大學物理下冊練習題

1、靜電場部分練習題、選擇題：1 .根據(jù)高斯定理的數(shù)學表達式 E ds q ,可知下述各種說法中正確的是（）0A閉合面內(nèi)的電荷代數(shù)和為零時，閉合面上各點場強一定為零。B閉合面內(nèi)的電荷代數(shù)和不為零時，閉合面上各點場強一定處處不為零。C閉合面內(nèi)的電荷代數(shù)和為零時，閉合面上各點場強不一定處處為零。D閉合面上各點場強均為零時，閉合面內(nèi)一定處處無電荷。2 .在靜電場中電場線為平行直線的區(qū)域內(nèi)（）A電場強度相同，電勢不同； B 電場強度不同，電勢相同；C電場強度、電勢都相同；D電場強度、電勢都不相同；3 .當一個帶電導體達到靜電平衡時，（）A表面上電荷密度較大處電勢較高。B表面曲率較大處電勢較高。C導體內(nèi)部的

2、電勢比導體表面的電勢高；D導體內(nèi)任一點與其表面上任意點的電勢差等于零。4 .有四個等量點電荷在 OXY平面上的四種不同組態(tài)，所有點電荷均與原點等距，設無窮遠處電勢為零。則原點O處電場強度和電勢均為零的組態(tài)是（）A 圖 B 圖 C 圖D圖5 .關(guān)于高斯定理，下列說法中哪一個是正確的（）A高斯面內(nèi)不包圍自由電荷，則面上各點電位移矢量D為零。B高斯面上處處 D為零，則面內(nèi)必不存在自由電荷。C高斯面上D通量僅與面內(nèi)自由電荷有關(guān)。D以上說法都不對。6. A和B為兩個均勻帶電球體,A帶電量+q, B帶電量-q,作一個與 A同心的B球面S為高斯面，如圖所示，則（）A通過S面的電通量為零，S面上各點的場強為零

3、。B通過S面的電通量為 9 , S面上各點的場強大小為 E 04 orC通過S面的電通量為-q- , S面上各點的場強大小為 E一q-2 。o4 orD通過S面的電通量為-q-，但S面上場強不能直接由高斯定理求出。7 .三塊互相平行的導體板，相互之間的距離d1和d2,與板面積相比線度小得多，外面二板用導線連接，中間板上帶電，設左、右兩面上電荷面密度分別為1, 2。如圖所示，則比值 1/ 2為（）A d1/ d2;C d2/ d1;2D ( d2/ d1)8 . 一平板電容器充電后切斷電源，若改變兩極板間的距離，則下述物理量中哪個保持不變（兩極板間的場強A電容器的電容量C兩極板間的電勢差D電容器

4、儲存的能量9 . 一空心導體球殼，其內(nèi)外半徑分別為R和R2,帶電量q,當球殼中心處再放一電量為 q的點電荷時，則導體球殼的電勢（設無窮遠處為電勢零點）為（）。A B C D -4 oR14 0R22 oR12 0R210 .以下說法正確的是（）。A場強為零的地方，電勢一定為零；電勢為零的地方，均強也一定為零;B場強大小相等的地方，電勢也相等，等勢面上各點場強大小相等;C帶正電的物體，也勢一定是正的，不帶電的物體，電勢一定等于零。D沿著均場強的方向，電勢一定降低。11 .兩個點電荷相距一定的距離，若在這兩個點電荷聯(lián)線的中垂線上電勢為零，那么這兩個點電荷為A電量相等，符號相同B 電量相等，符號不同

5、C電量不等，符號相同D 電量不等，符號不同12 .兩個同號的點電荷相距 l ,要使它們的電勢能增加一倍，則應該（A外力做功使點電荷間距離減少為l /2B外力做功使點電荷間距離減少為l /4C電場力做功使點電荷間距離增大為21D電場力做功使點電荷間距離增大為4113 .將充過電的平行板電容器的極板間距離增大，則（）。A極板上的電荷增加B電容器的電容增大C兩極板閃電場強不變D電容器儲存的能量不變、填空題1 .真空中靜電場的環(huán)路定理的數(shù)學表示式為:O該式的物理意義是： 。該定理表明，靜電場是 場。電力線是曲線。2 .圖中所示曲線表示球?qū)ΨQ或軸對稱靜電場的某一物理量隨徑向距離r成反比關(guān)系，該曲線可描述

6、 的電場的E r關(guān)系，也可以描述 的電場的U r關(guān)系。r3 .三個平行的“無限大”均勻帶電平面，其電荷面密度都是+ ,則A、B、C、D四個區(qū)域的電場強度分別為EA=; EB=;EC =;ABCDED =。（設方向向右為正）4 .應用高斯定理求某點的電場時，高斯面的選取要求 5 .在相對介電常數(shù) r=4的各向同性均勻電介質(zhì)中，與電能密度e 2 106 J/cm3相應的電場強度的大小E=。6 .靜電場中某點的電勢，其數(shù)值等于 或。7 .兩根相互平行的“無限長”均勻帶正電直線1、2,相距為d,其電荷線密度分別為和2 ,則場強等于零的點與直線 1的距離8 .如圖所示，把一塊原來不帶電的金屬板平行放置。

