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大学物理电磁学练习题及答案

大学物理电磁学练习题一、选择题(30分) 题号 1 2 3 答案 题号 4 5 6 答案1.一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R 。

在腔内离球心的距离为d 处(d R <),固定一点电荷q +,如图所示。

用导线把球壳接地后,再把地线撤去。

选无穷远处为电势零点,则球心O 处的电势为[ D ](A) 0 (B) 04πqd ε (C) 04πq Rε-(D)011()4πq d R ε-2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:[ C ](A) 12U 减小,E 减小,W 减小;(B)12U 增大,E 增大,W 增大;(C) 12U 增大,E 不变,W 增大; (D) 12U 减小,E 不变,W 不变. 3.如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选一个同心圆形闭合回路L (A)⎰=⋅Ll B 0d ,且环路上任意一点0B = (B)⎰=⋅Ll B 0d ,且环路上任意一点0B ≠ (C)⎰≠⋅Ll B 0d ,且环路上任意一点0B ≠(D) ⎰≠⋅Ll B 0d ,且环路上任意一点B =常量.[ B ]4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示。

现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于[ C ](A) IBVDS(B) BVS ID(C) VDIB (D) IVSBD5.如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B 平行于ab 边,bc 的长度为l 。

当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、c 两点间的电势差a c U U -为 [ B ](A)20,a c U U B l εω=-=(B) 20,/2a c U U B l εω=-=- (C)22,/2a c B l U U B l εωω=-=(D)22,a c B l U U B l εωω=-=6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ A ](A) 位移电流是由变化的电场产生的;(B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律; (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.二、填空题(20分)1.(本题5分)若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为处处为零,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为均匀分布.2.(本题5分)一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3A电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为0.226T ;铁芯中的磁场强度H的大小为300A/M 。

(714π10T m Aμ--=⨯⋅⋅)3.(本题5分)一个半径为R、面密度为σ的均匀带电圆盘,以角速度ω绕过圆心且垂直盘面的轴线AA'旋转;今将其放入磁感应强度为B的均匀外磁场中,B 的方向垂直于轴线AA'。

在距盘心为r处取一宽度为d r的圆环,则该带电圆环相当的电流为,该电流所受磁力矩的大小为,圆盘所受合力矩的大小为. 4.(本题5分)一长直导线旁有一长为a,宽为b的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流I,则距长直导线为r处的P点的磁感应强度B为;线圈与导线的互感系数为.三、计算题(30分)1.(本题10分)一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球体,设无穷远处为电势零点。

试求:(1)球体内外电场强度的分布;(2)球体内外电势的分布。

2.(本题10分)如图所示,一平行板电容器两极板相距为d,面积为S,在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为t 的均匀电介质板,它的相对介电常数为rε. 设两极板分别带有Q±的电荷,不计边缘效应。

试求:(1)电介质中电场强度和电位移的大小;(2)两极板间的电势差;(3)电容器的电容.3.(本题10分)如图所示,在半径10.0=R m 的区域内有均匀磁场B,方向垂直纸面向外,设磁场以100dd=tBT/s的匀速率增加。

已知3π=θ,04.0===roboa m,试求:(1)半径为r 的导体圆环中的感应电动势及P点处有旋电场强度的大小;(2)等腰梯形导线框abcd中的感应电动势,并指出感应电流的方向大学物理电磁学练习题参考答案一、选择题题号 1 2 3答案 D C B 题号 4 5 6 答案 C B A二、填空题1.处处为零;均匀分布 2 . 0.226T; 300A/m;3.d r r σω;3πd r B r σω;4π/4R B σω 4. ;0ln2b a d d μπ+ 02πI lμ三、计算题1.(1) 02/)(π4εr q E r =R r > Q R q =)(20π4r Q E ε=③R r < 33)(r R Q r q = r R Q E 30π4ε=③ (2) R r >r Q u 0π4ε=② R r <32002230d d d 4π4π(3)8πRrRQ Qu E r r r r RrQ R r Rεεε∞=⋅=+=-⎰⎰⎰② 2.(1)0QD S σ==③00rr DQE S εεεε==③(2)000DQE S εε==000()()r U E d t Et Q Qd t t S S εεε=-+=-+② (3)0()r r S Q C u d t t εεε==-+② 3.(1)2πd d r t B i =εV 0.500.04π1002=⨯=④2d 2ππd V B E r r t ⋅=-d 1N/C 2d V r BE t =-=-③(2))2121(d d 2h ab R t B i ⋅-=θε2100(π43)106-=-⨯③感应电流沿顺时针方向。

