［］35．2421：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［］36．2752：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)可為零也可不為零，與線圈b中電流無關(guān)(D)是不可能確定的［］t0I(a)37．5138：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t0I(a)線應(yīng)為圖(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一個？[]t0t0t0t0(A)(B)(C)(D)(b)38．5141：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1和2。設(shè)r1∶r2=1∶2，1∶2=2∶1，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L1∶L2與磁能之比Wm1∶Wm2分別為：(A)L1∶L2=1∶1，Wm1∶Wm2=1∶1(B)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶1(C)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶2(D)L1∶L2=2∶1，Wm1∶Wm2=2∶1［］39．5159：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)［］40．2183：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［］41．2790：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1．2549：一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10cm2。當(dāng)在螺線管中通入10A的電流時，它的橫截面上的磁通量為____________。2．5303：一平面試驗線圈的磁矩大小pm為1×10-8A·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=5×10-9N·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為____________，方向為______________Pbacd3023圖3．2023：一條無限長載流導(dǎo)線折成如圖示形狀，導(dǎo)線上通有電流I=10A。P點在cd的延長線上，它到折點的距離a=2cmPbacd3023圖4．2026：一質(zhì)點帶有電荷q=8.0×10-10C，以速度v=3.0×105m·半徑為R=6.00×10-3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yIxIIIzOR1R2圖1圖2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)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6．2562：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_____________2562圖7．2665：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，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_______________________________________。8．5310：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=0.53×10-10m，繞核運動速度大小v=2.18×108m/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9．5481：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2710圖5481圖的電流強度為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=____________。10．2652：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)11．2710：將半徑為R的無限長導(dǎo)體薄壁管(厚度忽略)沿軸向割去一寬度為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________。12．0361：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________。13．2065：兩個帶電粒子，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1∶4，電荷之比是1∶2，它們所受的磁場力之是_________，運動軌跡半徑之比是_____________。14．2066：一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。15．2235：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=1T的均勻磁場，觀測到一個質(zhì)子的徑跡是半徑r=20cm的圓弧。已知質(zhì)子的電荷為q=1.6×10-19C，靜止質(zhì)量m=1.67×10-27kg，則該質(zhì)子的動能為_____________。16．2457：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徑之比為__________。17．2581：電子在磁感強度B=0.1T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=1.60×10-19C，電子質(zhì)量m=9.11×10-31kg)18．2096：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。19．2103：一電子以速率v=2.20×106m·s-1垂直磁力線射入磁感強度為B=2.36T的均勻磁場，則該電子的軌道磁矩為_________。其方向與磁場方向________。20．2387：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2∶1，圓線圈在其中心處產(chǎn)生的磁感強度為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________________。21．2601：在磁感強度B=0.02T的勻強磁場中，有一半徑為10cm圓線圈，線圈磁矩與磁感線同向平行，回路中通有I=1A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Ｉ保持不變，則外力的功A=______________。5125圖22．2630：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______________。5125圖23．5125：一根無限長直導(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______________________。24．2109：一個繞有500匝導(dǎo)線的平均周長50cm的細環(huán)，載有0.3A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_________________________。(0=4×10-7T·m·A-1)25．2401：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=__________。26．2676：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27．5134：圖示為三種不同的磁介質(zhì)的B~H關(guān)系曲線，其中虛線表示的是B=0H的關(guān)系。說明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的B~2128圖5134圖a代表_______________________的B~H關(guān)系曲線b代表_______________________的B~H關(guān)系曲線c代表_______________________的B~H關(guān)系曲線28．2128：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___________。29．2615：半徑為a的無限長密繞螺線管，單位長度上的匝數(shù)為n，通以交變電流i=Imsint，則圍在管外的同軸圓形回路(半徑為r)上的感生電動勢為____________________。30．2616：桌子上水平放置一個半徑r=10cm的金屬圓環(huán)，其電阻R=1。若地球磁場磁感強度的豎直分量為5×10-5T。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=________。31．2134：金屬桿AB以勻速v=2m/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=40A，則此金屬桿中的感應(yīng)電動勢i=____________，電勢較高端為______。(ln2=0.69)32．2144：金屬圓板在均勻磁場中以角速度繞中心軸旋轉(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2058圖2144圖2510圖2510圖2134圖33．2508：一導(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__________________。34．2510：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________。35．2159：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))。36．2180：寫出麥克斯韋方程組的積分形式：_________________，___________________，___________________，___________________。ItLtO37．2521：一線圈中通過的電流I隨時間t變化的曲線如圖所示。試定性畫出自感電動勢LItLtO38．2525：一自感線圈中，電流強度在0.002s內(nèi)均勻地由10A增加到12A，此過程中線圈內(nèi)自感電動勢為400V，則線圈的自感系數(shù)為L=______。39．2338：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=___________。40．5149：無限長密繞直螺線管通以電流I，內(nèi)部充滿均勻、各向同性的磁介質(zhì)，磁導(dǎo)率為。