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大学物理(电磁学)复习题1

(l)电容C等于多少?
(2)金属片放在两极板间的位置对电容值有无影响?
2.
计算如图所示的平面载流线圈在P点产生的磁感应强度,设线圈中的电流强度为I.
3.
图中所示为水平面内的两条平行长直裸导线LM与L’M’,其间距离为 其左端与电动势为 的电源连接.匀强磁场 垂直于图面向里.一段直裸导线ab横放在平行导线间(并可保持在导线间无摩擦地滑动)把电路接通.由于磁场力的作用,ab将从静止开始向右运动起来.求
大学物理(电磁学)综合复习资料
一.选择题:
l.
真空中一“无限大”均匀带负电荷的平面如图所示,其电场的场强分布图应是(设场强方向向右为正、向左为负)[ ]
2.
在静电场中,下列说法中哪一个是正确的?
(A)带正电荷的导体,其电势一定是正值.
(B)等势面上各点的场强一定相等.
(C)场强为零处,电势也一定为零.
金属板与B板间场强为
金属片内部场强为
则两极板间的电势差为
由此得
因C值仅与d、t有关,与d1、d2无关,故金属片的安放位置对电容无影响.
2.(本题10分)
解:如图,CD、AF在P点产生的 B=0
,方向
其中
,同理: ,方向 .
同样 ,方向⊙.
3.解:(1)导线ab运动起来时,切割磁感应线,产生动生电动势。设导线中电流为i,导体运动速度为v,则ab上的动生电动势为
17.
如图,在一圆形电流I所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L,则由安培环路定理可知
(A) 且环路上任意一点 B=0.
(B) 且环路上任意一点 .
(C) 且环路上任意一点 .
(D) 且环路上任意一点B=常量.[ ]
18.
附图中,M、P、O为由软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K闭合后,
(A)M的左端出现N极.(B)P的左端出现N极.
(A) A<0且为有限常量.(B) A>0且为有限常量.
(C) A=∞.(D) A=0.[ ]
14.
一电偶极子放在均匀电场中,当电偶极矩的方向与场强方向不一致时,其所受的合力 和合力矩 为:
(A) .(B) .
(C) .(D) .[ ]
15.
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.
8.
电荷面密度为 和 的两块“无限大”均匀带电的平行平板,放在与平面相垂直的X轴上的+a和-a位置上,如图所示.设坐标原点O处电势为零,则在-a<x<+a区域的电势分布曲线为[ ]
9.
静电场中某点电势的数值等于
(A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能.
(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能.
(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能.
场强大小为
两圆柱间电势差
电容

(2)电场能量
7.(本题10分)
解:设电子轨道运动的速率为v,则 ,
设电子轨道运动所形成的圆电流为i,则
8.(本题10分)
解:(1)
感应电流方向为顺时针方向.
(2)
四.证明题:(共10分)
1.(本题10分)
证:由安培环路定理知:在螺线管内部距环轴线为r处的磁感应强度:
磁能密度为 ,所以螺线管中的磁能为:
6.(A) 7.(B) 8.(C) 9.(C) 10.(C) 11.(C)
12.(D) 13.(D) 14.(B) 15.(D) 16.(C) 17.(B) 18.(B)
二.填空题:(共27分)
1.(本题3分)
2.(本题3分)
3.(本题3分)
不可能闭合
4.(本题3分)
5.6×10-7C
5.(本题3分)
而由自感系数表示的磁能公式为:
(1) ab能达到的最大速度V.
(2) ab达到最大速度时通过电源的电流I.
4.
两电容器的电容之比为
(l)把它们串联后接到电压一定的电源上充电,它们的电能之比是多少?
(2)如果是并联充电,电能之比是多少?
(3)在上述两种情形下电容器系统的总电能之比又是多少?
5.
在一平面内有三根平行的载流直长导线,已知导线1和导线2中的电流I1=I2且方向相同,两者相距 3×10-2m,并且在导线1和导线2之间距导线1为10-2m处B=0,求第三根导线放置的位置与所通电流I3之间的关系.
,这称为场强叠加原理.
11.
一半径为R的均匀带电球面,其电荷面密度为 .该球面内、外的场强分布为( 表示从球心引出的矢径):


