大學物理電磁學考試試題及答案)

1、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 Q，設無窮遠處的電勢為零，則球內(nèi)距離球心為 r 的 P 點處的電場強度的大小和電勢為：(A) E=0， UQ40 R(B) E=0， UQ40 r(C)EQ， UQ40r240r(D)EQ， UQ40r 240 R 2.一個靜止的氫離子 (H+) 在電場中被加速而獲得的速率為一靜止的氧離子通過相同的路徑被加速所獲速率的：(A) 2 倍(B) 22 倍(C) 4 倍(D) 42 倍QO rRP(O+2)在同一電場中且3.在磁感強度為 B 的均勻磁場中作一半徑為r 的半球面 S，S 邊線所在平面S的法線方

2、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)r2B. (B)2r 2B(C)- r 2Bsin (D)- r2Bcos4.一個通有電流I 的導體， 厚度為 D，橫截面積為 S，放置在磁感強度為B 的勻強磁場中， 磁場方向垂直于導體的側表面，如圖所示現(xiàn)測得導體上下兩面電勢差為V，則此D導體的霍爾系數(shù)等于(A)VDS (B)IBV IBDS(C)VS(D)IVS IBDBD(E)VD IB5.兩根無限長載流直導線相互正交放置，如圖所示I 1 沿 y 軸的正方向， I2 沿 z 軸負方向 若載流 I 1的導線不能動， 載流 I2的導線可以自由運動，則載流I

3、 2 的導線開始運動的趨勢是(A)繞 x 軸轉動(B)沿 x 方向平動z(C)繞 y 軸轉動(D)無法判斷BnBIVSyI1xI2精品文檔6.無限長直導線在P 處彎成半徑為R 的圓，當通以電流 I 時，則在圓心 O IR點的磁感強度大小等于O(A)0 I (B)0 IP2 RR(C)0(D)0 I12R(1 )0 I(E)1(1) 4R7.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10 匝當導線中的電流I 為 2.0 A 時，測得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應強度的大小B 為 1.0 T，則可求得鐵環(huán)的相對磁導率r 為 (真空磁導率0 =4× 10- 7 T ·m&

4、#183;A - 1)(A)7.96× 102(B)3.98× 102(C)1.99× 102(D)63.38.一根長度為 L 的銅棒，在均勻磁場 B 中以勻角速度繞通過其一端 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 為銅棒轉動的平面上的一個固定點)，則在任一時刻 t 這根銅棒兩端之間的感應電動勢的大小為：L BOb(A)L2 B cos(t) (B)1L2 B cost 2(C)2L2 B cos(t) (D)L2B (E)1L2B 29.面積為 S 和 2S 的兩圓線圈1、 2 如圖放置，通有相同的I

5、I電流 I線圈 1的電流所產(chǎn)生的通過線圈2 的磁通用 21 表12示，線圈2 的電流所產(chǎn)生的通過線圈1 的磁通用12 表示，S2 S則 21 和 12 的大小關系為：(A)21 =2 12(B)21 >12(C)21=(D)21=11212210.如圖，平板電容器(忽略邊緣效應 )充電時，沿環(huán)路L的磁場強度 HL11H 的環(huán)流與沿環(huán)路L2的磁場強度 H 的環(huán)流兩者，必有：(A)Hd lHd l.L2L1L2(B)Hd lHd l .L1L 2(C)Hd lHd l .L1L 2(D)Hd l0 .L1.精品文檔二填空題（每題3 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

6、帶電，其電荷線密度為，則在正方形中心處的電場強度的大小E _ 2.描述靜電場性質的兩個基本物理量是_；它們的定義式是 _和 _ 3.一個半徑為R 的薄金屬球殼， 帶有電荷 q，殼內(nèi)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 = _ 4.一空氣平行板電容器，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_ 5.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W1與帶電球體的電場能量W212相比， W _ W (填 <、 =、>) 6.若把氫原子的基態(tài)電子軌道

7、看作是圓軌道，已知電子軌道半徑r =0.53 10×-10 m，繞核運動速度大小 v =2.18 × 108 m/s,則氫原子基態(tài)電子在原子核處產(chǎn)生的磁感強度B 的大小為_ (e =1.6× 10-19C，0 =4 ×10- 7 T· m/A)7.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 0 繞 z 軸轉動，則沿著 z 軸從到磁感強度的線積分等于O_ z0R8.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

