電磁學(xué)習(xí)題討論課

1、電磁學(xué)習(xí)題討論課,1、怎樣能使導(dǎo)體凈電荷為零，而其電勢(shì) 不為零？ 2、怎樣使導(dǎo)體有過剩的正（或負(fù)）電荷，而 其電勢(shì)為零？ 3、怎樣使導(dǎo)體有過剩的負(fù)電荷，而其電勢(shì)為正？,第一組,參考答案,2、將不帶電的導(dǎo)體置于負(fù)（或正）電荷的電場中 再將導(dǎo)體接地，然后撤除接地線，則該導(dǎo)體有正 （或負(fù)）電荷，并且電勢(shì)為零。,3、將一少量負(fù)電荷-q0的導(dǎo)體置于另一正電荷Q的 電場中，使q0Q，帶負(fù)電導(dǎo)體并未明顯改變?cè)妶觯?這時(shí)該導(dǎo)體有過剩的負(fù)電荷，而其電勢(shì)為正。,1、將不帶電的絕緣導(dǎo)體（與地絕緣并與其他任何 電體絕緣）置于某電場中，則該導(dǎo)體 而導(dǎo)體電勢(shì),第二組 4、在一不帶電的金屬球旁有一點(diǎn)電荷+q與球心O相 距

2、為a,金屬球半徑為R。 （1）求金屬球上感應(yīng)電荷在球內(nèi)任一點(diǎn)P處產(chǎn)生的 電場強(qiáng)度及電勢(shì) （2）若將金屬球接地，球上的凈點(diǎn)荷為多少？,參考答案,解：靜電平衡時(shí)金屬球表面有等量異號(hào)感應(yīng)電荷，如圖,由靜電平衡條件,金屬球是等勢(shì)體,（2）接地后電勢(shì)為零，設(shè)球上有凈電荷q1,第三組 5有一面積為S、間距為d的平行板平行放置。 （1）今在板間平行于板平面插入厚度為d/3、面 積也是S的相對(duì)介電常數(shù)為的均勻電介質(zhì)板，計(jì)算 其電容。 （2）若插入的是同樣尺寸的財(cái)導(dǎo)體板，則其電容 又如何？ （3）上、下平移介質(zhì)板或?qū)w板對(duì)電容有無影響？,第四組,6電容 的電容器在800V的電勢(shì)差下充電， 然后切斷電源，并將此電

3、容器的兩個(gè)極板分別與原來 不帶電、電容為 的兩極板相連，求： （1）連接后每個(gè)電容器的電壓、電量、儲(chǔ)存的電能； （2）連接前后的靜電場能。 （3）減少的靜電能哪里去了？,解：切斷電源后，電容器的電量為,（1）兩電容器連接后，總電容為,兩電容器連接后，電容的電壓為,每個(gè)電容器的電量分別為,（2）連接前的靜電場能為,連接后的靜電場能為,（3）靜電能損失的可能方式：電磁輻射， 不該忽略的邊緣效應(yīng)，焦耳熱。,第五組,7在圖（a）和（b）中各有一半徑相同的圓形回路 L1、L2，圓周內(nèi)有電流I1、I2，其分布相同，且均 在真空中，但在（b）圖中L2回路外有電流I3，P1、 P2為兩圓形回路上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，則：

4、 （A） （B） （C） （D） 8電位移矢量的時(shí)間變化率的單位是: （A）庫侖米2（B）庫侖/秒 （C）安培米2（D）安培米2,（C）,（C）,9如圖，在一圓形電流I所在的平面內(nèi)，選取一個(gè)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(diǎn) B0 （B） 且環(huán)路上任意一點(diǎn) （C） 且環(huán)路上任意一點(diǎn) （D） 且環(huán)路上任意一點(diǎn)B=常量,（B）,10從經(jīng)典觀點(diǎn)來看，氫原子可看作是一個(gè)電子 繞核作高速旋轉(zhuǎn)的體系已知電子和質(zhì)子的電量 為-e和e，電子質(zhì)量為me，氫原子的圓軌道半徑為 r，電子作平面軌道運(yùn)動(dòng)，試求電子軌道運(yùn)動(dòng)的磁 矩的數(shù)值？它在圓心處所產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度的數(shù)值 B0為多少？,

5、第六組,解：設(shè)電子軌道運(yùn)動(dòng)的速率為v，則,設(shè)電子軌道運(yùn)動(dòng)所形成的圓電流為i，則,11半徑為R的無限長實(shí)心圓柱導(dǎo)體載有電流I， 電流沿軸向流動(dòng)，并均勻分布在導(dǎo)體橫截面上。 一寬為R，長為 l的矩形回路（與導(dǎo)體軸線同平 面）以速度向?qū)w外運(yùn)動(dòng)（設(shè)導(dǎo)體內(nèi)有一很小 的縫隙，但不影響電流及磁場的分布）。 設(shè)初始時(shí)刻矩形回路一邊與導(dǎo)體軸線 重合，求： （1） 時(shí)刻回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 （2）回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)改變方向的時(shí)刻。,第七組,解：（1）取逆時(shí)針方向?yàn)榛芈氛较颍?則回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：,（2）當(dāng)= 0 時(shí)，將改變方向,12要從真空儀器的金屬部件上清除出氣體，可以 利用感應(yīng)加熱的方法。如圖所示，設(shè)線圈長l=20cm， 匝數(shù)N=30匝（把線圈近似看作是無限長密繞的）， 線圈中的高頻電流為，其中I0=25A，頻率f=105Hz， 被加熱的是電子管陽極，它是半徑r=4mm而管壁極 薄的空?qǐng)A筒，高度hl，其電阻，求 （1）陽極中的感應(yīng)電流最大值； （2）陽極內(nèi)每秒產(chǎn)生的熱量； （3）當(dāng)頻率f增加1倍時(shí)，熱量增至幾倍？,第八組,（2）,（3）由于 ，所以頻率增加一倍時(shí)， 熱量增加到原