12.
在静电场中,电势不变的区域,场强必定为.
三.计算题:
l.
一空气平行板电容器,两极板面积均为 S,板间距离为 d( d远小于极板线度),在两极板间平行地插入一面积也是S、厚度为 t(< d)的金属片.试求:
6.
一圆柱形电容器,内圆柱的半径为R1,外圆柱的半径为R2,长为L ,两圆柱之间充满相对介电常数为 的各向同性均匀电介质.设内外圆柱单位长度上带电量(即电荷线密度)分别为 和 ,求:
(l)电容器的电容;
(2)电容器储存的能量.
7.
从经典观点来看,氢原子可看作是一个电子绕核作高速旋转的体系.已知电子和质子的电量为-e和e,电子质量为me,氢原子的圆轨道半径为r,电子作平面轨道运动,试求电子轨道运动的磁矩 的数值?它在圆心处所产生磁感应强度的数值B0为多少?
(D)场强相等处,电势梯度矢量一定相等.[ ]
3.
电量之比为1:3:5的三个带同号电荷的小球A、B、C,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径大得多.若固定A、C不动,改变B的位置使B所受电场力为零时, 与 比值为
(A)5.(B)l/5.
(C) .(D) [ ]
4.
取一闭合积分回路L,使三根载流导线穿过它所围成的面.现改变三根导线之间的相互间隔,但不越出积分回路,则
(D) 与P点处场强数值关系无法确定.[ ]
7.
图示为一具有球对称性分布的静电场的E~r关系曲线.请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的.
(A)半径为R的均匀带电球面.
(B)半径为R的均匀带电球体.
(C)半径为R的、电荷体密度为 (A为常数)的非均匀带电球体.
(D)半径为R的、电荷体密度为 (A为常数)的非均匀带电球体.[ ]
(A)库仑/米2.(B)库仑/秒.
(C)安培/米2.(D)安培·米2.[ ]
L2.有四个等量点电荷在OXY平面上的四种不同组态,所有点电荷均与原点等距.设无穷远处电势为零,则原点O处电场强度和电势均为零的组态是[ ]
13.
如图示,直线MN长为 ,弧OCD是以N点为中心, 为半径的半圆弧,N点有正电荷+q,M点有负电荷-q.今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功
8.
两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差
电容器1极板上的电量.(填增大、减小、不变)
9.
磁场中任一点放一个小的载流试验线圈可以确定该点的磁感应强度,其大小等于放在该点处试验线圈所受的和线圈的的比值.
10.
在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于
(3)串联时电容器系统的总电能
并联时电容器系统的总电能
两者之比
5.(本题10分)
解:设第三根导线放在与I1相距为x·10-2m处,电流方向亦同于I1.

当I3与I1同方向时,第三根导线在B=0处的右侧,当I3与I1反方向时,第三根导线在B=0处的左侧.
6.(本题10分)
解:(l)根据有介质时的高斯定理可得两圆柱间电位移的大小为
(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.[ ]
16.
如图所示,螺线管内轴上放入一小磁针,当电键K闭合时,小磁针的N极的指向
(A)向外转90O.(B)向里转90O.
(C)保持图示位置不动.(D)旋转180O.
(E)不能确定.[ ]
6.(本题3分)
7(本题3分)
1.38×105m
8.(本题3分)
增大
增大
9.(本题3分)
最大磁力矩
磁矩
10.(本题3分)
点电荷系中每一个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢(本题3分)

三.计算题:
1.(本题10分)
解:设极板上分别带电量+q和-q;金属片与A板距离为d1,与B板距离为d2;金属片与A板间场强为
(A)回路L内的∑I不变, L上各点的 不变.
(B)回路L内的∑I不变, L上各点的 改变.
(C)回路L内的∑I改变, L上各点的 不变.
(D)回路L内的∑I改变, L上各点的 改变.[ ]
5.
对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确.
(A)位移电流是由变化电场产生的.
(B)位移电流是由线性变化磁场产生的.
3.
在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,即
,这表明静电场中的电力线.
4.
空气的击穿电场强度为 ,直径为0.10m的导体球在空气中时的最大带电量为.
( )
5.
长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I通过,其间充满磁导率为 的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为 的某点处的磁场强度的大小H=,磁感应强度的大小B=.
(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功.
10.
在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2,圆周内有电流I1、I2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2回路外有电流I3,P1、P2为两圆形回路上的对应点,则:
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