大学物理电磁学练习题一、选择题(30分) 题号 1 23 答案 题号456 答案大学物理电磁学练习题一、选择题(30分)题号 1 2 3 答案 题号 4 5 6 答案1.一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R 。

在腔内离球心的距离为d 处(d R <),固定一点电荷q +,如图所示。

用导线把球壳接地后,再把地线撤去。

选无穷远处为电势零点,则球心O 处的电势为[ D ](A) 0 (B) 04πqd ε (C) 04πq Rε-(D)011()4πq d R ε- 2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:[ C ](A) 12U 减小,E 减小,W 减小; (B) 12U 增大,E 增大,W 增大; (C) 12U 增大,E 不变,W 增大; (D) 12U 减小,E 不变,W 不变. 3.如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选一个同心圆形闭合回路L (A)⎰=⋅Ll B 0d ,且环路上任意一点0B =(B)⎰=⋅Ll B 0d,且环路上 任意一点0B ≠(C) ⎰≠⋅L l B 0d ,且环路上任意一点0B ≠(D)⎰≠⋅Ll B 0d,且环路上任意一点B =常量.[ B ]4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示。

现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于[ C ](A) IBVDS(B) BVS ID (C) VDIB (D) IVSBD5.如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B 平行于ab 边,bc 的长度为l 。

当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、c 两点间的电势差a c U U -为 [ B ](A)20,a c U U B l εω=-=(B)20,/2a c U U B l εω=-=- (C)22,/2a c B l U U B l εωω=-=(D)22,a c B l U U B l εωω=-=6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ A ](A) 位移电流是由变化的电场产生的;(B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律; (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.二、填空题(20分) 1.(本题5分)若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为 处处为零 ,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 均匀分布 . 2.(本题5分)一个绕有500匝导线的平均周长50cm 的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3A 电流时, 铁芯中的磁感应强度B 的大小为 0.226T ;铁芯中的磁场强度H的大小为300A/M 。

(714π10T m Aμ--=⨯⋅⋅)3.(本题5分)一个半径为R、面密度为σ的均匀带电圆盘,以角速度ω绕过圆心且垂直盘面的轴线AA'旋转;今将其放入磁感应强度为B的均匀外磁场中,B 的方向垂直于轴线AA'。

在距盘心为r处取一宽度为d r的圆环,则该带电圆环相当的电流为,该电流所受磁力矩的大小为,圆盘所受合力矩的大小为.4.(本题5分)一长直导线旁有一长为a,宽为b的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流I,则距长直导线为r处的P点的磁感应强度B为;线圈与导线的互感系数为. 三、计算题(30分)1.(本题10分)一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球体,设无穷远处为电势零点。

试求:(1)球体内外电场强度的分布;(2)球体内外电势的分布。

2.(本题10分)如图所示,一平行板电容器两极板相距为d,面积为S,在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为t 的均匀电介质板,它的相对介电常数为rε. 设两极板分别带有Q±的电荷,不计边缘效应。

试求:(1)电介质中电场强度和电位移的大小;(2)两极板间的电势差;(3)电容器的电容.3.(本题10分)如图所示,在半径10.0=R m 的区域内有均匀磁场B,方向垂直纸面向外,设磁场以100dd=tBT/s的匀速率增加。

已知3π=θ,04.0===roboa m,试求:(1)半径为r 的导体圆环中的感应电动势及P点处有旋电场强度的大小;(2)等腰梯形导线框abcd中的感应电动势,并指出感应电流的方向大学物理电磁学练习题参考答案一、选择题题号 1 2 3答案 D C B题号 4 5 6答案 C B A二、填空题1.处处为零;均匀分布2 . 0.226T; 300A/m;3. d r rσω;3πdr B rσω;4π/4R Bσω4. ;0ln2b a dd μπ+ 02πI lμ三、计算题1.(1)02/)(π4εr q E r = R r > Q R q =)(20π4r Q E ε=③R r < 33)(r R Q r q =r R Q E 30π4ε=③ (2) R r >r Qu 0π4ε=②R r < 32002230d d d 4π4π(3)8πRrRQ Qu E r r r r RrQ R r Rεεε∞=⋅=+=-⎰⎰⎰② 2.(1)0QD S σ==③00rr DQE S εεεε==③(2)000DQE S εε==000()()r U E d t Et Q Qd t t S S εεε=-+=-+② (3)0()r r S Q C u d t t εεε==-+② 3.(1)2πd d r t B i =εV 0.500.04π1002=⨯=④2d 2ππd V B E r rt ⋅=-d 1N/C 2d V r BE t =-=-③(2))2121(d d 2h ab R t B i ⋅-=θε2100(π43)106-=-⨯③感应电流沿顺时针方向。

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