大學(xué)物理一期末復(fù)習(xí)題（電磁學(xué)）

1、2011大學(xué)物理一期末復(fù)習(xí)題（電磁學(xué)）一、選擇題（30分,每小題3分）1.（1254）半徑為R的“無(wú)限長(zhǎng)”均勻帶電圓柱體的靜電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E與距軸線的距離r的關(guān)系曲線為： 2.（1075）真空中有一點(diǎn)電荷Q，在與它相距為r的a點(diǎn)處有一試驗(yàn)電荷q現(xiàn)使試驗(yàn)電荷q從a點(diǎn)沿半圓弧軌道運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，如圖所示則電場(chǎng)力對(duì)q作功為 (A) (B) (C) (D) 0 3.（1393）密立根油滴實(shí)驗(yàn)，是利用作用在油滴上的電場(chǎng)力和重力平衡而測(cè)量電荷的，其電場(chǎng)由兩塊帶電平行板產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)中，半徑為r、帶有兩個(gè)電子電荷的油滴保持靜止時(shí)，其所在電場(chǎng)的兩塊極板的電勢(shì)差為U12當(dāng)電勢(shì)差增加到4U12時(shí)，半徑為2r的油

2、滴保持靜止，則該油滴所帶的電荷為： (A) 2e (B) 4e (C) 8e (D) 16e 4.（1139）一個(gè)大平行板電容器水平放置，兩極板間的一半空間充有各向同性均勻電介質(zhì)，另一半為空氣，如圖當(dāng)兩極板帶上恒定的等量異號(hào)電荷時(shí)，有一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷為+q的質(zhì)點(diǎn)，在極板間的空氣區(qū)域中處于平衡此后，若把電介質(zhì)抽去 ，則該質(zhì)點(diǎn) (A) 保持不動(dòng) (B) 向上運(yùn)動(dòng) (C) 向下運(yùn)動(dòng) (D) 是否運(yùn)動(dòng)不能確定 5. （1125）用力F把電容器中的電介質(zhì)板拉出，在圖(a)和圖(b)的兩種情況下，電容器中儲(chǔ)存的靜電能量將 (A) 都增加 (B) 都減少 (C) (a)增加，(b)減少 (D) (a)減

3、少，(b)增加 6.（2018） 邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的一個(gè)導(dǎo)體方框上通有電流I，則此框中心的磁感強(qiáng)度 (A) 與L無(wú)關(guān) (B) 正比于L 2 (C) 與L成正比 (D) 與L 成反比 (E) 與I 2有關(guān) 7.（2048）無(wú)限長(zhǎng)直圓柱體，半徑為R，沿軸向均勻流有電流設(shè)圓柱體內(nèi)( r < R )的磁感強(qiáng)度為Bi，圓柱體外( r > R )的磁感強(qiáng)度為Be，則有 (A) Bi、Be均與r成正比 (B) Bi、Be均與r成反比 (C) Bi與r成反比，Be與r成正比 (D) Bi與r成正比，Be與r成反比 8.（2293）三條無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線等距地并排安放，導(dǎo)線、分別載有1 A，2 A，3 A同方向的

4、電流由于磁相互作用的結(jié)果，導(dǎo)線，單位長(zhǎng)度上分別受力F1、F2和F3，如圖所示則F1與F2的比值是： (A) 7/16 (B) 5/8 (C) 7/8 (D) 5/4 9.（2013）四條皆垂直于紙面的載流細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線，每條中的電流皆為I這四條導(dǎo)線被紙面截得的斷面，如圖所示，它們組成了邊長(zhǎng)為2a的正方形的四個(gè)角頂，每條導(dǎo)線中的電流流向亦如圖所示則在圖中正方形中心點(diǎn)O的磁感強(qiáng)度的大小為 (A) (B) (C) B = 0 (D) 10.（2522）如圖所示的電路中，A、B是兩個(gè)完全相同的小燈泡，其內(nèi)阻r >>R，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線圈，其電阻與R相等當(dāng)開關(guān)K接通和斷開時(shí)，關(guān)于燈泡A

5、和B的情況下面哪一種說(shuō)法正確？ (A) K接通時(shí)，IA >IB (B) K接通時(shí)，IA =IB(C) K斷開時(shí)，兩燈同時(shí)熄滅(D) K斷開時(shí)，IA =IB 二、填空題（28分）11.（3分）（1050）兩根相互平行的“無(wú)限長(zhǎng)”均勻帶正電直線1、2，相距為d，其電荷線密度分別為l1和l2如圖所示，則場(chǎng)強(qiáng)等于零的點(diǎn)與直線1的距離a為_ l l l A B C O PP l12.P（5分）（0391）AC為一根長(zhǎng)為2l的帶電細(xì)棒，左半部均勻帶有負(fù)電荷，右半部均勻帶有正電荷電荷線密度分別為和，如圖所示O點(diǎn)在棒的延長(zhǎng)線上，距A端的距離為lP點(diǎn)在棒的垂直平分線上，到棒的垂直距離為l以棒的中點(diǎn)B為電勢(shì)

6、的零點(diǎn)則O點(diǎn)電勢(shì)U_；P點(diǎn)電勢(shì)U0_ 13.（3分）（1178）圖中所示為靜電場(chǎng)的等勢(shì)(位)線圖，已知U1U2U3在圖上畫出a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，并比較它們的大小Ea_ Eb (填、) 14.（3分）（1390）一個(gè)半徑為R的薄金屬球殼，帶有電荷q，殼內(nèi)真空，殼外是無(wú)限大的相對(duì)介電常量為er的各向同性均勻電介質(zhì)設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，則球殼的電勢(shì)U =_ 15.（3分）（2255）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，取一半徑為R的圓，圓面的法線與成60°角，如圖所示，則通過(guò)以該圓周為邊線的如圖所示的任意曲面S的磁通量 _ 16.（3分）（2713）半徑為R的空心載流無(wú)限長(zhǎng)螺線管，單位長(zhǎng)度有n匝線圈，導(dǎo)線

