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电磁学和光学习题(带答案)解析

静 电 场 院别 班级 姓名 学号一、选择题[ D ] 1、下列哪一种说法正确?A 、电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度一定很大。

B 、一点电荷附近的任一点,如果没有把检验电荷放进去,则这点的电场强度为零。

C 、把质量m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电力线运动。

D 、电力线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点处获得的加速度方向。

[ C ] 2、图示为一轴对称性静电场的E ~r 关系曲线,请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小, r 表示离对称轴的距离)A 、“无限长”均匀带电直线B 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体C 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面D 、半径为R 的有限长均匀带电圆柱面[ A ] 3、在点电荷激发的电场中,如以点电荷为心作一个球面,关于球面上的电场,以下说法正确的是A 、球面上的电场强度矢量E 处处不等;B 、球面上的电场强度矢量E 处处相等,故球面上的电场是匀强电场;C 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定指向球心;D 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定沿半径垂直球面向外.[ D ] 4、如图所示,在C 点放置电荷1q ,A 点放置电荷2q ,S 是包围1q 的封闭曲面,P 点是曲面上的任意一点,今把2q 从A 点移到B 点,则:A 、通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变B 、通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变C 、通过S 面的电通量P 点电场强度都不变D 、通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变[ D ] 5、如果对某一闭合曲面的电通量为 S E d ⋅⎰S =0,以下说法正确的是 A 、S 面上的E 必定为零 B 、S 面内的电荷必定为零C 、空间电荷的代数和为零D 、S 面内电荷的代数和为零[ D ] 6、一孤立点电荷q 位于一立方体中心,则通过立方体每个表面的电通量为:A 、016εq B 、08εq C 、 04εq D 、 06εq [ C ]7、静电场中高斯面上各点的电场强度是由 决定的。

A 、分布在高斯面上的电荷B 、分布在高斯面外的电荷C 、空间所有的电荷 D、高斯面内电荷的代数和二、填空题1、均匀带电球面半径为R ,带电量为Q 。

则在球面内距球心为r 的任一场点的电场强度大小为 0 , 球面外距球心为r 的任一场点的电场强度大小为 204r Qπε 。

2、两个平行“无限大”均匀带电平面,其电荷面密度分别为σ+和σ2-,如图所示,设向右为正,则三个区域的电场强度分别为:E A = 02εσ , E B = 023εσ ,E C = 02εσ- 。

3、均匀带电球面,半径为R ,带电量为q ,球面内P 1和球面外一点P 2处的电场强度大小,E 1=_____0____,E 2=______2204R qπε_____。

4、在场强为E 的均匀电场中取一半球面,其半径为R ,电场强度的方向与半球面的对称轴平行。

则通过这个半球面的电通量为 2R E π* ,若用半径为R的圆面将半球面封闭,则通过这个封闭的半球面的电通量为 0 。

5、点电荷1q 、2q 、3q 和4q 在真空中的分布如图所示。

图中S 为闭合曲面,则通过该闭合曲面的电通量⎰=•S d E 042εq q + ,式中的E 是点电荷 4321,,,q q q q 在闭合曲面上任一点产生的场矢量和。

静 电 场 中 的 电 势院别 班级 姓名 学号一、选择题[C ] 1、电荷Q 均匀分布在半径为R 、长为L 的圆弧上,圆弧的两端间留一小空隙,空隙长为()L L R ∆∆<<,设i 为从圆心指向空隙的单位矢量,则圆弧中心O 点的电场强度和电势分别为A 、i L R L Q 204πε∆-, R Q 04πε-B 、 i R L Q 3028επ∆-, R Q 04πε- C 、i L R L Q 204πε∆, R Q 04πε D 、i L R L Q 204πε∆-, LR L Q 04πε∆-[ C ] 2、下列说法正确的是A 、场强大的地方,电势一定高,场强小的地方,电势一定低B 、等势面上各点的场强大小一定相等C 、场强相等的地方,电势梯度一定相等D 、场强为零处,电势一定为零,电势为零处,场强也一定为零直线移[ C ] 3、电荷q 在静电场中沿任意闭合曲线移动一周,关于电场力所作的功,正确的叙述是A 、若0>q ,则电场力所作的功为正。

B 、若0<q ,则电场力所作的功为负。

C 、无论0>q 或0<q ,电场力所作的功均为零。

D 、电场力所作的功应根据具体条件来确定。

[ B ] 4、在点电荷q +和q -产生的电场中,a 、b 、c 、d 为同一直线上等间距的四个点,若将一点电荷0q +由b 点移到d 点,则电场力A 、做正功B 、做负功C 、不做功D 、不能确定[ A ] 5、一半径为R 均匀带电球面,带电量为q ,球面内距中心为r 处的电势为A 、R q 04πεB 、r q04πε C 、R q02πε D 、r q02πε二、填空题1、把一个均匀带有电荷+Q 的球面由半径r 1增大到r 2,则半径为R (r 1<R <r 2)的球面上任一点的场强大小E 由_______204R Q πε_______变为_______0_______;电势U 由______R Q 04πε______变为________204r Q πε________(选无穷远处为电势零点). 2、两点电荷等量同号,相距为a ,电量为q ,两点电荷连线中点O 处的场强E = 0 ,电势U = a q02πε 。