7、設兩板面積都是 S,板間距離是a為。B,移近一塊已帶有正電荷 Q的金屬板A,d,忽略邊緣效應。當 B板不接地時，兩板間電勢差Uab=； B板接地時U AB=9 . 一閉合面包圍著一個電偶極子，則通過此閉合面電場強度通量e=。10 .在點電荷系的電場中，任一點的電場強度等于 這稱為場強疊加原理。11 .在靜電場中，電位移線從 出發(fā)，終止于 。12 .兩塊“無限大”的帶電平行平板，其電荷面密度分別為（0）及 2 ,如圖所示。試寫出各 區(qū)域的電場強度E。I區(qū)E的大小,方向n區(qū)E的大小,方向山區(qū)E的大小,方向13 .當帶電量為q的粒子在場強分布為 E的靜電場中從a點到b點作有限位移時，電場力對該粒子所

8、作功的計算式為 A=。14 .靜電場中A、B兩點的電勢為UA>LB,則在正電荷由 A點移至B點的過程中電場力作 功，電 勢能。15 .靜電場的高斯定理表明靜電場是 場；靜電場的環(huán)路定理表明靜電場是 場。16 .在靜電場中，如果所取的閉合曲面上E處處不為零，則該面內(nèi)電荷的代數(shù)和不為零。17 .如圖所示，在靜電場中，一電荷qo沿正三角形的一邊從a點移動到b點，已知電場力做功為 Ao,則當該電荷q 0沿正三角形的另二條邊從b點經(jīng)c點到a點的過程中，電場力做功 A=。b c18 .已知平行板電容器的電容量為G,極板間距為d 0,如果保持兩極板間的電勢差U不變，而將兩極板間距拉大為2d。，則此時電

9、容器的儲能 W=。19 .在E= 100V/m的勻強電場中，電子從 A點出發(fā)，沿半徑 R=的圓軌道繞圓周一圈后又回到A點,則電場力做功為 J。三、改錯題1 .正電荷均勻分布在半徑為 R的球形體積中(如圖)，電荷體密度為，求球內(nèi)a點和球外b點的電勢差時，得出以下結(jié)果:U 4 R3rb drRLz! LUab 二 R2()3r0 40r 3 0 ra rb這個結(jié)果正確嗎如有錯誤，請指出錯在哪里，并予以改正。2.將一平行電容器充電后切斷電源，用相對介電常數(shù)為r的各向同性均勻電介質(zhì)充滿其內(nèi)，下列有關(guān)說法中如有錯誤請改正。(1) 極板上的電量保持不變。(2) 介質(zhì)中的場強是原來的 1/ r倍。(3) 介

10、質(zhì)中的電場能量是原來的 1 r2倍。四、判斷題1 .三個相等的電荷放在等邊三角行的三個頂點上，可以以三角形中心為球心作一個球面，利用高斯定律求出它們所產(chǎn)生的場強。2 .如果通過閉合曲面 S的電通量為零，則該面 S上每一點的場強都等于零3 .如果在封閉面S上，E處處為零，則肯定此封閉面一定沒有包圍凈電荷。4 .電場線可以在無電荷處中斷。5 .靜電場電力線永不閉合。6 .同一條電力線上任意兩點的電勢不可能相等。7 .電荷在電勢高的地點的靜電勢能一定比在電勢低的地點的靜電勢能大。8 .靜電平衡狀態(tài)下，導體的電荷只能分布在導體表面上。9 .靜電平衡狀態(tài)下，只有球形導體內(nèi)部場強為零。10 .在一孤立導體

11、殼的中心放一點電荷，球殼內(nèi)、外表面的電荷分布一定均勻。如果點電荷偏離球心，則內(nèi)外表面電荷分布就不均勻。五、計算題1 .在邊長為a的正方形的四角，依次放置點電荷q, 2q, -4q和2q,其中心放一正的單位點電荷，求這個電荷受力的大小和方向。2 .兩個電量都是q的點電荷固定在真空中，相距 2a。在它們連線的中垂線上放另一電量為q0的點電荷，q。到A、B連線中點的距離為r。求q。所受的靜電力，并討論其在中垂線上哪點處受力最大。3 .求電矩為p=ql的電偶極子，在靠近+q的一側(cè)的軸線延長線上任一確定點A的場強。已知A點到偶極子中心的距離為 r.4 .兩塊互相平行的無限大均勻帶電平板，其中一塊的面電荷

12、密度為+*另一塊面電荷密度為 +2（t,兩板間距離為do兩板間的電場為多少5 . 一根很長的絕緣棒，均勻帶電，單位長度上的電荷量為入。求距棒的P不 。一端垂直距離為 d的P點處的電場強度。d + + + + + ：J1 .I題5示圖6 .設點電荷分布的位置是：在（0, 0）處為qi、在（3m, 0）處為q2、在（0, 4m）處為一q3。計算通過以（0, 0）為球心，半徑等于 5m的球面上的總 E通量。7 .圖中電場強度的分量為 R=bx1/2,Ey=Ez=0,試計算 yt /Ip =kr,式中k是常量，r是徑向距離。求空間的場強分布。（1）通過立方體的總電通量;8 . 一個半徑R的球體內(nèi)，分布

