2021-2022大學物理B出題說明教師版

2021-2022秋季學期大學物理B出題說明

一、題型：

選擇題（17題52分，其中一題4分，其它的每題3分）

判斷題（3分*3=9分）

填空題（3分*3=9分）

計算題（10分*3=30分）

二、題量分配：

靜電場：43分

恒定磁場：35分

電磁感應：22分

三、各章知識點復習題：

第9章：例題例95,例9-6；課后作業(yè)9-11,9-15,9-21

第11章：例題例11-3；課后作業(yè)11-8,11-18,11-26

第13章:例題例13-1,例13-2；課后作業(yè)13-1

補充習題：

1.有一根長為L均勻帶電。的細棒，求棒延長線上距棒中點r處的場強的大小為

Q

吟（4/乃）°

O.B

2.載流導線如右下圖所示，所載電流為I,圓弧部分半徑為R,則圖中圓.1---

____________P

心O點的磁感應強度的大小為L

3.半徑r=o.lm的圓形回路放在磁場強度B=0.6T的均勻磁場中?；芈菲矫媾cB垂直，當回路半

dr

徑以恒定速率一=0.5nTS-'收縮時，求出回路中感應電動勢的大小為QJ9V

dt

4.如圖所示，在兩平行載流的無限長直導線的平面內(nèi)有一矩形線圈.兩導線中的電流方向相

反、大小相等。求：線圈內(nèi)所通過的磁通量。

解：以向外磁通為正,

無限長：8=冬，①瓦而

2jirS

①一「也”-廣也dr

'b2nrb2nr

〃o〃門b+ad+a

=—^―[In---------In-------]

2Kbd

5.如圖所示，無限長直電流L和4平行放置，右邊有一等腰直角三角形ABC線框通以電

流4,三者共面，A8邊和無限長直電流平行，尺寸如圖所示。求三角形的8c邊所受的

安培力的大小和方向。

解：建立如圖所示的坐標系左邊兩根長直電流在x處的磁感

應強度的大小為

B=B#B,=——她——+—姑-,

~24(8+m+x)2兀(m+x)

在上取電流元，根據(jù)安培定律得，該電流元受到的安培力為:

dF=I3dlxB

卬?\dx

外c=Jo,3_+___

2萬(。+m+%)Ijr(m+x)jcos45°

b+m+am+a

+72In

b+mm

方向垂直3c斜向上

四、各章知識點:

第9章主要內(nèi)容:

1.真空中的庫侖定律(即點電荷之間的相互作用力)：

庫侖定律：戶=—純彳已

4松o「

點電荷％在外場中的受力：F=Eq0

2.電場強度概念、電場疊加原理：

電場強度的定義：E=—（從力的角度描述電場）

%

點電荷的電場強度：E=—=—^—Ter

q04fr

點電荷系電場強度（矢量和）：￡=y

i4萬4T弓,

連續(xù)帶電體的電場強度（積分法）：E=[dqJ

3.電場強度通量：

電場線及特點，電場線的物理意義。

電通量：（/>e=\Eds=yEdscQS0（。為場強方向與面元加的正法線矢量方向的夾角）

4.真空中的高斯定理：

[E-dS^—Yqi（靜電場是有源場，利用高斯定理可計算對稱性較高的帶電體內(nèi)外的電

場強度）

5.安培環(huán)路定理：

§月/=0（靜電場是無旋場，也稱靜電場是保守場）

6.靜電場力做功、電勢能：

靜電場力做力的特點：與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)。靜電場力是保守力。

「6一一

WAB=q.[E-dl=EPA-EPB（靜電力做功等于電勢能的減少）

JA

EpA=%}Edi+EpB此式表示為在點A的電勢能Ep,\由為在3點的電勢能

JA

EPB及A、8之間的電場強度后來決定。

若點8的電勢能定為零，則：EPA

（電勢能只有相對意義，沒有絕對意義）

7.電勢:

E

電勢的定義：U=—（從能量的角度描述電場）

q。

，i

UA=^=\E-dl+UB（電勢是標量，電勢也只具有相對的意義）

Ja

q。

若以某點6的電勢為電勢零點，則A點電勢：U,=（￡—力此式為電勢的定義式

（注意：B為電勢零點，電荷若分布在有限空間，一般8取無窮遠處；電荷若分布在無限

空間，則一般8取有限空間的任意位置。還有如果點A至點8空間范圍內(nèi)電場強度分布是

分段連續(xù)時，積分區(qū)間必須分段選取。）

8.電勢疊加原理：

點電荷的電勢為：U一（以無限遠處為電勢零點）

（1）點電荷系電場中某點的電勢（因為電勢是標量，所以只需求代數(shù)和）：

（2）有限空間的連續(xù)帶電體電勢（積分法）：u=—!—f四（以無限遠處為電勢零點）

第11章主要內(nèi)容:

1.畢奧-薩伐爾定律表達式：漉今以等

結(jié)論--簡單形狀載流導線的磁場疊加：（矢量和）

1）有限長載流直導線，垂直距離小處磁感應強度：B=22（cosa-cos%）

其中用和名分別是起點及終點的電流方向與到場點連線方向之間的夾角。

2）無限長載流直導線，垂直距離6處磁感應強度：B=M

2環(huán)

3）半無限長載流直導線，過端點垂線上且垂直距離為處磁感應強度：B=M

4/

4）圓形載流線圈，半徑為R,在圓心。處：綜=幺也

5）半圓形載流線圈，半徑為R,在圓心。處：B產(chǎn)兇-

47?

6）圓弧形載流導線，圓心角為伏弧度制），半徑為R,在圓心。處：綜=怨。

（。用弧度代入）

2.磁通量物“計算

3.安培力：F=^IdTxB

大?。篎=^IdlBsm0

方向：沿/次x月的方向，

積分法六步走：1.建坐標系；2.取電流元成'；3.根據(jù)安培定律：dF=IdIBsin0

4.分解；5.積分：6.方向。

4.磁場高斯定理：（恒定磁場是無源場）

表達式：^>m=jiB-dS=O

（因為磁場線是閉合曲線,從閉合曲面一側(cè)穿入，必從另一側(cè)穿出.）

物理意義：表明穩(wěn)恒磁場中，通過任意閉合曲面的磁通量（磁場強度沿任意閉合曲面的面積

分）等于0。

5.恒定磁場的安培環(huán)路定理：（恒定磁場是有旋場）

表達式：（禮疝

其表述為：在真空中的恒定磁場中，沿任何閉合路徑L一周的月矢量的線積分（即月的環(huán)

流），等于閉合路徑內(nèi)所包圍并穿過的電流的代數(shù)和的“0倍，而與路徑的形狀大小無關(guān)。

第13章主要內(nèi)容：

1.法拉第電磁感應定律：

d@tdy/

￡：=----或：￡：=———

dt