磁学试卷A

2013～2014学年第一学期试卷课程名称：大学物理Ⅱ（下）考试形式：闭卷试卷：A第(1)页共(3)页专业班级：专业班级：学号：姓名：[该项由出卷人填写]装订线一二三四五六七八九十总分标准分得分一、选择题（3×5=15分）1.载流的圆形线圈(半径a1)与正方形线圈(边长a2)通有相同电流I．若两个线圈的中心O1、O2处的磁感强度大小相同，则半径a1与边长a2之比a1∶a2为(A)1∶1(B)2∶1(C)2∶4(D)2∶8［］2.在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A1=2A2，通有电流I1=2I2，它们所受的最大磁力矩之比M1/M2等于(A)1．(B)2．(C)4．(D)1/4．［］IO1O2a1a2IIIbaepIIabcdL120°（选择题第1题）（选择题第3题）（选择题第4题）（选择题第5题）3.如图两个半径为R的相同的金属环在a、b两点接触(ab连线为环直径)，并相互垂直放置．电流I沿ab连线方向由a端流入，b端流出，则环中心O点的磁感强度的大小为(A)0(B)RI40(C)RI420(D)RI0(E)RI820［］4.按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动．如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与B垂直，如图所示，则在r不变的情况下，电子轨道运动的角速度将：(A)增加．(B)减小．(C)不变．(D)改变方向．［］5.如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度B沿图中闭合路径L的积分LlBd(A)I0(B)I031．(C)4/0I．(D)3/20I．［］二、填空题（3×5=15分）6.反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为VSVSDdd，①SLStBlEdd，②0dSSB，③SLStDJlHd)(d．④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1)变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2)磁感线是无头无尾的；________________________(3)电荷总伴随有电场．__________________________7.在真空中，电流I由长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b点沿平行ac边方向流出，经长直导线2返回电源(如图)．三角形框每边长为l，则在该正三角框中心O点处磁感强度的大小B=_________________________．8.电流元lId在磁场中某处沿直角坐标系的x轴方向放置时不受力，把电流元转到y轴正方向时受到的力沿z轴反方向，该处磁感强度B指向______________方向．bacIIO12eyxzOOPE××××（填空题12题）（填空题13题）9.带电粒子沿垂直于磁感线的方向飞入有介质的匀强磁场中．由于粒子和磁场中的物质相互作用，损失了自己原有动能的一半．路径起点的轨道曲率半径与路径终点的轨道曲率半径之比为__________．10.图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场E，其方向垂直纸面向内，E的大小随时间t线性增加，P为柱体内与轴线相距为r的一点则(1)P点的位移电流密度的方向为____________．(2)P点感生磁场的方向为____________．2013～2014学年第一学期试卷课程名称：大学物理Ⅱ（下）考试形式：闭卷试卷：A第(2)页共(3)页专业班级：专业班级：学号：姓名：[该项由出卷人填写]装订线三、计算题（6×5=30分）11.已知均匀磁场，其磁感强度B=2.0Wb·m-2，方向沿x轴正向，如图所示．试求(1)通过图中abOc面的磁通量；(2)通过图中bedO面的磁通量；(3)通过图中acde面的磁通量．xyzabcOedB30cm30cm40cm50cm12.如图，在球面上互相垂直的三个线圈1、2、3，通有相等的电流，电流方向如箭头所示．试求出球心O点的磁感强度的方向．(写出在直角坐标系中的方向余弦角)123xyzO13.如图所示，有两根平行放置的长直载流导线．它们的直径为a，反向流过相同大小的电流I，电流在导线内均匀分布．试在图示的坐标系中求出x轴上两导线之间区域]25,21[aa内磁感强度的分布．IaaIxO2a14.一通有电流I1(方向如图)的长直导线，旁边有一个与它共面通有电流I2(方向如图)每边长为a的正方形线圈，线圈的一对边和长直导线平行，线圈的中心与长直导线间的距离为a23(如图)，在维持它们的电流不变和保证共面的条件下，将它们的距离从a23变为a25，求磁场对正方形线圈所做的功．aaa23I1I215.一无限长导线弯成如图形状，弯曲部分是一半径为R的半圆，两直线部分平行且与半圆平面垂直，如在导线上通有电流I，方向如图．(半圆导线所在平面与两直导线所在平面垂直)求圆心O处的磁感强度．IIIRO16.一螺绕环单位长度上的线圈匝数为n=10匝/cm．环心材料的磁导率=0．求在电流强度I为多大时，线圈中磁场的能量密度w=1J/m3？(=4×10-7T·m/A)2013～2014学年第一学期试卷课程名称：大学物理Ⅱ（下）考试形式：闭卷试卷：A第(3)页共(3)页专业班级：专业班级：学号：姓名：[该项由出卷人填写]装订线四、计算（4×10=40分）17.（10分）横截面为矩形的环形螺线管，圆环内外半径分别为R1和R2，芯子材料的磁导率为，导线总匝数为N，绕得很密，若线圈通电流I，求．(1)芯子中的B值和芯子截面的磁通量．(2)在rR1和rR2处的B值．R1R2Nb18.如图所示，在纸面所在的平面内有一载有电流I的无限长直导线，其旁另有一边长为l的等边三角形线圈ACD．该线圈的AC边与长直导线距离最近且相互平行．今使线圈ACD在纸面内以匀速v远离长直导线运动，且v与长直导线相垂直．求当线圈AC边与长直导线相距a时，线圈ACD内的动生电动势．CAalDIv19.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．IvABCabcd20.半径为R的长直螺线管单位长度上密绕有n匝线圈．在管外有一包围着螺线管、面积为S的圆线圈，其平面垂直于螺线管轴线．螺线管中电流i随时间作周期为T的变化，如图所示．求圆线圈中的感生电动势─t曲线，注明时间坐标．iIm-ImT/4T/23T/4Tt