电磁学试题(含答案)

1．图1所示为一沿x轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+(x0)和-(x0)，则xOy平面上(0,a)点处的场强为:C(A)ia02(B)0(C)ia02(D)ja022．在电场强度为E的匀强电场中,有一如图2所示的三棱柱,取表面的法线向外,设过面AACO,面BBOC,面ABBA的电通量为1,2,3,则B(A)1=0,2=Ebc,3=Ebc.(B)1=Eac,2=0,3=Eac.(C)1=Eac,2=Ec22ba,3=Ebc.(D)1=Eac,2=Ec22ba,3=Ebc.3．如图3所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1,带电量Q1,外球面半径为R2，带电量为Q2.设无穷远处为电势零点,则内球面上的电势为：B(A)rQQ0214(B)20210144RQRQ(C)2020144RQrQ(D)rQRQ02101444．如图4所示，三条平行的无限长直导线，垂直通过边长为a的正三角形顶点，每条导线中的电流都是I，这三条导线在正三角形中心O点产生的磁感强度为：A(A)B=0(B)B=30I/(a)(C)B=30I/(2a)(D)B=30I/(3a)5．无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流.设圆柱体内(rR)的磁感强度为B1，圆柱体外(rR)的磁感强度为B2，则有：C(A)B1、B2均与r成正比(B)B1、B2均与r成反比(C)B1与r成正比,B2与r成反比(D)B1与r成反比,B2与r成正比6．如图5所示.匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是：(A)ad边转入纸内，bc边转出纸外.(B)ad边转出纸外，cd边转入纸内.(C)ab边转入纸内，cd边转出纸外.(D)ab边转出纸外，cd边转入纸内.7．图6中,M、P、O为软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K闭合后(A)P的左端出现N极(B)M的左端出现N极(C)O的右端出现N极(D)P的右端出现N极8．如图7所示，导体棒AB在均匀磁场中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO转动(角速度与B同方向),BC的长度为棒长的1/3.则:(A)A点比B点电势低(B)A点与B点电势相等(C)A点比B点电势高(D)有电流从A点流向B点9．已知钠的逸出功是2.46eV，那么钠的红限波长是:(A)540nm（B）505nm(C)435nm(D)355nm.-+(0,a)xyO图1xyzabcEOAABBC图2OQ1Q2R1R2Pr图32图EABd图8aIIIO图4Bdcba图5IMOP图6KOBOCBA图7UCU0ABCQd/32d/3图910．在加热黑体过程中，其最大单色辐出度对应的波长由0.8m变到0.4m，则其温度增大为原来的(A)16倍(B)8倍(C)4倍(D)2倍二.填空题(每空2分，共30分).1.如图8所示，在场强为E的均匀电场中，A、B两点间距离为d，AB连线方向与E的夹角为30°,从A点经任意路径到B点的场强线积分lEdAB=2.一平行板电容器，极板面积为S，相距为d.若B板接地，且保持A板的电势UA=U0不变，如图9所示.把一块面积相同的带电量为Q的导体薄板C平行地插入两板之间，则导体薄板C的电势UC=3.一平行板电容器两极板间电压为U，其间充满相对电容率为r的各向同性均匀电介质，电介质厚度为d.则电介质中的电场能量密度w=4.如图10所示,在真空中,电流由长直导线1沿切向经a点流入一电阻均匀分布的圆环,再由b点沿切向流出,经长直导线2返回电源.已知直导线上的电流强度为I,圆环半径为R，aob=180.则圆心O点处的磁感强度的大小B=5.圆柱体上载有电流I，电流在其横截面上均匀分布回路L(顺时针绕向)通过圆柱内部，将圆柱体横截面分为两部分，其面积大小分别为S1和S2，如图11所示则LlBd6.在磁感强度为B=ai+bj+ck(T)的均匀磁场中，有一个半径为R的半球面形碗，碗口开口沿x轴正方向.则通过此半球形碗的磁通量为7.边长为a和2a的两正方形线圈A、B,如图12所示地同轴放置,通有相同的电流I,线圈B中的电流产生的磁场通过线圈A的磁通量用A表示,线圈A中的电流产生的磁场通过线圈B的磁通量用B表示,则二者大小关系式为8．矩形线圈长为a宽为b,置于均匀磁场B中.线圈以角速度旋转,如图13所示,当t=0时线圈平面处于纸面,且AC边向外,DE边向里.设回路正向ACDEA.则任一时刻线圈内感应电动势为9．一截面为长方形的环式螺旋管共有N匝线圈,其尺寸如图14所示.则其自感系数为10．在一通有电流I的无限长直导线所在平面内,有一半径为r、电阻为R的导线环,环中心距直导线为a，如图15所示，且ar.当直导线的电流被切断后,沿导线环流过的电量约为11．一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt．若略去边缘效应，则两板间的位移电流大小为__________12．在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为10s，若相对甲以3c/5(c表示真空中光速)的速率作匀速直线运动的乙测得时间间隔为13.把一个静止质量为m0的粒子,由静止加速到v=0.6c(c为真空中的光速)需做功为14.某微观粒子运动时的能量是静止能量的k倍,其运动速度的大小为15.波长=600nm的光沿x轴正向传播，若光的波长的不确定量Δ=104nm,光子的坐标的不确定量至少为图10Oab12RIIIS2电流截面图11LS1a2aOO图12CADEOOBab图13hba图14图15Iar三.计算题(每小题10分，共40分)1．一均匀带电的球层,其电荷体密度为,球层内表面半径为R1,外表面半径为R2,设无穷远处为电势零点,求球层内外表面的电势2.一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如右图所示．传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的．求同轴线内外的磁感强度大小B的分布．3.如右图所示。半径为R的无限长实心圆柱导体载有电流I，电流沿轴向流动，并均匀分布在导体横截面上．一宽为R，长为l的矩形回路(与导体轴线同平面)以速度v向导体外运动(设导体内有一很小的缝隙，但不影响电流及磁场的分布)．设初始时刻矩形回路一边与导体轴线重合，求t(tvR)时刻回路中的感应电动势．2007─2008学年第二学期《大学物理A》(下)(A卷)参考答案及评分标准2008.7.2一选择题(每小题3分，共30分)二填空题(每空2分，共30分).1)Ed232)SQdU0092323)0rU2/(2d2)4)05)0IS1/(S1+S2)IIR1R2R3RRvI题号12345678910答案CBBACDACBD6)R2a7)BA8)tabBcos9))/(]2/[20abInhN10)aRIr22011)dtdER2012)12.5s13)2025.0cm14)12kkc15)m6.3三计算题(每小题10分，共40分)1.解：因电荷球对称,电场球对称,作与带电体对称的球形高斯面,有0int2/4dqErSSE(1分)球内rR1E1=0(1分)球层中R1rR2E2=(r3R13)/30r2(1分)球外rR2E3=(R23R13)/30r2(1分)故内球面11RUlEd22132RRRlElEdd=2120313RR3rrRrd22031323RrrRRd021222)(RR(3分)外球面2.2RUlEd23RlEd22031323RrrRRd2031323)(RRR(3分)2.解：由安培环路定理：iIlHd(2分)0rR1区域：212/2RIrrH212RIrH，2102RIrB(2分)R1rR2区域：IrH2rIH2，rIB2(2分)R2rR3区域：)()(22223222RRRrIIrH)1(22223222RRRrrIH)1(2222322200RRRrrIHB(2分)rR3区域：H=0，B=03.解：取逆时针方向为回路正向，则回路中的感应电动势为lBlB21(2分))(201tRIBv(2分)2022RtIBv(2分))1(2v20RttRIlπ(4分)