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电磁学 课外练习题 选择题 电磁学 课外练习题 选择题 1 关于电场强度定义式 下列说法中哪个是正确的 0 qFE A 场强E 的大小与试探电荷q0的大小成反比 B 对场中某点 试探电荷受力与qF 0的比值不因q0而变 C 试探电荷受力F 的方向就是场强E 的方向 D 若场中某点不放试探电荷q0 则F 0 从而E 0 2 如图所示 在坐标 a 0 处放置一点电荷 q 在坐标 a 0 处放置 另一点电荷 q P 点是 x 轴上的一点 坐标为 x 0 当 x a 时 该点场强的大小为 O x a q q a x P x 0 y A x q 0 4 B 3 0 x qa C 3 0 2x qa D 2 0 4x q 3 根据高斯定理的数学表达式 S qSE 0 d 可知下述各种说法中 正确的是 A 闭合面内的电荷代数和为零时 闭合面上各点场强一定为零 B 闭合面内的电荷代数和不为零时 闭合面上各点场强一定处处不为零 C 闭合面内的电荷代数和为零时 闭合面上各点场强不一定处处为零 D 闭合面上各点场强均为零时 闭合面内一定处处无电荷 4 设有一 无限大 均匀带正电荷的平面 取 x 轴垂直带电平 面 坐标原点在带电平面上 则其周围空间各点的电场强 度E 随距离平面的位置坐标x变化的关系曲线为 规定场强 方向沿 x 轴正向为正 反之为负 O x E A O x E C O x E B O x E D E 1 x E x 5 两个同心均匀带电球面 半径分别为Ra和Rb Ra Rb 所带电荷分别为Qa和Qb 设某点与球心相 距r 当Ra r Rb时 该点的电场强度的大小为 2 0 4 1 r QQ ba 2 0 4 1 r QQ ba A B 第 1 页 共 25 页 22 0 4 1 b ba R Q r Q 2 0 4 1 r Qa C D E O r B E 1 r R E O r D E 1 r R E O r C E 1 r R E O r A E 1 r 6 半径为 R 的 无限长 均匀带电圆柱面的静电场 中各点的电场强度的大小E与距轴线的距离r的 关系曲线为 7 有一 无限大 带正电荷的平面 若设平面所在处为电势零 点 取 x 轴垂直带电平面 原点在带电平面上 则其周围空间 各点电势 U 随距离平面的位置坐标 x 变化的关系曲线为 8 在坐标原点放一正电荷 Q 它在 P 点 x 1 y 0 产生的电 场强度为E 现在 另外有一个负电荷 2Q 试问应将它放在 什么位置才能使 P 点的电场强度等于零 O x U A O x U B O x U C O x U D y x O Q P 1 0 A x 轴上 x 1 B x 轴上 0 x 1 C x 轴上 x0 E y 轴上 y E0 两者方向相同 B E E 两者方向相同 0 C E E 两者方向相同 D E E 00 两者方向相反 38 一空心导体球壳 其内 外半径分别为R和R 12 带电荷q 如图所示 当 球壳中心处再放一电荷为q的点电荷时 则导体球壳的电势 设无穷远处为 电势零点 为 R1 q q R2 10 4R q 20 4R q B A 10 2R q 20R q 2 D C 39 C1和C2两空气电容器 把它们串联成一电容器组 若在C1中插入 一电介质板 则 A C1的电容增大 电容器组总电容减小 C1 C2 B C1的电容增大 电容器组总电容增大 C C1的电容减小 电容器组总电容减小 D C1的电容减小 电容器组总电容增大 40 一半径为R的薄金属球壳 带电荷 Q 设无穷远处电势为零 则球壳内各点的电势U可表示为 0 4 1 K R Q KU 0 UB B B A C UA U2 C E1 E2 U U D E E 1212 U A B Q F E 3 2的区域 C 在x 12 2 1 C D 21 1221 12 B 68 在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为r的半球面S S边线所在平面的法线 方向单位矢量 n B S B n 的夹角为 则通过半球面S的磁通量 取弯面向外为正 为 与 A r2B B 2 r2B C r2Bsin D r2Bcos B 69 图示一测定水平方向匀强磁场的磁感强度 方向见图 的实验装置 位于竖直面内且横边水 平的矩形线框是一个多匝的线圈 线框挂在天平的右盘下 框的下端横边位于待测磁场中 线框 没有通电时 将天平调节平衡 通电后 由于磁场对线框的作用力而破坏了天平的平衡 须在天 平左盘中加砝码m才能使天平重新平衡 若待测磁场的磁感强度增为原来的3倍 而通过线圈 的电流减为原来的 2 1 磁场和电流方向保持不变 