1、2011大學物理一期末復習題（電磁學）一、選擇題（30分,每小題3分）1.（1254）半徑為R的“無限長”均勻帶電圓柱體的靜電場中各點的電場強度的大小E與距軸線的距離r的關系曲線為： 2.（1075）真空中有一點電荷Q，在與它相距為r的a點處有一試驗電荷q現使試驗電荷q從a點沿半圓弧軌道運動到b點，如圖所示則電場力對q作功為 (A) (B) (C) (D) 0 3.（1393）密立根油滴實驗，是利用作用在油滴上的電場力和重力平衡而測量電荷的，其電場由兩塊帶電平行板產生實驗中，半徑為r、帶有兩個電子電荷的油滴保持靜止時，其所在電場的兩塊極板的電勢差為U12當電勢差增加到4U12時，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，另一半為空氣，如圖當兩極板帶上恒定的等量異號電荷時，有一個質量為m、帶電荷為+q的質點，在極板間的空氣區域中處于平衡此后，若把電介質抽去 ，則該質點 (A) 保持不動 (B) 向上運動 (C) 向下運動 (D) 是否運動不能確定 5. （1125）用力F把電容器中的電介質板拉出，在圖(a)和圖(b)的兩種情況下，電容器中儲存的靜電能量將 (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） 邊長為L的一個導體方框上通有電流I，則此框中心的磁感強度 (A) 與L無關 (B) 正比于L 2 (C) 與L成正比 (D) 與L 成反比 (E) 與I 2有關 7.（2048）無限長直圓柱體，半徑為R，沿軸向均勻流有電流設圓柱體內( r < R )的磁感強度為Bi，圓柱體外( r > R )的磁感強度為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）三條無限長直導線等距地并排安放，導線、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果，導線，單位長度上分別受力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長直導線，每條中的電流皆為I這四條導線被紙面截得的斷面，如圖所示，它們組成了邊長為2a的正方形的四個角頂，每條導線中的電流流向亦如圖所示則在圖中正方形中心點O的磁感強度的大小為 (A) (B) (C) B = 0 (D) 10.（2522）如圖所示的電路中，A、B是兩個完全相同的小燈泡，其內阻r >>R，L是一個自感系數相當大的線圈，其電阻與R相等當開關K接通和斷開時，關于燈泡A

5、和B的情況下面哪一種說法正確？ (A) K接通時，IA >IB (B) K接通時，IA =IB(C) K斷開時，兩燈同時熄滅(D) K斷開時，IA =IB 二、填空題（28分）11.（3分）（1050）兩根相互平行的“無限長”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，則場強等于零的點與直線1的距離a為_ l l l A B C O PP l12.P（5分）（0391）AC為一根長為2l的帶電細棒，左半部均勻帶有負電荷，右半部均勻帶有正電荷電荷線密度分別為和，如圖所示O點在棒的延長線上，距A端的距離為lP點在棒的垂直平分線上，到棒的垂直距離為l以棒的中點B為電勢

6、的零點則O點電勢U_；P點電勢U0_ 13.（3分）（1178）圖中所示為靜電場的等勢(位)線圖，已知U1U2U3在圖上畫出a、b兩點的電場強度方向，并比較它們的大小Ea_ Eb (填、) 14.（3分）（1390）一個半徑為R的薄金屬球殼，帶有電荷q，殼內真空，殼外是無限大的相對介電常量為er的各向同性均勻電介質設無窮遠處為電勢零點，則球殼的電勢U =_ 15.（3分）（2255）在勻強磁場中，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的空心載流無限長螺線管，單位長度有n匝線圈，導線

7、中電流為I今在螺線管中部以與軸成a 角的方向發射一個質量為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）軟磁材料的特點是_，它們適于用來制造_ 等 18.（4分）（2317）半徑為L的均勻導體圓盤繞通過中心O的垂直軸轉動，角速度為w，盤面與均勻磁場垂直，如圖 (1) 圖上Oa線段中動生電動勢的方向為_ (2) 填寫下列電勢差的值(設ca段長度為d)： UaUO =_ UaUb =_ UaUc =_ 三、計算題19.（10分）（1501）在蓋革計數器中有一直徑為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、導線如果在導線與圓筒之間加上850 V的電壓，試分別求: (1) 導線表面處 (2) 金屬圓筒內表面處的電場強度的大小20.（5分）（1181）厚度為d的“無限大”均勻帶電導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的一點與離右板面距離為b的一點之間的電勢差21（5分）（5682）一絕緣金屬物體，在真空中充電達某一電勢值，其電場總能量為W0若斷開電源，使其上所帶電荷保持不變，并把它浸沒在相對介電常量為er的無限大的各向同性均勻液態電介質中，問這時電場總能量有多大？ 22.（5分）（2744）一邊長為a和b的矩形線圈，以角速度w 繞平行某邊的對稱軸OO轉動線圈放在一個隨時間變化的

9、均勻磁場中，(為常矢量. ) 磁場方向垂直于轉軸, 且時間t =0時，線圈平面垂直于，如圖所示求線圈內的感應電動勢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的無限長載流直導線，其中一根通以穩恒電流I0，另一根通以交變電流i =I0coswt兩導線間有一與其共面的矩形線圈，線圈的邊長分別為l和2b，l邊與長直導線平行，且線圈以速度垂直直導線向右運動(如圖)當線圈運動到兩導線的中心位置(即線圈中心線與距兩導線均為a的中心線重合)時，兩導線中的電流方向恰好相反，且i =I0，求此時線圈中的感應電動勢 24.（5分）（2532） 一螺繞環單位長度上的線

10、圈匝數為n =10匝/cm環心材料的磁導率m =m0求在電流強度I為多大時，線圈中磁場的能量密度w =1 J/ m3？ (m0 =4p×10-7 T·m/A) 2011大學物理一期末復習題答案（電磁學）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. 答案見圖 2分 1分14. 3分15. 3分16. 3分17. 磁導率大，矯頑力小，磁滯損耗低 2分 變壓器，交流電機的鐵芯等 2分18. Oa段電動勢方向由a指向O 1分 1分 0 1分 1分三、計算題

11、（42分）19. 解：設導線上的電荷線密度為l，與導線同軸作單位長度的、半徑為r的(導線半徑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線與圓筒之間的電勢差 2分則 2分代入數值，則： (1) 導線表面處 2.54 ×106 V/m 2分 (2) 圓筒內表面處 1.70×104 V/m 2分20. 解：選坐標如圖由高斯定理，平板內、外的場強分布為： E = 0 (板內) (板外) 2分1、2兩點間電勢差 3分21. 解：因為所帶電荷保持不變，故電場中各點的電位移矢量保持不變，又 3分因為介質均勻，電場總能量 2分22. 解：設線圈的面積矢量在t =0時與平行，于是任意時刻t, 與的夾角為wt，所以通過線圈的磁通量為： 2分故感應電動勢： 2分