8、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 = 20 cm 的圓弧已知質子的電荷為q = 1.6 ×10- 19 C，靜止質量 m = 1.67× 10- 27 kg，則該質子的動能為_ 9.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當它們通以相同電流時，兩螺線管貯存的磁能之比為W1 / W2=_10.平行板電容器的電容C 為 20.0F，兩板上的電壓變化率為 dU /dt =1.50 × 105-V ·s 1，則該平.精品文檔行板電容器中的位移電流為_三計算題（共計40 分）1. （

9、本題 10 分）一“無限長”圓柱面，其電荷面密度為： = 0cos，式中為半徑 R 與 x 軸所夾的角， 試z求圓柱軸線上一點的場強ORyx2. （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試求圖示離左板面距離為a的一點與離右板面距離為b 的一點之間的電勢差1ab2d3. （本題 10 分）一電容器由兩個很長的同軸薄圓筒組成，內(nèi)、外圓筒半徑分別為 R1 = 2 cm ， R2 = 5 cm，其間充滿相對介電常量為r 的各向同性、r均勻電介質電容器接在電壓U = 32 V 的電源上， (如圖所示 )，試求距離R1A軸線 R = 3.5 cm 處的 A 點的電場

10、強度和 A 點與外筒間的電勢差R2RU4. （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(nèi)，距一條折線的延長線和另一條導線的距離都為a，如a P圖求 P 點的磁感強度 B Ia5. （本題 10 分）無限長直導線，通以常定電流I 有一與之共A面的直角三角形線圈 ABC已知 AC 邊長為 b，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，Icb v當 B 點與長直導線的距離為 d 時，求線圈 ABC 內(nèi)的感應電動勢B的大小和感應電動勢的方向daC.精品文檔基礎物理學 I 模擬試題參考答案一、選擇題(每題 3分，共30 分)1.

11、A 2.B3.D4.E5.A 6.D 7.B 8.E 9.C 10.C二、填空題(每題 3分，共30 分)103分2. 電場強度和電勢1 分3. q / (4 R)3 分0EF / q0 ,1 分U aW / q00Edl(U 0=0)1 分a4.2Fd / C2 分5.<3分6. 12.4T3 分2FdC1 分7.0 0 q3 分2參考解：由安培環(huán)路定理B d lBd l0 I而q0，故Bdl=00 qI228.3.08× 10-13 J3 分參考解v 2qBr7q Bmv1.92× 10m/svrm質子動能EK1 mv 23.08× 10-13 J29.

12、1163 分參考解：w1B2/02B0 nIW1B2V02 n 2 I 2 l( d12 )20204W210n 2 I 2 l (d22 / 4)2d12: d22W1:W21 :1610.3A3分.精品文檔三、計算題（共40 分）1. （本題 10 分） 解：將柱面分成許多與軸線平行的細長條，每條可視為“無限長”均勻帶電直線，其電荷線密度為= 0 cos Rd ，它在 O 點產(chǎn)生的場強為：d E0co s d3 分2 0 R20它沿 x、y 軸上的二個分量為：x02d1 分dE =dEcos =2co s0dEy=dEsin =0sinco sd20積分：Ex20cos2d020020Ey

13、20sind(sin)0020EE x i0i2 02. （本題 5 分）解：選坐標如圖由高斯定理，平板內(nèi)、外的場強分布為：E=0(板內(nèi))Ex/(2 0 )(板外 )2 分21、 2 兩點間電勢差U 1U 2E x d x1d / 2bd / 2dEdExOydEyRdx1 分2 分2 分1 分1ab2dxO2 0d xd x( a d / 2 )d / 2 2 02(ba)3 分03. （本題 10 分）解：設內(nèi)外圓筒沿軸向單位長度上分別帶有電荷+ 和, 根據(jù)高斯定理可求得兩圓筒間任一點的電場強度為Er r2 分20則兩圓筒的電勢差為解得R2R2d rR2UE d rlnR1R1 20 r r2 0 rR120 r U3 分ln R2R1.精品文檔U于是可求得點的電場強度為E A/ R1)R ln( R2= 998 V/m方向沿徑向向外2 分A 點與外筒間的電勢差：R2UR2 d rUE d rln( R2 / R1 ) R rRUln R2= 12.5 V3 分ln( R2 / R1 ) R4. （本題 5 分）解：兩折線在P 點產(chǎn)生的磁感強度分別為：B10 I(12)方向為1 分4a2B20I (12 )方向為2 分4a2BB1B220I /(4a) 方向為各 1 分5. （本題 10分）解：建立坐標系，長直導線