7、中電流為I今在螺線管中部以與軸成a 角的方向發(fā)射一個(gè)質(zhì)量為m，電荷為q的粒子(如圖)則該粒子初速v0必須小于或等于_，才能保證它不與螺線管壁相撞 17.（4分）（2931）軟磁材料的特點(diǎn)是_，它們適于用來(lái)制造_ 等 18.（4分）（2317）半徑為L(zhǎng)的均勻?qū)w圓盤繞通過(guò)中心O的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為w，盤面與均勻磁場(chǎng)垂直，如圖 (1) 圖上Oa線段中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)開 (2) 填寫下列電勢(shì)差的值(設(shè)ca段長(zhǎng)度為d)： UaUO =_ UaUb =_ UaUc =_ 三、計(jì)算題19.（10分）（1501）在蓋革計(jì)數(shù)器中有一直徑為2.00 cm的金屬圓筒，在圓筒軸線上有一條直徑為0.134 mm的

8、導(dǎo)線如果在導(dǎo)線與圓筒之間加上850 V的電壓，試分別求: (1) 導(dǎo)線表面處 (2) 金屬圓筒內(nèi)表面處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小20.（5分）（1181）厚度為d的“無(wú)限大”均勻帶電導(dǎo)體板兩表面單位面積上電荷之和為s 試求圖示離左板面距離為a的一點(diǎn)與離右板面距離為b的一點(diǎn)之間的電勢(shì)差21（5分）（5682）一絕緣金屬物體，在真空中充電達(dá)某一電勢(shì)值，其電場(chǎng)總能量為W0若斷開電源，使其上所帶電荷保持不變，并把它浸沒(méi)在相對(duì)介電常量為er的無(wú)限大的各向同性均勻液態(tài)電介質(zhì)中，問(wèn)這時(shí)電場(chǎng)總能量有多大？ 22.（5分）（2744）一邊長(zhǎng)為a和b的矩形線圈，以角速度w 繞平行某邊的對(duì)稱軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)線圈放在一個(gè)隨時(shí)間變化的

9、均勻磁場(chǎng)中，(為常矢量. ) 磁場(chǎng)方向垂直于轉(zhuǎn)軸, 且時(shí)間t =0時(shí)，線圈平面垂直于，如圖所示求線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E，并證明E的變化頻率f是的變化頻率的二倍 23（12分）（2685）兩根平行放置相距為2a的無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，其中一根通以穩(wěn)恒電流I0，另一根通以交變電流i =I0coswt兩導(dǎo)線間有一與其共面的矩形線圈，線圈的邊長(zhǎng)分別為l和2b，l邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行，且線圈以速度垂直直導(dǎo)線向右運(yùn)動(dòng)(如圖)當(dāng)線圈運(yùn)動(dòng)到兩導(dǎo)線的中心位置(即線圈中心線與距兩導(dǎo)線均為a的中心線重合)時(shí)，兩導(dǎo)線中的電流方向恰好相反，且i =I0，求此時(shí)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 24.（5分）（2532） 一螺繞環(huán)單位長(zhǎng)度上的線

10、圈匝數(shù)為n =10匝/cm環(huán)心材料的磁導(dǎo)率m =m0求在電流強(qiáng)度I為多大時(shí)，線圈中磁場(chǎng)的能量密度w =1 J/ m3？ (m0 =4p×10-7 T·m/A) 2011大學(xué)物理一期末復(fù)習(xí)題答案（電磁學(xué)）一、選擇題（30分)1 B, 2 D, 3 B, 4 B, 5D, 6D, 7D, 8 C, 9 C, 10 A二、填空題（28分）11. 3分12. 3分 0 2分13. 答案見(jiàn)圖 2分 1分14. 3分15. 3分16. 3分17. 磁導(dǎo)率大，矯頑力小，磁滯損耗低 2分 變壓器，交流電機(jī)的鐵芯等 2分18. Oa段電動(dòng)勢(shì)方向由a指向O 1分 1分 0 1分 1分三、計(jì)算題

11、（42分）19. 解：設(shè)導(dǎo)線上的電荷線密度為l，與導(dǎo)線同軸作單位長(zhǎng)度的、半徑為r的(導(dǎo)線半徑R1r圓筒半徑R2)高斯圓柱面，則按高斯定理有 2prE =l / e0 得到 E = l / (2pe0r) (R1rR2 ) 2分方向沿半徑指向圓筒導(dǎo)線與圓筒之間的電勢(shì)差 2分則 2分代入數(shù)值，則： (1) 導(dǎo)線表面處 2.54 ×106 V/m 2分 (2) 圓筒內(nèi)表面處 1.70×104 V/m 2分20. 解：選坐標(biāo)如圖由高斯定理，平板內(nèi)、外的場(chǎng)強(qiáng)分布為： E = 0 (板內(nèi)) (板外) 2分1、2兩點(diǎn)間電勢(shì)差 3分21. 解：因?yàn)樗鶐щ姾杀３植蛔?，故電?chǎng)中各點(diǎn)的電位移矢量保持不變，又 3分因?yàn)榻橘|(zhì)均勻，電場(chǎng)總能量 2分22. 解：設(shè)線圈的面積矢量在t =0時(shí)與平行，于是任意時(shí)刻t, 與的夾角為wt，所以通過(guò)線圈的磁通量為： 2分故感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： 2分