大学物理1-1测试题及答案(7,8).doc

大学物理1-1测试题（第7，8章）姓名： 专业： 得分： 一、 简答题(每题5分,共20分)(1) 电流与电流密度是怎样定义的，它们之间有何关系（写出数学形式，并用文字表述）？ 答：电流是指单位时间通过导体内某一截面的电量，即；电流密度的大小是单位时间内穿过垂直于电荷漂移方向上单位截面积的电量，其方向是正电荷漂移速度的方向。其实是对于所选截面的通量，即。(2) 写出静磁场的高斯定理及安培环路定理（文字及数学形式），并说明它们的物理意义。答：在静磁场中，磁感应强度通量总是等于零（或），磁场是无源场，无磁单极子的存在。所谓安培环路定理是指静磁场对于空间中任一闭合曲线的环流等于真空磁导率乘以穿过该曲线的电流（以该曲线为边界的曲面的电流）的代数和，即，它表明静磁场是有旋场，也是非保守力场.(3) 动生电动势和感生电动势的产生有何不同？答：动生电动势：当导体在恒定磁场中运动时，导体中自由电子所受的洛伦兹力作为非静电力，非静电力做功产生动生电动势。感生电动势：变化磁场在空间中产生感生电场，该感生电场作为非静电场，非静电力做功，产生感生电动势。(4) 感生电场与静电场有哪些区别和联系？静电场感生电场不同点静止电荷周围空间激发的电场变化磁场周围空间激发的电场电场线始于正电荷，止于负电荷电场线是无始无终的闭合曲线有源无旋场，无源涡旋场，相同点两种电场对放入其中的电荷均有力的作用二、 选择题(每题4分,共20分)（1）四条互相平行的无限长载流直导线中的电流均为I，如图所示放置。正方形的边长为a，正方形中心O点处的磁感应强度大小为（ B ）A BC D0（2）一电子垂直射向一载流直导线，则该电子在磁场的作用下将（A） (A) 沿电流方向偏转 (B) 沿电流反方向偏转 (C) 不偏转 (D) 垂直于电流方向偏转（3）一带电粒子，垂直射入均匀磁场，如果粒子质量增大到2倍，入射速度增大到2倍，磁场的磁感应强度增大到4倍，通过粒子运动轨道所包围范围内的磁通量增大到原来的（ D ）（A） 1/2倍 （B） 1/4倍 （C） 2倍 （D） 4倍（4）一根无限长平行直导线载有电流I，一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方向以恒定的速率运动（如图所示），则（ B ）(A) 线圈中无感应电流 (B) 线圈中感应电流为顺时针方向 (C) 线圈中感应电流为逆时针方向 (D) 线圈中感应电流方向无法确定（5）对于位移电流，下列四种说法中哪一种说法是正确的( A )（A ）位移电流的实质是变化的电场 （B ）位移电流和传导电流一样是由定向运动的电荷形成 （C ）位移电流服从传导电流遵循的所有规律 ( D ) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理三、 填空题(每空3分,共24分)（1）半径为R的圆环以角速度w 绕如图所示的轴作匀速转动。如果圆环带电+Q，那么圆心O点处的磁感应强度大小为 ；方向为 与角速度方向相同 。（2）一质量为、带电量为的粒子与磁场成任意角度q的速率进入均匀磁场，所受力的大小表达式为 ，粒子回旋一周所前进的距离为 。（3）将一半径为R的金属圆环放在匀强磁场B中，并使圆环平面与磁感应线相平行，若圆环内电流为I，则该通电圆环的磁矩Pm= R2I ，它所受到的磁力矩M= R2I B 。（4）一个直径为0.01 m，长为0.10 m的长直密绕螺线管（管内可视为真空），共1000匝线圈，总电阻为6.28欧姆，如把线圈接到电动势的电池上；电流稳定后，线圈内的磁感应强度为 T，线圈中所储存的磁能是 焦耳. 四、 计算题(每题12分,共36分)1 如图所示，两根导线沿半径方向引到圆形铁环上的A、B两点，并在很远处与电源相连。求铁环中心O点的磁感应强度B。 （3分） （4分） （2分） （3分）2.相距为2a的无限长导线均匀通有电流（），导线旁共面地放置着铜制矩形线圈A和木制线圈B，位置尺寸如图所示。线圈A、B有无感应电流的产生？如果有，请求出A的感应电动势的表达式。答案：A中有感应电流，B中无感应电流。（2分）以载流导线I为轴，取半径为r的圆环为安培线，由安培环路定理得： （2分）以两导线中垂线为y轴，建立如图坐标系。在距原点x处选取面元 则 （2分） 所以 （3分）于是，感应电动势：（3分）3.如图所示，同轴电缆半径分别为。电流I从内筒端流入，经外筒端流出，筒间充满磁导率为的介质，电流为。求