13、電荷體密度電荷。求離球心 5cm 15cmK50cm處的電場強度。p =10-9C/m3 的正10 . 一均勻帶電球殼，半徑為R,帶電量為 Q試求：導體內(nèi)外的電場強度分布和電勢分布。11 .如圖所示，已知 r=6cm,-8-8 _d=8cm, q1=3X 10 C, q2=-3 x 10 Q求：（1）將電荷量為2X10-9C的點電荷從A點移到B點電場力所r d/2d/2 r： <>9 .在半徑分別為10cm和20cm的兩層假想同心球面中間，均勻分布著電荷體密度為q2做的功。（2）將點電荷C點移到D點，電場力所做的功。12 .有兩個無限長同軸金屬圓筒，內(nèi)圓筒A的半徑為R,外圓筒B的半

14、徑為R2,在內(nèi)圓筒上每單位長度有正電荷入，在外圓筒單位長度上有等量的負電荷，試求（1）內(nèi)外筒之間的電場強度分布；（2）內(nèi)外筒之間的電勢差。13 .大氣層中發(fā)生的閃電相當于電容器放電，若放電的兩點間的電勢差為109V,放電量為34C,求所釋放的電能為多少14 .在半徑為 R的金屬球外包有一層均勻介質(zhì)，外半徑為R2o設介質(zhì)的相對電容率為er,金屬球帶電Q求：介質(zhì)層內(nèi)、外的電場分布和電勢差分布。15 .半徑為R0的導體球，外套同心的導體球殼，殼的內(nèi)外半徑分別是R1和R2o球與殼之間是空氣，殼外也是空氣，當內(nèi)球帶電為Q時，問（1）系統(tǒng)儲藏多少電能（2）如用導線把殼與球聯(lián)在一起，結(jié)果如何靜電場練習題標準

15、答案選擇1. C 3. D 4. C 5. C9. D 10. D 11. B 12. A二.填空1.E dl 0;L在電場力作用下單位正電荷沿任何閉合路移動時電場力作功為零;非閉合2.無限長均勻帶電直線；點電荷3.4.（1）必須通過待測場強的哪一點;（2）各部分或者與場強垂直或者與場強平行;（3）與場強垂直的那部分面上的各點的場強相等。5.6.2 e je0.340 r參p E dlp pdqp V 40r7.8.Qd . Qd2 os'0s9. 010.每個點電荷單獨存在時在該點所產(chǎn)生的電場強度矢量疊加;11.正自由電荷；負自由電荷。12.13.bq E dl a14.15.有源；

16、保守力。16.17.Ao18. C19. 0.改錯題1. Uab(3R2 6 o2R3)正；減少可能0U/42. (3)Q22CQ227CQ22C0四.判斷題1.錯 2.錯3.對4. 錯5.6.對 7.錯8.9.10.五.計算題1.兩個2q對中心單位電荷的作用力相抵消，中心電荷受的即為q和-4q對它的合力，其大小為FF1F3號4qq。40r25q20a22. q0所受靜電力的大小qq02rqq0 r0(a2 r2) , a2 r222、3/22 °(a r )2q方向垂直于AB0,則r由 dF 0 可得(a2 r2) 3r2dr。0,該處受力最大。dr23 .由電場強度的疊加可得:q

17、 14 0 (r 2)2l 2(r 2)q 2lr4 .由場強的疊加原理方向：25.OXdxdEdx40(x2d2)dExdEcosdxxdxdEydEsinddx242、3/24 0(x d )ExdExxdx242、3/24 0 0 (x d )4 0dEydEydx2. 2.3/24 0 0 (x d )40dExiEyji4 0d4 0d j0(x2_ 2 Ex.22421/2d ) (x d )242、3/24 0(x d )_ 2 Ey40d方向與X軸夾角為1350。6 .根據(jù)高斯定律，球面上的總通量八 1 工 Qqi 一(q1 q2 q3)07 .因場強只有X分量，電力線從左側(cè)面

18、進入，從右側(cè)面射出。5/2(-.2 1)bd e 法e 右E 左 S E右 Sbd5/2 v2bd5/2(2) q o e o(.2 1)bd5/28 .在球內(nèi)距球心r處選擇一高斯面，其包圍的電量為E q kr2-40724 o4qkR42240r40rr2 ,q dV kr4 r dr0在球外r處所包圍的電量為:kr4 ,在球內(nèi)r處的場強為：R ,24q kr4 r dr kR , Eo9 .當r=5cm時，球面上各點場強均為零。r=15cm時，以r為半徑球形高斯面內(nèi)的電量為4 43434/ 33 q (-r -Ri)-(rRi )333一,4343r 50cm時,q (- R2 - R1

19、)3310.球殼內(nèi)場強為零。E q 2 2(r3 R3) 4.0V/m 4 0r3 0rE q 21.05V/m4 °rqq9 3 10Va- - 9 10 (4 01A4 02A0.06A q°(VA Vb)3.6 10 6 J(2) C點的電勢為3 10 8.0.0620.08231.8 10 V , Vb0殼內(nèi)電勢為，V -4 0R球殼外 r處： E Q- , V Q40r40r (1)A點電勢為Vc(曳皿)1.8 103 V , Vd04 0 r1Cr2CA q°(Vc Vd)3.6 10 6 J12.小于Ri和大于R區(qū)域內(nèi)任一點的場強為零。當Ri <

