大学物理电磁学考试试题及答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/27 2:19:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

大学电磁学习题1

一.选择题(每题3分)

1.如图所示,半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r的P点处的电场强度的大小和电势为:

Q.

4??0RQ (B) E=0,U?.

4??0rQQU?(C) E?, . 24??0r4??0rQQU?(D) E?,. [ ]

4??0r24??0R (A) E=0,U?2.一个静止的氢离子(H)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O)在同一电场中且通过相同的路

径被加速所获速率的:

(A) 2倍. (B) 22倍.

(C) 4倍. (D) 42倍. [ ] 角为? ,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为

22

(A) ?rB. . (B) 2??rB.

(C) -?rBsin?. (D) -?rBcos?. [ ]

4.一个通有电流I的导体,厚度为D,横截面积为S,放置在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V,则此导体的霍尔系数等于

2

2

+

+2

???3.在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹

VDSIBV. (B) . IBDSVSIVS (C) . (D) .

IBDBDVD (E) . [ ]

IB (A)

5.两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I1沿y轴的正方向,I2沿z轴负方向.若载流I1的导线不能动,载流I2的导线可以自由运动,则载流I2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x轴转动. (B) 沿x方向平动.

(C) 绕y轴转动. (D) 无法判断. [ ]

6.无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,当通以电流I时,则在圆心O点的磁感强度大小等于 (A)

?0I2?R?R?0I1(1?). (C) 0. (D) 2R??0I1(1?). [ ] (E) 4R?7.如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝.当导线中的电流I为2.0 A时,测得铁环内的磁感应强度的大小B为 T,则可求得铁环的相对磁导率?r为(真空磁导率?0 =4?×10

?. (B)

?0I.

-7

T·m·A)

-1

(A) ×10 (B) ×10 (C) ×10

2

22

(D) [ ]

8.一根长度为L的铜棒,在均匀磁场 B中以匀角速度?绕通过其一端??的定轴旋转着,B的方向垂直铜棒转动的平面,如图所示.设t =0时,铜棒与Ob成??角(b为铜棒转动的平面上的一个固定点),则在任一时刻t这根铜棒两端之间的感应电动势的大小为:

??1?L2Bcos?t. 222 (C) 2?LBcos(?t??). (D) ?LB.

1 (E)?L2B. [ ]

2 (A) ?LBcos(?t??). (B)

29.面积为S和2 S的两圆线圈1、2如图放置,通有相同的电流I.线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用?21表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用?12表示,则?21和?12的大小关系为: (A) ?21 =2?12. (B) ?21 >?12. (C) ?21 =?12. (D) ?21 =

1?12. [ ] 210.如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L1的磁场强度H的环流与沿环路L2的磁场强度H的环流两者,必有:

??????? (A) ?H?dl??H?dl?.

L1L2L1L2???? (B) ?H?dl???H?dl?.

?? (C) ?H?dl??L1L1?? (D) ?H?dl??0. [ ]

二.填空题(每题3分)

1.由一根绝缘细线围成的边长为l的正方形线框,使它均匀带电,其电荷线密度为?,则在正方 形中心处的电场强度的大小E=_____________.

2.描述静电场性质的两个基本物理量是___________ ___;它们的定义式 是____________ ____和__________________________________________. 3.一个半径为R的薄金属球壳,带有电荷q,壳内充满相对介电常量为?r 的各向同性均匀电介质, 壳外为真空.设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U = ________________________________. 4.一空气平行板电容器,电容为C,两极板间距离为d.充电后,两极板间相互作用力为F.则 两极板间的电势差为______________,极板上的电荷为______________.

5.真空中均匀带电的球面和球体,如果两者的半径和总电荷都相等,则带电球面的电场能量W1

与带电球体的电场能量W2相比,W1________ W2 (填<、=、>).

-108

6.若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道,已知电子轨道半径r =×10 m,绕核运动速度大小v =×10 m/s,

L2???H?dl?.

?则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度B的大小为

-19

-7

____________.(e = ×10 C,?0 =4?×10 T·m/A) 7.如图所示.电荷q (>0)均匀地分布在一个半径为R的薄球壳外表面上,若球壳以恒角速度??0绕z轴转动,则沿着z轴从-∞到+∞磁感强度的线积分等于 ____________________.

8.带电粒子穿过过饱和蒸汽时,在它走过的路径上,过饱和蒸汽便凝结成小液滴,从而显示出粒子的运动轨迹.这就是云室的原理.今在云室中有磁感强度大小为B = 1 T的均匀磁场,观测到一个质子的径迹是半径

r = 20 cm的圆弧.已知质子的电荷为q = ×10-19 C,静

-27

止质量m = ×10 kg,则该质子的动能为_____________.

9.真空中两只长直螺线管1和2,长度相等,单层密绕匝数相同,直径之比d1 / d2 =1/4.当它们

通以相同电流时,两螺线管贮存的磁能之比为W1 / W2=___________.

5-1

10.平行板电容器的电容C为 ?F,两板上的电压变化率为dU/dt =×10 V·s,则该平 行板电容器中的位移电流为____________. 三.计算题(共计40分)

1. (本题10分)一“无限长”圆柱面,其电荷面密度为:??= ?0cos ???,式中??为半径R与x轴所夹的角,试求圆柱轴线上一点的场强.

2. (本题5分)厚度为d的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为? .试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b的一点之间的电势差.

3. (本题10分)一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成,内、外圆筒半径分别为R1 = 2 cm,R2 = 5 cm,其间充满相对介电常量为?r 的各向同性、均匀电介质.电容器接在电压U = 32 V的电源上,(如图所示),试求距离轴线R = 3.5 cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差.

4. (本题5分)一无限长载有电流I的直导线在一处折成直角,P点位于导线所在平面内,距一条折线的延

?长线和另一条导线的距离都为a,如图.求P点的磁感强度B.

5. (本题10分)无限长直导线,通以常定电流I.有一与之共面的直角三角形线圈ABC.已知AC边长为b,

?且与长直导线平行,BC边长为a.若线圈以垂直于导线方向的速度v向右平移,当B点与长直导线的距离为d时,求线圈ABC内的感应电动势的大小和感应电动势的方向.

基础物理学I模拟试题参考答案

一、选择题(每题3分,共30分)

1.[A] 2.[B] 3.[D] 4.[E] 5.[A] 6.[D] 7.[B] 8.[E] 9.[C] 10.[C]

二、填空题(每题3分,共30分)

1.0 3分 2. 电场强度和电势 1分 3. q / (4??0R) 3分

??E?F/q0, 1分

0aUa?W/q0?? 2FdC7.

1分

??E?dl(U0=0) 1分

4. 2Fd/C 2分 5. < 3分 6. 12.4 T 3分

?0?0q 3分 2?????????参考解:由安培环路定理 ?B?dl??B?dl??0I

而 I????0?0qq?0 , 故 ?B?dl= 2?2?????-13

8. 3.08×10 J 3分

v2qBr参考解∶ qvB?m v??×107 m/s

rm12-13

质子动能 EK?mv?×10 J

29. 1∶16 3分

参考解:

w?10. 3 A 3分 三、计算题(共40分)

12B/?0 2