29电磁学

系别物理学系专业物理学本科学号姓名一、选择题：（共10题，每题3分，共30分）1、两大小相同的球，质量均为m，并带相同的电荷q，以长度为l的丝线悬挂，如图所示，设较小，tg可以近似用sin表示，则平衡时两球分开的距离x约等于（）（A）312mglkq；（B）3122mglkq；（C）3122mglkq；（D）31222lkqmgq2、在带电量为Q的金属球的电场中，为测量某点的电场强度E，现在该点放一带电量为3Q的试探电荷，电荷受力为F，则该点的电场强度满足（）（A）QFE3；（B）QFE3；（C）QFE3；（D）QFE32；（E）QFE32。3、如图ABCD是粗细均匀的正方形铜线制成的，通以电流I时，磁感应强度B绕回路L的环流lldB是：（）（A）I043；（B）I043；（C）I045；（D）04、如图所示，在场强为E的匀强电场中，取一半球面，其半径为R；电场强度E的方向与半球面的轴平行，则通过这个半球面的电通量为（）（A）ER2；（B）ER22；（C）ER22；（D）ER221；5、己知一段含源电路，如图所示，则BAUU等于（）(A))(rRI；(B))(rRI；(C))(rRI；(D))(rRI。@6、一电阻与一电容器串联后接上一干电池的瞬时（）(A)电阻器两端的电压为零；(B)电容器两端的电压最大；(C)电容器上的电荷量最大；(D)电路中电流最大；(E)充电回路的热功率损耗最小。7、加图所示，两个电量都为q点电荷位于立方体的A角及体心上，则通过侧面abcd的电通量为（）（A）0；（B）0q；（C）06q；（D）024q；（E）032Q@8、一无限长载流导线，中部弯成如图所示的四分之一圆周AB，圆心为O，半径为R。则在O点处的磁感应强度B的大小为：（）(A)RI20；(B)4120RI；(C)RI80；(D)RI809、一铁环的平均周长为40cm，横截面积为50cm2，，将此环绕上350匝导线，并通以0.2A的电流。则环内的磁场强度H为（）(A)mA70；(B)mA5.17；(C)mA7；(D)mA17510、四条相互平行的载流长直导线如图所示放置，电流均为I，正方形的边长为a2，正方形中心的磁感应强度B为（）(A)aIB02；(B)aIB220；(C)0B；(D)aIB0@二、填空题：（共4题，每空1分，共10分）1、一闭合回路L内包围有三个电流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3，当三个电流中的任一个电流在回路内的位置发生移动，则在安培环路定律iLIldB0中，Ii，B（分别选填“变化”，“不变化”）。@2、稳恒电流的磁场是源旋场；点电荷的静电场是源旋场（分别选填“有”，“无”）。3、一圆形闭合圆线圈，半径为R，通有电流I，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，则线圈的磁矩大小为________，所受磁力矩大小为________。４、右图中，电流Ｉ在O点的磁感应强度大小为__________，方向为_________。三、写出麦克斯韦方程组，并说明其物理意义。（10分）1、如图所示，OM、ON及MN为金属导线，MN以速度v运动，并保持与上述两导线接触。磁场是均匀的，且：tkxBcos。导体MN在t=0时,处于x=0的位置，求回路中的电动势：t得分评卷人得分评卷人odII2、如图所示，圆柱形电容器由半径为1R的导线与同轴的导体圆筒构成。圆筒的内半径为2R，长为L，其间充满相对介电常数为r的介质。设沿轴向单位长度上导线的电荷为，圆筒的电荷为，略去边缘效应，试求：（1）导线与圆筒的电势差；（2）介质中的电场强度E、电位移D、极化强度P；（3）介质表面的极化电荷须密度。3、有一很长的载流导体直圆筒，内半径为a，外半径为b，电流强度为I，电流沿轴线方向流动，并均匀地分布在横截面上。用r表示空间某一点到轴线的垂直距离，求磁感应强度的分布。老肖以下这套题是重点打星号的是去年的考试题@一、判断题（正确划“”错误码划“”）（共14分，每题1分）1、A、B两个金属球分别带电，P点的场强等于这两个带电球在P点单独产生的场强的矢量和（）2、在静电场中，电子沿着电力线的方向移动时，电场力作负功，电势能增加（）3、静电平衡时，某导体表面的电荷在该导体内部产生的场强处处必为零。（）4、真空中有一中性的导体球壳，在球中心处置一点电荷q，则壳外距球心为r处的场强为204rqE,当点电荷q偏离中心时，则r处的场强仍为204rq。（）5、若导体内部有电流，则导体内部电荷体密度一定不等于零。（）6、两只完全相同的电流表，各改装成10mV和1000V的电压表，一只并联在5mV的负载两端，另一只并联在500V的负载两端，通过两只表的电流一样大。（）7、真空中两个电流元之间的相互作用力满足牛顿第三定律。（）8、设想用一电流元作为检测磁场的工具，若沿某一方向，给定的电流元ldI0放在空间任意一点都不受力，则该空间不存在磁场。（）9、若感应电流的方向与楞次定律所确定的方向相反，将违反能量守恒定律。（）10、在电子感应加速器中，轨道平面上的磁场的平均磁感强度必须是轨道上的磁感强度的两倍。11、当均匀电介质充满电场存在的整个空间时，介质中的场强为自由电荷单独产生的场强的r分之一。（）12、电位移线仅从正自由电荷发出，终止于负自由电荷。（）ABPABP13、H仅由传导电流决定而与磁化电流无关。（）14、只要介质是均匀的，在介质中除了有体分布的传导电流的地方，介质内部无体分布的磁化电流。