20、;r<R2的內(nèi)部任一點場強為:E 2 0rR2R2V E dr dr ln -R12 0r2 0 R13 . W tQV 1.7 1010 J214 .應用有介質(zhì)時的高斯定理可得電位移的分布為c QD4T(rR)介質(zhì)內(nèi)場強分布為Ei介質(zhì)外E2介質(zhì)層內(nèi)部一點P的電勢為：V1R2dl E1drrE2drR2R2介質(zhì)外的電勢分布為：V2E2drrQ4 0r15. (1)空間場強分布為E 0, ( r R0 , R r R2 )1c儲臧的能量為 W 0E2dV2E q- , ( R。r Ri , r R )4 0r2 Ri2 dq / 11 q / 1Q( dr =dr) ( j8 0 R0 r

21、R2 r4 0 R0(2)當用導線聯(lián)接后，殼內(nèi)(r R2)無電場，系統(tǒng)的電能為80R2電磁學練習題5題圖、選擇題1 . 一運動電荷q,質(zhì)量為mi,以初速0進入均勻磁場中，若0與磁場的方向夾角為，則（）。A其動能改變，動量不變B其動能、動量都改變C其動能不變，動量改變D其動能、動量都不變2 .無限長載流空心圓柱導體的內(nèi)外半徑分別為a, b,電流在導體截面上均勻分布，則空間各處的B的大小與場點到圓柱中心軸線的距離r的關(guān)系定性地如圖所示（）。2題圖3題圖R,則圓心處的磁感應3.如圖在一圓形電流I所在平面內(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 OB dl 0且環(huán)路上任意點B 0L

22、B dB dl0且環(huán)路上任意點B0LC °B dl0且環(huán)路上任意點B0LDdBdl 0且環(huán)路上任意點B 常量L4 .對于安培環(huán)路定理的理解，正確的是（所討論的空間為真空并處于穩(wěn)恒磁場中）（）。A若。B dl 0,則在回路L上必定B是處處為零 LB若：B dl 0,則回路L必定不包圍電流C若力B dl 0,則回路L所包圍傳導電流的代數(shù)和必定為零 LvD回路L上各點的B僅與回路L所圍的電流有關(guān)5 . 一根無限長的導線載有電流I ,折成右圖所示的形狀，圓弧部分的半徑為v強度B大小為（A上4 Rc _oL4 R3 0I "8R3 0I 8RB2 RD H4R3 0I 8R012 R

23、11題圖6. 一根無限長的載流直導線,流過的電流為I ,如右圖所示。則通過陰影部分的磁通量為（A -AIabB，!bin32 l2 lC 01abd -0ib ln -12 (l a)2 l aV7.如右圖所示，均勻磁場的磁感應強度為B ,方向沿y軸正向，要使電量為 q的正離子沿x軸做勻速v直線運動，則必須加一個均勻電場E,A E B/ , E7ftz軸的正向C E B , E沿z軸的正向其大小和方向為（B E B/ , E沿y軸的正向D E B , E沿z軸的負向8.在感應電場中電磁感應定律可寫成oEk dlddt,式中Ek為感應電場強度。v7題圖此式表明：（）。9題圖旋轉(zhuǎn)（如圖所示）。設A

24、閉合曲線l上Ek處處相等 kB感應電場是保守場C感應電場的電力線不是閉合曲線D在感應電場中不能象對靜電場那樣引入電勢的概念9 .如圖，M N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導軌，ab與cd為垂直于導軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導線。外磁場垂直水平面向上，當外力使ab向右平移時，cd （A不動B轉(zhuǎn)動C向左移動D向右移動10 . 一矩形線框長為 a寬為b,置于均勻磁場中，線框繞 oo軸，以勻角速度t=0時，線框平面處于紙面內(nèi)，則任意時刻感應電動勢的大小為（ ）。A 2abB cos tB abBC 1 abB2cos tD abB cos tE abB sin t11 .若空間存在兩根無限長直載流導線，空

25、間的磁場分布就不具有簡單的對稱性，則該磁場分布（ ）。A不能用安培環(huán)路定理來計算B可以直接用安培環(huán)路定理求出C只能用畢奧一薩伐爾定律求出D 可以用安培環(huán)路定理和磁感應強度的疊加原理求出12 .對于單匝線圈取自感系數(shù)的定義式為L=,當線圈的幾何形狀、大小及周圍磁介質(zhì)分布不變,I且無鐵磁性物質(zhì)，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)系變小C不變變大，但與電流不成反比關(guān)系13.半徑為a1的載流圓形線圈與邊長為a2方形線圈通有相同電流I,度大小相同，則半徑與邊長之比,2D 22 u ,經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)14.兩電子同時由兩電子槍射出,它們的初速度與勻強磁場垂直，速率分別為u和