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________________。41．2339：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①，②③，④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42．5160：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)，___________，_______________。0323圖43．0323：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：(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______。44．5161：一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1．2251：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、R22251圖求圓心O處的磁感強度的大小。2．2253：一線電荷密度為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旋轉(zhuǎn)，試求正方形中心處的磁感強度的大小[積分公式]lFB3．0313：如圖所示，電阻為R、質(zhì)量為m、寬為lFB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。4．2653：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。5．2054：圖所示為兩條穿過y軸且垂直于x－y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。(1)推導(dǎo)出x軸上P點處的磁感強度的表達式；2139圖2054圖(2)求P點在x軸上何處時，該點的B2139圖2054圖22522252圖llqO22692269圖6．2252：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。7．2269：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的電荷，當(dāng)回路以勻角速度繞過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。8．2569：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，求軸線上距盤心x處的磁感強度的大小。[積分公式]9．2139：如圖所示，真空中一長直導(dǎo)線通有電流I(t)=I0e-t(式中I0、為常量，t為時間)，有一帶滑動邊的矩形導(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在矩形線框內(nèi)的感應(yīng)電動勢i并討論i方向。10．2150：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11．2407：如圖所示，一電荷線密度為的長直帶電線(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2409圖2407圖2150圖12．2409：如圖所示，一半徑為r2電荷線密度為的均勻帶電圓環(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？13．2499：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2769圖2743圖24992499圖14．2743：一邊長為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勻速旋轉(zhuǎn)，求框中的感應(yīng)電動勢。15．5554：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(biāo)。2327圖2327圖0310圖55545554圖16．0310：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°，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？17．2327：一無限長豎直導(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，O點到導(dǎo)線的垂直距離為r0(r0>L)。試求金屬棒轉(zhuǎn)到與水平面成角時，棒內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小和方向。18．2769：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(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)。19．2509：如圖所示，一根長為L的金屬細桿ab繞豎直軸O1O2以角速度在水平面內(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。20．2742：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)線中的感應(yīng)電動勢，并說明其方向。2742圖2742圖abO1O2OL/52509圖一、選擇題1．5666：D；2．2020：A；3．2353：E；4．2354：D；5．5468：C；6．5470：C；7．2003：B；8．2046：B；9．2047：D；10．2060：B；11．2062：A；12．2373：C；13．2451：A；14．2575：D；15．2784：C；16．2090：C；17．2381：A；18．2466：D；19．2016：D；20．2049：B；21．2292：B；22．2398：C；23．2400：B；24．2608：C；25．2609：D；26．2736：B；27．2145：B；28．2147：B；29．2404：B；30．2493：B；31．2123：A；32．2504：D；．2156：C；34．2417：C；35．2421：D；36．2752：C；37．5138：D；38．5141：C；39．5159：C；40．2183：D；41．2790：A；二、填空題1．2549：1.26×10-5Wb2．5303：0.5T；y軸正方向3．2023：5.00×10-5T4．2026：6.67×10-7T；7.20×10-7A·m25．2043：；垂直紙面向外；；6．2562：7．2665：；運動電荷速度矢量與該點磁感強度矢量所組成的平面8．5310：12.4T9．5481：10．2652：相同；不同11．2710：12．0361：02分；013．2065：1∶2；1∶214．2066：勻速直線；勻速率圓周；等距螺旋線15．2235：3.08×10-13J16．2457：17．2581：4.48×10-10A18．2096：419．2103：9.34×10-19Am2；相反20．2387：21．2601：1.26×10-3J22．2630：23．5125：；垂直紙面向里24．2109：0.226T；300A/m25．2401：I/(2r)；I/(2r)26．2676：=0；<027．5134：鐵磁質(zhì)；順磁質(zhì)；抗磁質(zhì)28．2128：ADCBA繞向；ADCBA繞向29．2615：30．2616：3.14×10-6C31．2134：1.11×10-5V；A端32．2144：相同(或)；沿曲線由中心向外33．2508：；O點34．2510：35．2159：小于；有關(guān)36．2180：；；；LLt2521圖37．2521：答案見圖38．2525：0.400H39．2338：1∶1640．5149：nI；n2I2/241．2339：②；③；①42．5160：或；或43．0323：垂直紙面向里；垂直O(jiān)P連線向下44．5161：三、計算題1．2251：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1分2．2253：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---------------3分-----------------2分3．0313：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4．2653：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5．2054：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6．2252：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7．2269：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8．2569：解：圓盤每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)為/2，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9．2139：解：線框內(nèi)既有感生又有動生電動勢。設(shè)順時針繞向為i的正方向。由出發(fā)，先求任意時刻t的(t)---------------2分------------------------2分再求(t)對t的導(dǎo)數(shù)：∴---------------4分i方向：t<1時，逆時針；t>1時，順時針----------------------2分10．2150：解：兩個載同向電流的長直導(dǎo)線在如圖坐標(biāo)x處所產(chǎn)生的磁場為：-------------------2分選順時針方向為線框回路正方向，則：----------------3分-------------------------------------2分∴--------3分11．2407：解：長直帶電線運動相當(dāng)于電流-----------------------2分正方形線圈內(nèi)的磁通量可如下求出：-----------------------2分--------------------------2分-----------------2分--------------------------------------2分12．2409：解：大環(huán)中相當(dāng)于有電流：-------------------------------2分這電流在O點處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大?。?------------2分以逆時針方向為小環(huán)回路的正方向，--------------------------------2分∴，----------2分方向：d(t)/dt>0時，i為負值，即i為順時針方向---------------------------------