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1、电磁学试题库 试题 2一、填空题(每小题 2 分,共 20 分)1、 一无限长均匀带电直线,电荷线密度为 ,则离这带电线的距离分别为 1r和 2的两点之间的电势差是( ) 。2、在一电中性的金属球内,挖一任意形状的空腔,腔内绝缘地放一电量为 q 的点电荷,如图所示,球外离开球心为 r 处的 P 点的场强( ) 。 3、在金属球壳外距球心 O 为 d 处置一点电荷 q,球心 O 处电势( ) 。4、有三个一段含源电路如图所示,在图(a)中 ABU=( )。在图(b)中=( )。在图(C)中 AB=( )。5、载流导线形状如图所示,(虚线表示通向无穷远的直导线)O 处的磁感应强度的大小为( )6、
2、在磁感应强度为 B的水平方向均匀磁场中,一段质量为,长为的载流直导线沿竖直方向从静止自由滑落,其所载电流为,滑动中导线与 B正交,且保持水平。则导线下落的速度是( )7、一金属细棒 OA 长为 L,与竖直轴 OZ 的夹角为 ,放在磁感应强度为 B 的均匀磁场中,磁场方向如图所示,细棒以角速度 绕 OZ 轴转动(与 OZ 轴的夹角不变 ) ,O、A 两端间的电势差( ) 。8、若先把均匀介质充满平行板电容器, (极板面积为 S,极反间距为 L,板间介电常数为 r)然后使电容器充电至电压 U。在这个过程中,电场能量的增量是( ) 。9、BHr01只适用于( )介质。10、三种理想元件电压电流关系的
3、复数形式为( ) , ( ) , ( ) 。一、选择题(每小题 2 分,共 20 分)qOPr)(aRIrBA1)(cA 2RRIrBAIBrbRRIOoAz1、在用试探电荷检测电场时,电场强度的定义为: 0qFE则( )(A)E 与 qo 成反比(B)如果没有把试探电荷 qo 放在这一点上,则 E=0(C)试探电荷的电量 qo 应尽可能小,甚至可以小于电子的电量(D)试探电荷的体积应尽可能小,以致可以检测一点的场强2、两个平行放置的带电大金属板 A 和 B,四个表面电荷面密度为 4321、 如图所示,则有( )(A) 3241,(B) ,(C) 3241,(D) ,3、关于导体有以下几种说法
4、:( )(A)接地的导体都不带电。(B)接地的导体可带正电,也可带负电。(C)一导体的电势零,则该导体不带电。(D)任何导体,只要它所带的电量不变,则其电势也是不变的。4、描写材料的导电性能的物理量是:(A)电导率 (B)电阻 R (C )电流强度 I (D)电压 U5、在均匀磁场中放置两个面积相等而且通有相同电流的线圈,一个是三角形,另一个是矩形,则两者所受到的 ( )(A)磁力相等,最大磁力矩相等(B)磁力不相等,最大磁力矩相等(C)磁力相等,最大磁力矩不相等(D)磁力不相等,最大磁力矩不相等6、一电量为 q 的点电荷在均匀磁场中运动,下列说法正确的是 ( )(A)只要速度大小相同,所受的
5、洛伦兹力就相同。(B)在速度不变的前提下,电荷 q 改变为-q,受力方向反向数值不变。(C)电荷 q 改变为-q 速度方向相反,力的方向反向,数值不变。(D) Fv、三个矢量,已知任意两个量的大小和方向,就能判断第三个量的方向与大小。7、在电子感应加速器中,如果在任意半径处场 B=K/r,则轨道平面上的平均磁感应强度与轨道上的磁感应强度之比是:( )(A)1:1 (B)1:2 (C)2:3 (D)2:18、内外半径为 R和 的驻极体球壳被均匀极化,极化强度为 P;的方向平行于球壳直径,壳内空腔中任一点的电场强度是: ( )(A) 03PE(B) 0E(C) 0(D) 032P9、在一无限长螺线
6、管中,充满某种各向同性的均匀线性介质,介质的磁化率为 m设螺线管单位长度上绕有 N 匝导线,导线中通以传导电流 I,则螺线管内的磁场为:( )(A) IB01Q2Q1234 (B)NIB021(C) m (D) I10、下列说法中正确的有( ) (A) 变化的电场所产生的磁场一定也变化; (B) 变化的磁场所产生的电场一定也变化; (C) 变化的电场所产生的磁场不一定变化; (D) 有电流就有磁场,无电流就一定无磁场。三、半径分别为 1R和 2的两个同心球面都均匀带电,带电量分别为 1Q和 2,两球面把空间分划为三个区域,求各区域的电势分布并画出 r曲线。 (12 分)四、电量为 q 的点电荷