则要使天平重新平衡 其左盘中加的砝码质量 应为 第 13 页 共 25 页 A 6m B 3m 2 i B C 2m 3 D m 6 E 9m 2 70 图中 六根无限长导线互相绝缘 通过电流均为I 区域 均 为相等的正方形 哪一个区域指向纸内的磁通量最大 A 区域 B 区域 C 区域 D 区域 E 最大不止一个 71 如图所示 电流由长直导线1沿ab边方向经a点流入由电阻均匀的导线构成的正方形框 由c 点沿dc方向流出 经长直导线2返回电源 设载流导线1 2和正方形框中的电流在框中心O点 产生的磁感强度分别用 1 B 2 B 3 B 表示 则O点的磁感强度大小 I I a b 1 2 c d O A B 0 因为B B 1 B2 B B 3 0 B 0 21 BB B B 0 因为虽然B B 1 0 B2 B 0 但 0 B 3 B 0 21 BB 但B C B 0 因为虽然 B 3 0 0 21 BB D B 0 因为虽然B B 3 0 但 72 距一根载有电流为3 104 A的电线1 m处的磁感强度的大小为 A 3 10 5 T B 6 10 3 T C 1 9 10 2T D 0 6 T 已知真空的磁导率 0 4 10 7 T m A 73 若一平面载流线圈在磁场中既不受力 也不受力矩作用 这说明 A 该磁场一定均匀 且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 B 该磁场一定不均匀 且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 C 该磁场一定均匀 且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直 D 该磁场一定不均匀 且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直 74 如图 边长为a的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q的点电荷 此正方形以角速度 绕AC 轴旋转时 在中心O点产生的磁感强度大小为B B 1 此正方形同样以角速度 绕过O点垂直于正方 形平面的轴旋转时 在O点产生的磁感强度的大小为B2 则B B B 1与B2间的关系为 B A B B 1 B2 B B B B 1 2B2A C q q q q O B 2 1 C BB2 D B B 1 B B 1 B2 4 B 第 14 页 共 25 页 75 如图 两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上 稳恒电流I从a端流入而从d端流出 则磁感强度 I I a b c d L 120 B 沿图中闭合路径L的积分 L lB d 等于 I 0 3 1 I 0 A B 4 0I 3 2 0I C D 76 如图 在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动 线框平面 与大平板垂直 大平板的电流与线框中电流方向如图所示 则通电线框的运动情况 对着从大平板看是 I1 I2 A 靠近大平板 B 顺时针转动 C 逆时针转动 D 离开大平板向外运动 B 77 如图所示 一根长为ab的导线用软线悬挂在磁感强度为的匀强磁场中 电流由a向b流 此 时悬线张力不为零 即安培力与重力不平衡 欲使ab导线与软线连接处张力为零则必须 A 改变电流方向 并适当增大电流 I I a b B B 不改变电流方向 而适当增大电流 B 的大小 C 改变磁场方向 并适当增大磁感强度 B 的大小 D 不改变磁场方向 适当减小磁感强度 78 如图所示 电流I由长直导线1经a点流入由电阻均匀的导线构成的正方 形线框 由b点流出 经长直导线2返回电源 导线1 2的延长线均通过 O点 设载流导线1 2和正方形线框中的电流在框中心O点产生的磁感 强度分别用 I I a b 1 2 O 1 B 2 B 3 B 表示 则O点的磁感强度大小 A B 0 因为B B 1 B2 B B 3 0 B 0 321 BBB B B 0 因为虽然B B 1 0 B2 0 B 0 但 B 3 B 0 21 BB C B 0 因为虽然 但B B 3 0 0 21 BB D B 0 因为虽然B B 3 0 但 79 有一个圆形回路1及一个正方形回路2 圆直径和正方形的边长相等 二者中通有大小相等的 电流 它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B B 1 B2为 B A 0 90 B 1 00 第 15 页 共 25 页 C 1 11 D 1 22 80 若空间存在两根无限长直载流导线 