（）二、选择题（答案中，只有一个是正确的）（共14分，每题1分）@1、关于电势与场强的关系有以下几种说法（A）电势为零处，场强必为零（B）场强为零处，电势必为零（C）电势高的地方，场强必定大（D）电势低的地方，场强必定小（E）已知某点的电势的梯度，便可知道该点的场强（F）已知场强的分布规律，就可知道空间各点的电势2、关于高斯定理有以下几种说法，哪种是正确的（A）只有对称分布的电场，高斯定理才成立（B）高斯定理对任意静电场都成立（C）只有高斯面外无电荷时，才能用高斯定理求场强（D）高斯面上场强是由面内电荷产生的@3、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）3241，（C）3241，（D）3241，4、将一接地的导体B移近一带正电的孤立导体A时，A的电势：（A）升高（B）降低（C）不变（D）无法判断@5、一个二维的无限延展的正方形电阻网络，如图所示，设相邻两个格点之间的电阻都是1,则A、B间的等效电阻是：（A）4r（B）r（C）2r（D）6、在如图所示的电路中，12的值分别是：（A）-7V，-18V（B）33V，22V（C）19V，8V（D）7V，18V@7、如图所示，在载流螺线管的外面环绕闭合路径一周积分ldBL等于（A）0（B）nI0（C）20nI（D）I01Q2Q12341Q2Q1234ABAB120V6A1A2421112120V6A1A2421112120V6A1A2421112120V6A1A2421112LILI@8、半径为R的圆形回路中有电流2I,另一无限长直载流导线AB中有电流1I,AB通过圆心，且与圆形回路在同一平面内，圆形回路所受1I的磁场力是：（A）F=0（B）F=RII2210（C）F=210II（D）F=RII2210@9、一体积为V的长螺线管的自感系数为L=Vn20，则半个螺线管的自感系数是（A）Vn20（B）Vn2021（C）Vn2041（D）0@10、一个分布在圆柱形体积内的均匀磁场，磁感应强度为B，方向沿圆柱的轴线，圆柱的半径为R，B的量值以dtdB的恒定速率减小，在磁场中放置一等腰形金属框ABCD（如图所示）已知AB=R，CD=R/2，线框中总电动势为：（A）KR21633顺时针方向（B）KR21633逆时针方向（C）KR243顺时针方向（D）KR243逆时针方向@11、在均匀极化的电介质中，挖出一半径为r，高度为h的圆柱形空腔，圆柱的轴平行于极化强度PP底面与垂直，当h»r时，则空腔中心DEDE和与介质中和00的关系为：（A）EEr0（B）00DE（C）000ED（D）DD01.@球形电容器由半径为1R的导体球和与它同心的导体球壳所构成，球壳的内半径为2R,其间一半充满相对介电常数为r的均匀电介质，另一半为空气，如图所示，该电容器的电容为：（A）122104RRRRCr（B）1221012RRRRC（C）1221022RRRRCr（D）1221012RRRRCr）（RABCDO60RABCDO60h2rPEh2rPEM11R2Rr1R2Rr13、图是一根沿轴向均匀磁化的细长永久磁棒，磁化强度为M图中标出的1点的B是：（A）M0(B)0(C)M021(D)M021@14、一无限长的同轴电缆线，其芯线的截面半径为1R，相对磁导率为1r，其中均匀地通过电流I，在它的外面包有一半径为2R的无限长同轴圆筒（其厚度可忽略不计），筒上的电流与前者等值反向，在芯线与导体圆筒之间充满相对磁导率为2r的均匀不导电磁介质。则磁感应强度B在21RrR区中的分布为：（A）B=0（B）2102RIrBr！(C)rIBr220(D)rIB20三、填空题（共28分，每题2分）1、两个半径分别为21RR和的同心均匀带电球面，且122RR内球面带电量01q，外球带电量2q满足（）条件时能使内球的电势为正：满足（）条件时能使内球的电势为零；满足（）条件时，能使内球的电势为负2、（1）先把偶极子的负电荷从无限远处搬到电场中r处，再把正电荷从无限远处搬到lr处，反抗电场力作的功（）;（2）把偶极子作为一整体（保持l恒定），从无限远处搬到电场中给定的位置，反抗电场力作的功（）。3、一平行板电容器极板面积为S，间距为d，接在电源上以保持电压为U，将极板的距离拉开一倍。（1）静电能的改变（）,(2)电场对电源作的功（）(3)外力对极板作的功()。4、导体在静电场中达到静电平衡的条件是（）。5、给你电动势为内阻为r的两个电池组，这两个电池组既可以串联，又可心并联，并用来在电阻R中建立电流，如果Rr（）连接产生的电流较大；如果Rr（）连接产生的电流较大。6、如图所示，为了测量电阻两端电压，必须将电压表并联在电阻上，准确测量的条件是（）。7、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（）8、电子的荷子比e/m=1.76KgC/1011,初速度07060/100.7，并以smv角进入B=2.0310T的匀强磁场，作螺旋线运动，其螺距h=（）。9、一个同轴圆柱形电容器，半径为a和b，长度为L，假定两板间的电压tUumsin,且电场随半径的变化与静电的情况相同，则通过半径为r（arb）的任一圆柱面的总位移电流是（）。10、一带电量为q的粒子，以f的频率作圆周运动。半径为R则运动一周的过程中，辐射的总能量为（）。11、一圆柱形的电介质截面积为S，长为L，被沿着轴线方向极化，已知极化强度P沿X方向，且P=KX（K为比例常数）AVRRrAVRRrRIORIO坐标原点取在圆柱的一个端面上，如图所示则极化电荷的体密度（）在X=L的端面上极化电荷面密度为（）极化电荷的总电量为（）。12、介质中电场能量密度表示为2021ErE只适用于（）介质。EDE21适用于()介质。13、一无限长的载流圆柱体浸在无限大的各向同