26、A第一電子先回到出發(fā)點（速率為u的）B 兩個電子同時回到出發(fā)點C第二電子先回到出發(fā)點（速率為2u的） D 兩個電子不回到出發(fā)點15.長直電流I2與圓形電流I 1共面，并與其一直徑相重合（但兩者絕緣）示,設長直導線不動,則圓形電流將（A繞I2旋轉(zhuǎn)向右運動C向左運動向上運動16.在如圖的均勻磁場中，長度為L的直導線ab在垂直于紙的平面內(nèi)角度，以速度v移動，直導線ab中的電動勢為（BLBL sinBLcos D 016題圖17.關(guān)于電磁波下列說法錯誤的是（vA電磁波是橫波，電場 E和磁場）。vB的方向與電磁波的傳播方向垂直19題圖B電磁波中磁場和電場的變化是同相的C電磁波傳播的同時伴隨著能量的傳播D

27、電磁波中電場 E和磁場B的方向也相互垂直，傳播方向、電場方向和磁場方向三者形成左手 關(guān)系 18.在下列矢量場中，屬于保守力場的是（）。A靜電場 B 渦旋電場C 穩(wěn)恒磁場D變化的磁場19 .如有圖所示，一矩形導體框，以速度v從a處進入以均勻磁場并從b處出來。若不計導體框的自感，下面哪一條曲線正確表示了線圈中的 感應電流隨時間的變化關(guān)系（以順時針方向為回路的繞行正方向） （ ）20 .電流由長直線1沿平行bc邊方向經(jīng)a點流入一電阻均勻分布的正三角形線框，再由b點沿cb流出，經(jīng)長直線 2返回電源（如圖），已知直導線上的電流為I,三角框的每一邊長為 1。若載流導線1、2和三角形框在三角框中心 O點產(chǎn)生

28、的磁感應強分別用 B1、82和B3表示，則。點的磁感 應強度的大小（）。A B=0 ,因為 B=B=B=020 題圖B B=0，因為 B1 B2 0、R=0C B W0,因為 B1 B2 0 但 BW0D B W0,因為 B=0,但 B1 B2 021 .在磁感應強度為 B的均勻磁場中作一半徑為的半球面S, S邊線所在平面的法線方向單位矢量n與B的夾角為a ,則通過半球面 S的磁通量為（）。.2222A r B B 2 r BC - r Bsin a D - r Bcos a22 .若一平面截流線圈在磁場中既不受力，也不受力矩作用，這說明（）。A該磁場一定均勻，且線圈的磁矩方向一定與磁場方向平

29、行B該磁場一定不均勻，且線圈的磁矩方向一定與磁場方向平行C該磁場一定均勻，且線圈的磁矩方向一定與磁場方向垂直D該磁場一定不均勻，且線圈的磁矩方向一定與磁場方向垂直23 .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（24.在時間變化率為dB/dt的均勻磁場中，平行放有一個銅環(huán)A 一個木環(huán)B,如圖所示，環(huán)中的感應電動勢（）。A B=0BC A < B DA> BA = B24題圖25. 一長直導線中的電流I均勻分布在它的橫截面上，導線內(nèi)部單位 長度的磁能為（）。A oI2/16 ； B oI2/8 ; C無限大；

30、D 0.26.如圖所示，一無限長通電流的扁平直銅片，寬度為a,厚度不計，電流片共面、離銅片近端為b的P點上，磁感應強度的大小為A 0J2 (a b)011abB In 2 a bD 0I2 (-a b) 2I均勻分布于銅片。與銅27.在無限長載流導線附近有一個球形閉合曲面S,當S面垂直于導線電流方向向長直導線靠近時,穿過S面的磁通量m和面上各點的磁感應強度的大小將：（）A m增大，B也增大B m不變，B也不變Cm增大，B不變Dm不變，B增大28.如圖所示，兩線圈 A、B相互垂直放置。當通過兩線圈中的電流 生變化時，那么（）。A線圈A中產(chǎn)生自感電流，線圈 B中產(chǎn)生互感電流B線圈B中產(chǎn)生自感電流，

31、線圈 A中產(chǎn)生互感電流C兩線圈中同時產(chǎn)生自感電流和互感電流D兩線圈中只有自感電流，不產(chǎn)生互感電流11、I2均發(fā)28題圖29.如圖所示，在磁感強度為 B的均勻磁場中，有一圓形載流導線, 電流元，則它們所受安培力大小的關(guān)系為（）。AFa > Fb > FcB Fa < Fb < FcCFb > Fc > FaD Fa > Fc > Fba、b、c是其上三個長度相等的29題圖D.v dS33題圖30 .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位移電流的熱效應服從焦耳一楞次定律D位移電流的

32、磁效應不服從安培環(huán)路定理31 .麥克斯韋方程組中，電場 五的環(huán)路定理為口 E dl LvA. 0B. oIC. dSvt32 .將載流線圈放入磁場后，以下正確的說法是 A.載流線圈的磁矩與磁場強弱成正比B.載流線圈的磁矩一定不為零C.載流線圈受的力矩一定不為零D.載流線圈受力矩的方向不一定與磁場垂直33.在圖（a）和（b）中各有一半徑相同的圓形回路Li、L2,圓周內(nèi)有電流I1、I2,其分布相同，且均在真空中，但圖（ b）中L2回路外還有電流13。Pi、P2為兩回路上對應點，則（）。AB dlB dl;BpBPLiL2P1P2B： Bdl： Bdl ;BpBpL1L212CB dlB dl;Bp