7、绝缘地放在导体球壳的中心,球壳的内半径为 R1,外半径为R2,求球壳的电势。 (12 分)五、同轴电缆由一导体圆柱和一它同轴的导体圆筒所构成。使用时,电流 I 从一导体流入,从另一导体流出,设导体中的电流均匀地分布在横截面上。圆柱的半径为 r1,圆筒的内外半径分别为 r2 和 r3,试求空间各处的磁感应强度。 (12 分)六、一平行的金属导轨上放置一质量为 m 的金属杆,导轨间距为 L。一端用电阻 R 相连接,均匀磁场 B 垂直于两导轨所在平面(如图所示) ,若杆以初速度 0v向右滑动,假定导轨是光滑的,忽略导轨的金属杆的电阻,求:(1)金属杆移动的最大距离; (2)在这过程中电阻 R 上所发
8、出的焦耳热。 (12 分)七、在如图所示的电路中,=10V,R 1=5.0,R 2=10、L=5.0H,试就(1)电键 K 刚接通和(2)电键 K 接通后很长时间这两种情况,分别计算通过 R1和 R2的电流 1i和 2,通后电键 K 的电流 i,R 2两端的电势差,L 两端的电势差以及通过 L 的电流 的变化率dt。(12 分)电磁学试题库 试题 2 答案一、填空题(每小题 2 分,共 20 分)1. 120lnr2. rqEe2043. d04.图(a): )( rRIUAB 图(b): )( 图(c) )( 215. RI406. tmLIBg)(7. 2sin18. 20ULsr9. 各
9、向同性均匀线性非铁磁10. , ,IRA1jICAAjLIA二.选择题(每小题 2 分,共 20 分)1:D ;2:A;3:B;4:A;5:A;6:B;7:D;8:B;9:C;10:C三、半径分别为 1和 2的两个同心球面都均匀带电,带电量分别为 1Q和 2,两球面把空间分划为三个区域,求各区域的电势分布并画出 r曲线。 (12 分)解:根据高斯定理 0qSdE;得三个区域如图所示,场强变化规律是0I121R2RQQ2104rQEI I根据电势与场强的积分关系式得图 2211 3RRRrI drErdEd212104Q210R 212103242 RQrdrErRrI 2104QrdrrI 0
10、2134电势分布曲线如图所示图四、电量为 q 的点电荷绝缘地放在导体球壳的中心,球壳的内半径为 R1,外半径为R2,求球壳的电势。 (12 分)解:点电荷位于球壳的中心,球壳内表面将均匀带有总电量-q,球壳外表面均匀带有总电量 q,电场的分布具有球对称性,此时可用两种方法求球壳的电势。1)积分法2)叠加法五、同轴电缆由一导体圆柱和一它同轴的导体圆筒所构成。使用时,电流 I 从一导体流入,从另一导体流出,设导体中的电流均匀地分布在横截面上。圆柱的半径为 r1,圆筒的内外半径分别为 r2 和 r3,试求空间各处的磁感应强度。 (12 分)解:根据对称性和安培环路定理得:当:0rr 1210 210
11、rIBrIld12rdrqrdER2204 2041Rq201010 444 RqRqRq 204Rq2R1q1r II3r2r当:r 1rr 2同理: IrB0I0当:r 2rr 3 230 223rIBrrI )(当:rr 3B = 0六、一平行的金属导轨上放置一质量为 m 的金属杆,导轨间距为 L。一端用电阻 R 相连接,均匀磁场 B 垂直于两导轨所在平面(如图所示) ,若杆以初速度 0v向右滑动,假定导轨是光滑的,忽略导轨的金属杆的电阻,求:(1)金属杆移动的最大距离; (2)在这过程中电阻 R 上所发出的焦耳热。 (12 分)解 1)当杆 A、B 以 0v的初速度向历运动,要产生动生
12、电动势,由于它与电阻 R 组成闭合回路,有感应电流,即 BALviR载流导体 AB 在磁场中受与 0v方向相反的安培力作用,即 22BLdsFILiiiRt由牛顿第二定律得 2BdsmaRtt2dvL金属杆能够移动的最大距离是杆的速度为零,上式积分得 020svdBlmaxRS2)在此过程中回路的焦耳热是 22BlldSQiRdtvtvtR001vl msB七、在如图所示的电路中,=10V,R 1=5.0,R 2=10、L=5.0H,试就(1)电键 K 刚接通和(2)电键 K 接通后很长时间这两种情况,分别计算通过 R1和 R2的电流 1i和 2,通L0vABR后电键 K 的电流 i,R 2两端的电势差,L 两端的电势差以及通过 L 的电流 2i的变化率2dit。(12 分)解:(1)K 刚接通时:L 的电流不能突变,L 相当于断路,所以有222212002501/5RLRtLtiAUViedAst( )2)稳定时:L 不能突变,相当短路,所以有 121212 103051RiiAR 2R1LK