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1、大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制一、选择题一、选择题(共共18分分)1.(本题本题3分分) 如图所示，直角三角形金属框架如图所示，直角三角形金属框架abc放在放在均匀磁场中，磁场均匀磁场中，磁场 平行于平行于ab边，边，bc的长度为的长度为l，当金属框架绕，当金属框架绕ab边以匀角速度边以匀角速度 转动时，转动时，abc回路中的感生电动势回路中的感生电动势 和和a、c两点之间的两点之间的电势差电势差Ua-Uc为为(A)(B)(C)(D)Babcl大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制2. (本题本题3分分) 有两个线圈，线圈有两个线圈，线圈1对线圈
2、对线圈2的互感系数为的互感系数为M21，而线圈而线圈2对线圈对线圈1的互感系数为的互感系数为M12，若它们分别流过，若它们分别流过i1和和i2的变化电流且的变化电流且 ,并设由并设由i2变化在变化在线圈线圈1中产生的互感电动势为中产生的互感电动势为 ，由，由i1变化在线圈变化在线圈2中产生的互感电动势为中产生的互感电动势为 ，判断下述哪个论断正确。，判断下述哪个论断正确。(A) M12=M21，=(B) M12M21，(C) M12=M21，(D) M12=M21，C大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制3. (本题本题3分分)有两个长直密绕螺线管，长度及线圈的匝数均相同，
3、半径分有两个长直密绕螺线管，长度及线圈的匝数均相同，半径分别为别为r1和和r2，管内充满均匀介质，其磁导率分别为，管内充满均匀介质，其磁导率分别为 和和 。设。设r1:r2=1:2, : =2:1,当将两只螺线管串联在电路中通当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比电稳定后，其自感系数之比L1:L2与磁能之比与磁能之比Wm1:Wm2分别为分别为(A) L1:L2=1:1, Wm1:Wm2=1:1 (B) L1:L2=1:2, Wm1:Wm2=1:1 (C) L1:L2=1:2, Wm1:Wm2=1:2 (D) L1:L2=2:1, Wm1:Wm2=2:1 L=n2Vn2Sl n2r
4、2lL1:L2= =1:2Wm1:Wm2=L1:L2=1:2C大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制二二. 填空题：填空题：(共共42分分)1. (本题本题3分分) 磁场中任一点放一个小的载流线圈可以确定该点的磁感磁场中任一点放一个小的载流线圈可以确定该点的磁感应强度，其大小等于放在该点处试验线圈所受的应强度，其大小等于放在该点处试验线圈所受的 和和线圈的线圈的 的比值。的比值。最大磁力矩最大磁力矩磁矩磁矩2. (本题本题5分分)一带电粒子平行磁力线射入均匀磁场，则它作一带电粒子平行磁力线射入均匀磁场，则它作 运动。运动。一带电粒子垂直磁力线射入均匀磁场，则它作一带电粒子垂
5、直磁力线射入均匀磁场，则它作 运动。运动。一带电粒子与磁力线成任意交角射入均匀磁场，则它作一带电粒子与磁力线成任意交角射入均匀磁场，则它作 运运动。动。匀速直线匀速直线匀速率圆周匀速率圆周等距螺旋等距螺旋大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制3. (本题本题5分分)A、B、C为三根平行共面的长直导线，导为三根平行共面的长直导线，导线间距线间距d=10cm，它们通过的电流分别为，它们通过的电流分别为IA=IB=5A，IC=10A，其中，其中IC 与与IA、IB方向方向相反，每根导线每厘米所受的力的大小为相反，每根导线每厘米所受的力的大小为IAIBICdd= =0(1分)1.5
6、10-6N/cm (2分)1.510-6N/cm (2分)大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制IAIBICdd大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制4. (本题本题3分分)硬磁材料的特点是硬磁材料的特点是 ，适于制造，适于制造 。 矫顽力大，剩磁也大矫顽力大，剩磁也大永久磁铁永久磁铁5. (本题本题3分分) 图示为一充电后的平行板电容器，图示为一充电后的平行板电容器，A板带正电，板带正电，B板带负电。板带负电。当将开关当将开关K合上时，合上时，AB板之间的电场方向为板之间的电场方向为 ，位，位移电流的方向为移电流的方向为 (按图上所标按图上所标X轴正方
7、向回答轴正方向回答)XKRAB+-X轴正方向(1分)X轴负方向(2分）大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制三三. 计算题：计算题： (共共35分分)1. (本题本题10分分) 用两根彼此平行的半无限长用两根彼此平行的半无限长直导线直导线L1、L2把半径为把半径为R的均匀的均匀导体圆环连到电源上，如图所示。导体圆环连到电源上，如图所示。已知直导线上的电流为已知直导线上的电流为I。求圆。求圆环中心环中心O点的磁感应强度。点的磁感应强度。L1L2I I ROba解：解： 由于由于L1与与O点在一条直线上，根据毕奥萨伐尔定律可知，点在一条直线上，根据毕奥萨伐尔定律可知，L1在在O