33、Bp2LiL2'P1P2D B dl B dl ; BPBPLiL2，''，234 .下面哪個圖正確地描述了無限長均勻載流圓柱體（半徑為R）沿徑向的磁場分布（）。35 .一細導線彎成直徑為 d的半圓，置于紙面內(nèi)，均勻磁場B垂直紙面向里，當導線繞著。點以勻角速3在紙面內(nèi)車t動時，Oa間的電動勢為()。A 1 Bd22B Bd一 1,C Bd cos t21 r，D -Bd Sin t2二.填空題1 .在安培環(huán)路定理oB dl 0 Ii中， Ii是指； B是指,它是由 決定的。2 .兩根無限長直導線互相垂直地放著，相距 d 2.0 102m,其中 一根導線與Z軸重合，另一根

34、導線與 X軸平行且在XOY平面內(nèi)，設兩導線 中皆通過I=10A的電流，則在Y軸上離兩根導線等距離的點 P處的磁感應 強度的大小B=。 ( 0410 7T m A 1)3 .真空中有一電流元I dl ,在由它起始的矢徑 r的端點處的磁感應 強度的數(shù)學表達式為。4 .如圖所示，用均勻細金屬絲構(gòu)成一半徑為R的圓環(huán)C,電流I由導線1流入圓環(huán)A點，而后由圓環(huán)B點流出，進入導線2。設導線1和導 線2與圓環(huán)共面，則環(huán)心 。處的磁感應強度大小為 ,方向。4題圖5 .產(chǎn)生動生電動勢的非靜電力是 ,產(chǎn)生感生電動勢的非靜電力是6 .如圖，在無限長直導線的右側(cè)有面積為Si和S2兩個矩形回路。兩個回路與長直載流導線在同

35、一平面，且矩形回路的一邊與長直導線平行，則通過面積Si的矩形回路的磁通量與通過面積為S2的矩形回路的磁通量之比7 .如圖所示，兩根通有電流為I ,流向相反的導線 A、B,在四個環(huán)路中B矢量的環(huán)流分別為：oB dl, oB dl,LiL2oB dl ， °B dl 。L3L-48 .麥克斯韋電磁理論中提出了渦旋電場和位移電流的假設。渦旋電場7題圖由產(chǎn)生；位移電流由產(chǎn)生。9 .長50cm,截面積為的空心螺線管共繞4000匝，則此螺線管的自感系數(shù)L=。如果電流在1.0 103s內(nèi)由減少到，線圈中的自感電動勢大小 ，方向與電流的方向 。（填:“相同”或“相反”）10 . 一半徑為a的無限長直

36、載流導線，沿軸向均勻地流有電流I。若作一個半徑為 R= 5a、高為l的柱形曲面，已知此柱形曲面的軸與載流導線的軸平行且相距3a （如圖）。則B在圓柱側(cè)面S上積分 B dscsR有關(guān)，（1）圓線圈中心（即圓11 .載有一定電流的圓線圈在周圍空間產(chǎn)生的磁場與圓線圈半徑心）的磁場 。 （2）圓線圈軸線上各點的磁場 12 .如圖所示，有一根流有電流 I的導線，被折成長度分別為 a、b夾 角為120o的兩段，并置于均勻磁場 B中，若導線的長度為 b的一段與B平 行，則a、b兩段載流導線所受的合磁力的大小為 。12題圖13 .將一個通過電流強度為I的閉合回路置于均勻磁場中，回路所圍的面積的法線方向與磁場方

37、向的夾角為“。若均勻磁場通過此回路的磁通量為，則回路所受力矩的大小 為。ri：r 2=1:214 .兩長直密繞螺線管，長度及線圈匝數(shù)相同，半徑及磁介質(zhì)不同，設其半徑之比為磁導率科1：科2=2:1 ,則其自感系數(shù)之比Li：L2=,通以相同的電流時所貯的磁能之比W:W2=。15 .有兩個長度相同，匝數(shù)相同，載面積不同的長直螺線管，通以相同大小的電流，現(xiàn)在將小螺線管完全放入大螺線管里 (兩者軸線重合)，且使兩者產(chǎn)生的磁場方向一致，則小螺線管內(nèi)的磁能密度是原來的 ;若使兩螺線管產(chǎn)生的磁場方向相反，則小螺線管中的磁能密度為 。(忽略邊緣效應)16 .無限長導線彎成如圖形狀，彎曲部分是一半徑為 直線部分平

38、行且與半圓平面垂直，如在導線上通有電流 圓心。處的磁感應強度為。R的半圓，兩I ,方向如圖。16題圖=60的折線，求角平分線上與導線的垂直距離均為的P點處的磁感應強度 B 17題圖18.已知載流圓線圈中心處的磁感應強度為B0 ,此圓線圈的磁矩與一邊長為a通過電流為I的正方形線圈的磁矩之比為 2:1 ,載流圓線圈的半徑為。19.如右圖所示，平行長直電流A和B,電流強度均為I ,電流方向垂直紙面向外，兩導線相距a,則(1) p點(AB中點)的磁感應強度 Bp=;(2)磁感應強度 B沿圖中環(huán)路L的線積分B dl =。L(3)環(huán)路積分ob di中的B是由電流所決定的。LX17 .圖所示，一無限長直導線