空间的磁场分布就不具有简单的对称性 则该磁场分布 A 不能用安培环路定理来计算 B 可以直接用安培环路定理求出 C 只能用毕奥 萨伐尔定律求出 D 可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出 B 81 一电子以速度v垂直地进入磁感强度为 的均匀磁场中 此电子在磁场中运 动轨道所围的面积内的磁通量将 v B A 正比于B 反比于v2 B 反比于B 正比于v2 C 正比于B 反比于v D 反比于B 反比于v 82 在一平面内 有两条垂直交叉但相互绝缘的导线 流过每条导线的电流i的大小相等 其方向 如图所示 问哪些区域中有某些点的磁感强度B可能为零 i i A 仅在象限 B 仅在象限 C 仅在象限 D 仅在象限 E 仅在象限 83 有一无限长通电流的扁平铜片 宽度为a 厚度不计 电流I在铜片上均匀分布 在铜片外与铜 片共面 离铜片右边缘为b处的P点 如图 的磁感强度B 的大小为 I a b P b ba a I ln 2 0 2 0 ba I A B b ba b I ln 2 0 2 0 ba I D C 84 在真空中有一根半径为R的半圆形细导线 流过的电流为I 则圆心处的磁感强度为 R 1 4 0 R 1 2 0 A B R 1 4 0 C 0 D 85 一铜条置于均匀磁场中 铜条中电子流的方向如图所示 试问下述哪一种情况将会发生 A 在铜条上a b两点产生一小电势差 且U U ab a b B B 在铜条上a b两点产生一小电势差 且U 1和i2的变化电流且 并设由i2变化在线圈1中产生的互感电动势为E12 由 i1变化在线圈2中产生的互感电动势为E21 判断下述哪个论断正确 A M12 M21 E21 E E 12 B M12 M2121 E12 E C M12 M21 21 E12 D M12 M21 E21 r 当直导线的电流被 切断后 沿着导线环流过的电荷约为 I r a a ra R Ir ln 2 0 11 2 2 0 raaR Ir A B 第 22 页 共 25 页 aR Ir 2 2 0 rR Ia 2 2 0 C D 117 对于单匝线圈取自感系数的定义式为L I 当线圈的几何形状 大小及周围磁介质分布不 变 且无铁磁性物质时 若线圈中的电流强度变小 则线圈的自感系数L A 变大 与电流成反比关系 B 变小 C 不变 D 变大 但与电流不成反比关系 118 一个电阻为R 自感系数为L的线圈 将它接在一个电动势为E t 的交变电源上 线圈的自 感电动势为 t I L L d d E 则流过线圈的电流为 Rt L EE A Rt E B Rt L EE D R L E C 119 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时 铜板中出现的涡流 感应电流 将 A 加速铜板中磁场的增加 B 减缓铜板中磁场的增加 C 对磁场不起作用 D 使铜板中磁场反向 120 一闭合正方形线圈放在均匀磁场中 绕通过其中心且与一边平行的转轴OO 转动 转轴与磁场方向垂直 转动角速度为 如图所示 用下述哪一种办法可 以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍 导线的电阻不能忽略 O O B A 把线圈的匝数增加到原来的两倍 B 把线圈的面积增加到原来的两倍 而形状不变 C 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍 D 把线圈的角速度 增大到原来的两倍 121 如图 一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀速运动 磁 场方向垂直导轨所在平面 若导轨电阻忽略不计 并设铁芯磁导率 为常数 则达到稳定后在电容器的M极板上 铁芯 M N a b B v A 带有一定量的正电荷 B 带有一定量的负电荷 C 带有越来越多的正电荷 D 带有越来越多的负电荷 122 如图 流出纸面的电流为2I 流进纸面的电流为I 则下述各式中哪一个是正确的 IlH L 2d 1 IlH L 2 d L2 L1 L3 L4 2I I B A IlH L 3 d IlH L 4 d C D 第 23 页 共 25 页 123 真空中两根很长的相距为 2a 的平行直导线与电源组成闭合回路如图 已知导 线中的电流为 I 则在两导线正中间某点 P 处的磁能密度为 I I 2a P 20 0 2 1 a I 20 0 2 2 1 a I B A 20 0 2 1 a I C D 0 124 两根很长的平行直导线 其间距离d 与电源组成回路如图 已知导线上的电流为I 两根导线 的横截面的半径均为r0