8、点产生的磁感应强度点产生的磁感应强度B1=0. (3分分) 半无限长直导线半无限长直导线L2在端点产生的磁场的磁感应强度大在端点产生的磁场的磁感应强度大小为小为方向垂直图面向外。方向垂直图面向外。(3分分)大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制 电流由电流由L1经经a点分两路流入点分两路流入圆环，一路由圆环，一路由a点经点经1/4圆弧流圆弧流至至b，称此回路为，称此回路为L3。另一回。另一回路由路由a点经点经3/4圆弧流至圆弧流至b，称，称此回路为此回路为L4。由于圆环为均匀。由于圆环为均匀导体，因此在导体，因此在L3和和L4电路的电电路的电流分配情况为：流分配情况为：L3
9、中为中为3I/4，L4中为中为I/4。单位弧长对中心的磁感应强度贡献为单位弧长对中心的磁感应强度贡献为L1L2I I RObaL33I/4L4I/4圆环电流圆环电流 在其中心的磁感应强度为在其中心的磁感应强度为大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制 L4在在O点产生的磁感应强度为：点产生的磁感应强度为：方向垂直图面向外。方向垂直图面向外。因此因此L3在在O点产生的磁感应强度为：点产生的磁感应强度为：方向垂直图面向里。方向垂直图面向里。 L3和和L4在在O点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，相点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，相互抵消。互抵消。因此，因此，O点的磁感应强
10、度点的磁感应强度B为为(垂直图面向外为正垂直图面向外为正)：B=B1+B2-B3+B4= ，方向垂直图面向外。，方向垂直图面向外。(4分分) 大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制2. (本题本题5分分) 圆截面为矩形的环形螺线管，圆截面为矩形的环形螺线管，圆环内外半径分别为圆环内外半径分别为R1和和R2，芯子材料的磁导率为芯子材料的磁导率为，导线总，导线总匝数为匝数为N，绕得很密。若线圈通，绕得很密。若线圈通电流电流I，求：，求：b(1)芯子中的芯子中的B值和芯子截面的磁通量；值和芯子截面的磁通量；(2)在在rR2处的处的B值。值。大学物理（下）试题大学物理（下）试题1
11、1杨德林杨德林制制br解：如图，作半径为解：如图，作半径为r的圆周，以的圆周，以该圆周为应用安培环路定理的闭合该圆周为应用安培环路定理的闭合回路。回路。(1) B磁通量磁通量(2分)(2分)(2) B=0(1分)大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制3.(本题本题5分分) 将通有电流将通有电流I=5.0A的无限长导线折成如图形状，已知半的无限长导线折成如图形状，已知半圆环的半径为圆环的半径为R=0.10m，求圆心，求圆心O点的磁感应强度。点的磁感应强度。解：解：O点的磁感应强度点的磁感应强度B由半圆环和两个由半圆环和两个半无限长的直导线中的电流产生。半无限长的直导线中的电流
12、产生。O在其在其中的一个半无限长导线的延长线上，该半中的一个半无限长导线的延长线上，该半无限长导线的电流在无限长导线的电流在O点产生的磁感应强点产生的磁感应强度为度为0。另一个半无限长导线的电流在。另一个半无限长导线的电流在O点点产生的磁感应强度为产生的磁感应强度为半圆环电流在半圆环电流在O点产生的磁感应强度为点产生的磁感应强度为所以，所以，O点的磁感应强度为：点的磁感应强度为：，方向垂直纸面向里。大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制四四. 问答题：问答题：(共共5分分)1. (本题本题5分分) 让一块光滑的磁铁顺着一根竖直放置的管壁光滑的铜管落让一块光滑的磁铁顺着一根竖
13、直放置的管壁光滑的铜管落下，设铜管足够长，试说明即使空气的阻力可以忽略不计，磁下，设铜管足够长，试说明即使空气的阻力可以忽略不计，磁铁最终也将达到一个恒定的速率下降。铁最终也将达到一个恒定的速率下降。答：铜管可以看成是由无数平行的铜圈叠合构成。当磁铁下答：铜管可以看成是由无数平行的铜圈叠合构成。当磁铁下落而穿过它时，产生感应电流。该电流产生的磁场对磁铁产落而穿过它时，产生感应电流。该电流产生的磁场对磁铁产生向上的阻力，阻碍磁铁下落。当磁铁速度增加时，阻力也生向上的阻力，阻碍磁铁下落。当磁铁速度增加时，阻力也增大，使磁铁的加速度越来越小，最后当磁力与重力相平衡增大，使磁铁的加速度越来越小，最后当磁力与重力相平衡时，磁铁匀速下降。时，磁铁匀速下降。大学物理（下）试题大学物理（下）试题1 1杨德林杨德林制制 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