39、通有電流I=10A,在一處折成夾角。20 .如圖所示，1/4圓弧電流置于磁感應強度為B的均勻磁場中，則圓弧所受的安培力f21題圖21 .如圖，勻強磁場中有一任意形狀的載流導線，導線平面與B垂直,其所受安培力大小應為 ,這說明，在垂直勻強磁場，起點與終 點一樣的曲導線和直導線所受安培力大小 。22、一平面試驗線圈的磁矩大小pm為1X,把它放入待測磁場中的A處，試驗線圈很小，可以認為圈內(nèi)磁場是均勻的。當此線圈的pm與z軸平行時，所受的磁力矩大小為M=5X10-9NI-3 方向沿x軸負方向；當此線圈 pm與y軸平行時，所受的磁力矩為零，則空間A點處RO i.600的磁感應強度 B 的大小為 ,方向為

40、。23、如圖，均勻磁場中有載流線圈，電流為 I , oa=ab=R則ab所受安 培力大小為, bc弧所受安培力大小為 , 線圈所受力矩為 ,線圈磁矩大小為 。c23題圖24 .寫出真空中的麥克斯韋方程組的積分表達式:25 .在均勻磁場 B中，有一剛性直角三角形線圈ABG AB= a, BC= 2a,AC邊平行于Bo線圈繞AC邊以勻角速3轉(zhuǎn)動， 方向如圖所示。AB邊的動生 電動勢i1 , BC邊的動生電動勢 i2 ,線圈的總電動勢三、判斷題1、關(guān)于磁感應強度的定義，判斷下列三種說法的正誤。（1）運動電荷以速度 v垂直通過磁場某點時，受到最大磁場力Fmax,則B 上吧，方向為q該點小磁針N極指向。

41、（）（2）運動電荷以速度 v垂直通過磁場某點時，受到最大磁場力Fmax,則B £吧，方向為電荷q受力方向。（）（3）電荷平行通過磁場某點時，受最大磁場力Fmax,則B 1吧，方向為電荷在該處的受力q方向（）2 、 一電荷q在均勻磁場中運動，判斷下列的說法是否正確，并說明理由。（1）只要電荷速度的大小不變，它朝任何方向運動時所受的洛侖茲力都相等。（）（2）在速度不變的前提下，電荷量 q改為 q ,它所受的力將反向，而力的大小不變.（）（3）電荷量q改為 q ,同時其速度反向，則它所受的力也反向，而大小則不變。（）v v v（4） v, B,F三個矢量，已知任意兩個矢量的大小和方向，就能

42、確定第三個矢量的方向和大小。（）（5）質(zhì)量為m的運動帶電粒子，在磁場中受洛侖茲力后動能和動量不變。（）3 .根據(jù)感應電動勢的定義判斷下列說法的正誤。（1）導體回路中的感應電動勢的大小與穿過回路的磁感應通量成正比。（）（2）當導體回路所構(gòu)成的平面與磁場垂直時，平移導體回路不會產(chǎn)生感應電動勢。（）（3）只要導體回路所在處的磁場發(fā)生變化，回路中一定產(chǎn)生感應電動勢。（）（4）將導體回路改為絕緣體環(huán)，通過環(huán)的磁通量發(fā)生變化時，環(huán)中有可能產(chǎn)生感應電動勢。（）4 .在恒定電流形成的磁場中通過同一邊界的任意曲面的電流總量相同.（）5 .在任何磁場中通過任何曲面的磁通量總是等于零.（）6 .安培環(huán)路定理中的電流

43、指的是閉合的恒定電流，對于一段電流形成的磁場，則安培環(huán)路定理不成立.（）7 .動生電動勢和感生電動勢的本質(zhì)是一樣的，都是洛倫茲力的表現(xiàn).（）8 .在磁介質(zhì)磁化過程中出現(xiàn)的磁化電流與自由電流的本質(zhì)是完全不同的，但在激發(fā)磁場方面上卻具有相同的規(guī)律.（）.9 .變化的電場可以激發(fā)磁場，變化的磁場可以激發(fā)電場.（）10 .在均勻磁場中平面載流線圈所收的合力為零，僅受力矩的作用.（） 四、計算題1 .一根很長的同軸電纜，由一導體圓柱（半徑為a）和一同軸的導體圓筒（內(nèi)、 外半徑分別為b, c）構(gòu)成，如圖所示。使用時，電流 I從一導體流去，從 另一導體流回。設電流都是均勻分布在導體的橫截面上。求： （1）導