3、在电荷为-Q 的点电荷A 的静电场中,将另一电荷为q 的点电荷B 从a 点移到b 点.a 、b 两点距离点电荷A 的距离分别为r 1和r 2,如图所示.则移动过程中电场力做的功W= )11(4210r r qQ -πε . 4、如图所示.试验电荷q , 在点电荷+Q 产生的电场中,沿半径为R 的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a 点移到d 点的过程中电场力作功为 0____;从d 点移到无穷远处的过程中,电场力作功为 ___RqQ 04πε___.静电场中的导体与电介质院别班级姓名学号一、选择题[ A ]1、在接地金属壳内置一中性导体b和带正电的导体a,如图所示,则两导体的电势A、U a=U bB、U a<U bC、U a>U bD、不能确定[ D ]2、当一个带电导体达到静电平衡时A、表面上电荷密度较大处电势较高B、表面曲率较大处电势较高C、导体内部的电势比导体表面的电势高D、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零[ B ] 3、当一个带电导体达到静电平衡时:A、表面上电荷密度较大处电势较高B、导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零C、导体内部的电势比导体表面的电势高D、表面曲率较大处电势较高[ C ] 4、如图,真空中有一点电荷Q及空心金属球壳A, A处于静电平衡, 球内有一点M, 球壳中有一点N, 以下说法正确的是A、E M≠0, E N=0 ,Q在M处产生电场,而在N处不产生电场B、E M =0, E N≠0 ,Q在M处不产生电场,而在N处产生电场C、E M =E N =0 ,Q在M、N处都产生电场D、E M≠0,E N≠0,Q在M、N处都产生电场[ D ] 5、下列哪种力不能使正电荷在电源内部从负极移动到正极A 、机械力B 、某种化学的力C 、磁力D 、静电力[ D ] 6、半径分别为R 和r 的两个金属球,相距很远.用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电.在忽略导线的影响下,两球表面的电荷面密度之比rR σσr 为 A 、r R / B 、22/r R C 、22/R r D 、R r /二、填空题1、一半径为1R 的导体球,外罩一半径为2R 的同心薄导体球壳构成一球形电容器,则此电容器的电容为 122104R R R R -πε ;若使导体球带电Q +,导体球壳带电Q -,则两导体间的电势差为210124)(R R R R Q πε- 。

2、有两块面积均为S 的金属板平行放置,两板间距离为d (S d <<2),其中一块金属板带电量为q ,另一块金属板带电量为2q ,则两板间的电势差为 Sqd 02ε 。

3、在一个孤立导体球壳的球心放一个点电荷,则导体球壳内表面的感应电荷呈 均匀 分布,外表面的感应电荷呈 均匀 ;如果将点电荷移动到壳内的任意点,则导体球壳内表面的感应电荷呈 不均匀 分布,外表面的感应电荷呈 均匀 分布。

(填均匀或不均匀)电 流 的 磁 场院别 班级 姓名 学号一、选择题[ A ]1、如图5所示,一根无限长载流直导线在O 处折成直角,点P 位于折线的延长线上,点P 到折线的距离为a=2.0cm ,导线通有电流I=20A ,则P 点的磁感应强度B 为A 、T 4101-⨯B 、T 3101-⨯C 、T 4102-⨯D 、T 3101-⨯[ B ]2、四条相互平行的载流长直导线电流均为I ,如图放置,设正方形的边长为a 2,则正方形中心O 的磁感应强度的大小为A 、a I πμ02B 、aI πμ220 C 、a I πμ420 D 、0[ B ]3、如图,在一圆形电流I 的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定律可知A 、⎰•ll d B =0,且环路上任意点B=0 B 、⎰•ll d B =0,且环路上任意点B≠0 C 、⎰•ll d B ≠0,且环路上任意点B≠0 D 、⎰•ll d B ≠0,且环路上任意点B=0 [ C ]4、两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置,一个处于竖直位置,两个线圈的圆心重合,则在圆心o 处的磁感应强度大小为多少?A 、0B 、R I 20μC 、R I 220μD 、RI 0μ [ C ]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(r < R)的磁感强度为B 1,圆柱体外(r >R)的磁感强度为B 2,则有A 、B 1、B 2均与r 成正比.B 、B 1、B 2均与r 成反比.C 、B 1与r 成正比, B 2与r 成反比.D 、B 1与r 成反比, B 2与r 成正比.二、填空题1、如图所示的无限长载流导线,在半圆圆心O 处产生的磁感应强度 )11(40πμ+R I。

2、通有电流强度I 的无限长载流直导线在距其垂直距离为a 的P 点的磁感应强度大小为a I πμ20; 半径为R 的圆形电流I 在其圆心O 点的磁感应强度大小为RI 20μ;单位长度匝数为n 、通有电流I 的无限长载流直螺线管,其内部一点的磁感应强度大小为nI 0μ。

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