2009-2010-1电磁学B卷.doc

B卷20092010学年第一学期电磁学期末试卷 专业班级 姓 名 学 号 开课系室 应用物理系 考试日期 2009年12月31日8:00-10:00 题 号一二三总分21222324得 分阅卷人20092010学年第一学期电磁学期末试卷答 题 纸一、选择题（共30分）（请将答案填在相应的空格内）题号12345678910答案二、填空题（共30分）（请将答案填在相应的空格内）11、 ； ； 12、 ； 13、 ； 14、 ； 15、 16、 ； 17、 ； 18、 ； ； 19、 ； ； 20、 ； 。注意：选择题和填空题答案要填写在答题纸上！填写在其它地方，答案无效！计算题在各题空白处答题。一、选择题（共30分） 1、（本题3分） 将一个试验电荷q0 (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P点处(如图)，测得它所受的力为F若考虑到电荷q0不是足够小，则 (A) F / q0比P点处原先的场强数值大 (B) F / q0比P点处原先的场强数值小 (C) F / q0等于P点处原先场强的数值 (D) F / q0与P点处原先场强的数值哪个大无法确定 2、（本题3分）如图所示，两个同心的均匀带电球面，内球面半径为R1、带有电荷 , 外球面半径为R2、带有电荷Q2，则在内球面里面、距离球心为r处的P点的场强大小E为： (A) (B) (C) (D) 0 3、（本题3分）设无穷远处电势为零，则半径为R的均匀带电球体产生的电场的电势分布规律为(图中的U0和b皆为常量)： 4、（本题3分） C1和C2两个电容器，其上分别标明 200 pF(电容量)、500 V(耐压值)和 300 pF、900 V把它们串连起来在两端加上1000 V电压，则 (A) C1被击穿，C2不被击穿 (B) C2被击穿，C1不被击穿 (C) 两者都被击穿 (D) 两者都不被击穿5、（本题3分）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与的夹角为a ，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) pr2B . (B) 2 pr2B (C) -pr2Bsina (D) -pr2Bcosa 6、（本题3分） 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？ (A) (B) (C) (D) 7、（本题3分） 一载有电流I的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆筒上形成两个螺线管，两螺线管单位长度上的匝数相等设R = 2r，则两螺线管中的磁感强度大小BR和Br应满足： (A) BR = 2 Br (B) BR = Br (C) 2BR = Br (D) BR = 4 Br 8、（本题3分）如图，长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动，直导线ab中的电动势为 (A) Blv (B) Blv sina (C) Blv cosa (D) 0 9、（本题3分）有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2管内充满均匀介质，其磁导率分别为m1和m2设r1r2=12，m1m2=21，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1L2与磁能之比Wm1Wm2分别为： (A) L1L2=11，Wm1Wm2 =11 (B) L1L2=12，Wm1Wm2 =11 (C) L1L2=12，Wm1Wm2 =12 (D) L1L2=21，Wm1Wm2 =21 10、（本题3分） 如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度的环流与沿环路L2的磁场强度的环流两者，必有： (A) . (B) . (C) . (D) .二、填空题（共30分）11、（本题5分）一均匀带电直线长为d，电荷线密度为l，以导线中点O为球心，R为半径(Rd)作一球面，如图所示，则通过该球面的电场强度通量为_.带电直线的延长线与球面交点P处的电场强度的大小为_，方向_12、（本题3分）在一个不带电的导体球壳内，先放进一电荷为+q的点电荷，点电荷不与球壳内壁接触然后使该球壳与地接触一下，再将点电荷+q取走此时，球壳的电荷为_，电场分布的范围是_13、（本题3分）半径为R1和R2的两个同轴金属圆筒，其间充满着相对介电常量为er的均匀介质设两筒上单位长度带有的电荷分别为+l 和-l，则介质中离轴线的距离为r处的电位移矢量的大小D =_，电场强度的大小 E =_14、（本题3分）电容为C0的平板电容器，接在电路中，如图所示若将相对介电常量为er的各向同性均匀电介质插入电容器中(填满空间)，则此时电容器的电容为原来的_倍，电场能量是原来的_倍15、（本题3分）在真空中，电流I由长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b点沿平行ac边方向流出，经长直导线2返回电源(如图)三角形框每边长为l，则在该正三角框中心O点处磁感强度的大小B =_ 16、（本题3分） 半径分别为R1和R2的两个半圆弧与直径的两小段构成的通电线圈abcda (如图所示)，放在磁感强度为的均匀磁场中，平行线圈所在平面则线圈的磁矩为_，线圈受到的磁力矩为_ 17、（本题3分）有两个线圈，自感系数分别为L1和L2。已知L1=3mH，L2=5mH，串联成一个线圈后测得自感系数L=11mH，则两线圈的互感系数M= . 18、（本题3分）图示为三种不同的磁介质的BH关系曲线，其中虚线表示的是B = H的关系说明a、b、c各代表哪一类磁介质的BH关系曲线： a代表_ 的BH关系曲线 b代表_ 的BH关系曲线 c代表_ _的BH关系曲线19、（本题3分）反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为 ， ， ， 试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处 (1) 变化的磁场一定伴随有电场；_ (2) 磁感线是无头无尾的；_ (3) 电荷总伴随有电场；_19、（本题3分）坡印廷矢量的物理意义是： _ _ _； 其定义式为 _ 三、计算题（共40分）21、（本题10分）电荷面密度分别为+ 和- 的两块无限大均匀带电平行平面，分别与x 轴垂直交于x1 = a , x2 = - a 两点。设坐标原点O 处电势为零，试求空间的电势分布表示式并画出其曲线。 23、（本题10分）置于球心的点电荷 +Q 被两同心球壳所包围，大球壳为导体，小球壳为电介质，相对电容率为r ，球壳的尺寸如图所示。试求以下各量与场点径矢r 的关系：1）电位移D；2）电场强度E；3） 极化强度P。 23、（本题10分）一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成中间充满磁导率为m的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的求同轴线内外的磁感强度