44、體圓 柱體內(nèi)（r<a）, （2）兩導體之間（a<r<b）, （3）導體圓筒內(nèi)（b<r<c）, （4） 電纜外（r>c）各點處磁感應強度的大小。2 .如圖所示，在一根半徑為 R的無限長圓柱形導體棒，棒中有一半徑為2的圓柱狀空腔，空腔計2題圖的軸線與導體棒的軸線平行，兩軸相距為a ,且a R2?，F(xiàn)有電流I沿導體棒軸向流動，電流均勻分布棒的橫截面上，求：（1） 導體棒軸線上的磁感應強度的大小B0 ；（2） 空腔軸線上的磁感應強度的大小B03 .電荷q均勻分布于半徑為 R的塑料圓盤上，若該盤繞垂直于盤面的中心軸以角速度的旋轉(zhuǎn), 試求盤心處磁感應強度和圓盤的磁矩。計4

45、題圖計5題圖4 .一圓線圈的半徑為 R載有電流I,置于均勻外磁場 B中（如圖所示），在不考慮載流圓線圈本身所激發(fā)的磁場的情況下，求線圈導線上的張力和磁矩（已知載流線圈的法線方向與 B的方向相同）。5 .如圖，半徑為 R的半圓線圈ACD!過電流12,并置于電流為I1的無限長直線電流的磁場中，直線電流 I1恰過半圓的直徑，求半圓線圈受到的長直線電流I 1的磁力。6 .無限長直載流導線與一個長薄電流板構(gòu)成閉合回路，電流為I,電流板寬為兩者相距也為a （導線與板在一同平面內(nèi)），如圖所示，求導線與電流板間單位長度 內(nèi)的作用力。7 .如圖所示，一無限長直導線，中間為一半徑為R的圓環(huán)，當導線通過的電流為I時

46、，求：(1)環(huán)中心。處的磁感應強度；(2)垂直于環(huán)面的軸線上距o點為r處的p點的磁感應強度。計11題圖8.如圖所示，二同軸無限長的導體薄壁圓筒，內(nèi)筒的半徑為計7題圖R,外筒的半徑為R,二筒上均勻地流著方向相反的電流，電流強度皆為I。試求：(1)二筒間磁感應強度的大?。?2)二筒單位長度上的自感系數(shù)L及儲存磁場的能量 W9.如圖所示，一無限長直導線通有電流11,旁邊放有一直角三角形回路，回路中通由電流I2,回路與長直導線共面.求：(1)電流I1的磁場分別作用在三角形回路上各段的安培力；(2)電流Ii的磁場通過三角形回路的磁通量10.如圖所示，矩形導體框架置于通有電流I的長直載流導線旁，且兩者共面

47、，ad邊與直導線平行，dc段可以沿框架平動，設導體框架的總 電阻為R始終保持不變?，F(xiàn)dc段以速度 沿框架向下作勻速運動，試秋：(1) 當dc段運動到圖示位置 (與ab邊相距x)時，穿過abcda回路的磁通量m ；(2) 回路中的感應電流；(3) cd段所受長直載流導線的作用力。11.如圖所示，均勻磁場 Bv中有一矩形導體框架，Bv與框架平面的正法線方向 v之間的夾角 /3,框架的ab段長為l , 可沿框架以速度 v向右勻速運動。已知B kt, k為正數(shù)，當t 0時，x 0。試問當直導線ab運動到與cd邊相距x時，框計10題圖架回路中的感應電動勢為多少為恒量)，和直導線在一平面內(nèi)有一矩形線框,b

48、/c 3。試求:計12題圖12.一無限長直導線通有電流 I I0e t (式中I0, 其邊長與長直導線平行，線框尺寸及位置如圖所示，且(1) 直導線與線框間的互感系數(shù)；(2) 線框中的互感電動勢；13. 如圖所示，在均勻磁場中有一金屬框架aoba, ab邊可無摩擦自由滑動，已知aob , ab ox ,磁場隨時間變化的規(guī)律為c t2 什工，士+ 一心士B 。右t=0時，ab邊由x=0處開始以速率u作平行于 X軸的勻速2滑動。試求任意時刻 t金屬中感應電動勢的大小和方向。13題圖14題圖14.如圖所示，無限長導線載有交流電流I 10sin100 t(A),旁邊有一個共面的等腰直角三角形線圈，匝數(shù)

49、N=1000。如果已知 a=b=10(cm),求線圈中的感應電勢。磁學練習題標準答案1 .選擇題1 C 2 C 3 B 4 C 5 A 6 B7D 8 D 9 D 10 D 11D 12C 13D14B 15B 16B 17D 18A 19D 20D21D 22B 23C 24D 25A 26B27D 28D 29C 30A 31C 32B33C 34D 35A2 .填空題1 .回路L所包圍的電流的代數(shù)和；L上確定點的總磁感應強度；空間所有電流共同2 .10 83. dB +4.,垂直紙指向里。5, 洛侖茲力；感生電場對電荷的作用力。: 1；2 01 ;01 ;018. 變化的磁場；變化的電場9. L 3.2 10 2H ;29V ；相同。10. 011.(1) B 0I- (2) B 0IR一-L1 1W1 1- -, -L22W222R2(R2 x2) 212.<3 aIB / 2 13. I tg 14.15. 4 倍；0/ c-22-.41 216. BB1B20I,tg (-) 32.54 Ra2| 117. B 3.73 10 (T),垂直于紙指向外。18 . R (一)3B019 . (1)0 ； (2)0| ；(3)A,B 共同;20. f = BIR ;方向