长沙理工大学考试试卷电磁学3

长沙理工大学考试试卷试卷编号:03拟题教研室（或教师）签名:教研室主任签名:密封线课程名称（含档次）:电磁学课程代号:专业：物理学层次（本、专）:本科考试方式（开、闭卷）：闭卷一、选择题：（每题3分，共30分）1.在相距为2R的点电荷+q与-q的电场中，把点电荷+Q从O点沿OCD移到D点（如图），则电场力所做的功和+Q电位能的增量分别为：（Ａ）RqQ06，RqQ06。（Ｂ）RqQ04，RqQ04。（Ｃ）RqQ04，RqQ04。（Ｄ）RqQ06，RqQ06。[]2.下列结论正确的是：（Ａ）带正电的物体电位必为正。（Ｂ）电力线与等位面正交。（Ｃ）零电位体必有0q。（Ｄ）U大时E必大。[]3.相距为1r的两个电子，在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为2r，从相距1r到相距2r期间，两电子系统的下列哪一个量是不变的：（Ａ）动能总和；（Ｂ）电势能总和；（Ｃ）动量总和；（Ｄ）电相互作用力[]4.在各向同性的电介质中，当外电场不是很强时，电极化强度EPe0，式中的E应是：（Ａ）自由电荷产生的电场强度。（Ｂ）束缚电荷产生的电场强度。（Ｃ）自由电荷与束缚电荷共同产生的电场强度。（Ｄ）当地的分子电偶极子产生的电场强度。[]5.四个电动势均为、内阻均为r的电源按如图连接，则：（Ａ）2ABU，BCU（Ｂ）0ABU，0BCU（Ｃ）ABU，3BCU（Ｄ）0ABU，BCU[]6.均匀磁场的磁感应强度B垂直于半径为r的圆面，今以该圆周为边线，作一半球面s，则通过s面的磁通量的大小为：（Ａ）Br22（Ｂ）Br2（Ｃ）0（Ｄ）无法确定的量[]7.用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式221LIWm（Ａ）只适用于无限长密绕螺线管。（Ｂ）只适用于单匝圆线圈。（Ｃ）只适用于一个匝数很多，且密绕的螺线环。（Ｄ）适用于自感系数L一定的任意线圈[]8.外观完全相同的两个线圈，一个为铜导线，另一个为铁导线。分别将这两个线圈与同一电阻构成R、L串联电路，则回路的时间常数为：（Ａ）铁铜（Ｂ）铁铜（Ｃ）铁铜（Ｄ）无法确定[]9.四条相互平行的载流长直导线，电流强度为I，正方形边长为2a（如图），则正方形中心的磁感应强度大小为：（Ａ）aI02（Ｂ）aI0（Ｃ）aI02（Ｄ）0[]10.一个带有很窄缝隙的永磁环，磁化强度为M，缝隙中点的磁感应强度B和磁场强度H为：（Ａ）MB20，2MH（Ｂ）MB0，2MH（Ｃ）MB20，0H（Ｄ）MB0，MH[]二、填空题（共30分）1.（3分）如图所示，在边长为a的正方形平面的中垂线上，距中心O点2a处，有一电量为q的正点电荷，则通过该平面的电场强度通量为。2.（5分）AC为一根长为l2的带电细棒，左半部均匀带有负电荷，右半部均匀带有正电荷，电荷线密度分别为和，如图所示，O点在棒的延长线上，距A端的距离为l，P点在棒的垂直平分线上，到棒的垂直距离为l，以棒的中点B为电势的零点，则O点电势0U=；P点电势PU=。3.（3分）空气平行板电容器两极间的相互作用力F=。（已知q、s、d）4.（3分）图示为三种不同的磁介质的HB~关系曲线，其中虚线表示的是HB0的关系，说明a、b、c各代表哪一类磁介质的HB~关系曲线。a代表的HB~关系曲线；b代表的HB~关系曲线；c代表的HB~关系曲线。5.（3分）一半径为a的无限长直载流导线，沿轴向均匀地流有电流I，若作一个半径为aR5、高为l的柱形曲面，已知此柱形曲面的轴与载流导线的轴平行且相距a3（如图），则B在圆柱侧面S上的积分SSdB=。6.（5分）由外表绝缘的细导线绕成边长为mm150共200匝的正方形线圈，放在TB0.4的外磁场中，导线中通有电流AI0.8，则线圈的磁矩m=，作用在线圈上的磁力矩的最大值maxL=。7.（5分）一导线被弯成如图所示形状，acb为半径为R的四分之三圆弧，直线段oa长为R，若此导线放在匀强磁场B中，B的方向垂直图面向内，导线以角速度在图面内绕O点匀速转动，则此导线中的动生电动势i=；电势最高的是。8.（3分）加在平行板电容器极板上的电压变化率为sV/100.16，在电容器内产生A0.1的位移电流，则该电容器的电容量为F。三、计算题（共40分）1.（10分）一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电量+Q，沿其下半部分均匀分布有电量-Q，如图所示。试求圆心O处的电场强度。2.（10分）现有一根单芯电缆，电缆芯的半径为mmr151，铅包皮的内半径为mmr502，其间充以相对介电常数3.2r的各向同性均匀电介质。求当电缆芯与铅包皮间的电压为VU60012时，长为kml1的电缆中储存的静电能是多少？3.（10分）半径mr42的无限长圆柱导体内，挖出一半径为mr11的无限长圆柱，轴间距md2，挖后通电A5.7，且垂直纸面向外均匀分布于截面上，求：⑴圆柱轴线上一点O的磁感应强度B。⑵导体的电阻率m8106.1，求O点的电场强度E。4.（10分）由质量为m、电阻为R的均匀导线做成的矩形线框，其高为H，宽为b，在t=0时由静止下落，这是线框的下底边在y=0平面上方高度为h处（如图所示）。y=0平面以上没有磁场；y=0平面以下则有匀强磁场B，其方向在图中垂直纸面向里，在时刻t=t1和t=t2，线框位置如图所示，求线框速度v与时间t的函数关系（不计空气阻力，且忽略线框自感）。