北航工科大学物理电学试题.doc

电 学 03 07.06.15.一. 选择题:1) (3分) 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 、表示，则O点的磁感强度大小 (A) B = 0，因为B1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因为虽然B1 0、B2 0、B3 0，但 (C) B 0，因为虽然，但B3 0 (D) B 0，因为虽然B3= 0，但 2) (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 3) (3分) 长直电流I2与圆形电流I1共面，并与圆的一直径相重合, 如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将 (A) 绕I2旋转 (B) 向左运动 (C) 向右运动 (E) (D) 向上运动 (E) 不动 4) (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) . 5) (3分) 如图，一根通过电流为 I 的无限长直导线，在附近面积为和两个面内，造成的磁通量分别为和。这两个磁通量之间的关系是：(A) ； (B) ； (C) ； (D) 从题中和图中给的条件不能确定。 6) 下面列出的真空中静电场的场强公式，其中哪个是正确的？ (A) 点电荷q的电场：(r为点电荷到场点的距离) (B) “无限长”均匀带电直线(电荷线密度l)的电场：(为带电直线到场点的垂直于直线的矢量) (C) “无限大”均匀带电平面(电荷面密度s)的电场：(D) 半径为R的均匀带电球面(电荷面密度s)外的电场： (为球心到场点的矢量) 7）2010级8）一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R在腔内离球心的距离为d处（d R），固定一点电荷+q，如图所示. 用导线把球壳接地后，再把地线撤去选无穷远处为电势零点，则球心O处的电势为 (A) 0 (B) (C) (D) 9) 有N个电荷均为q的点电荷，以两种方式分布在相同半径的圆周上：一种是无规则地分布，另一种是均匀分布比较这两种情况下在过圆心O并垂直于圆平面的z轴上任一点P（如图所示）的场强与电势，则有 (A) 场强分量Ez相等，电势相等 (B) 场强分量Ez相等，电势不等 (C) 场强相等，电势相等 (D) 场强不等，电势不等 10) 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 (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 11）两块面积均为S的金属平板A和B彼此平行放置，板间距离为d（d远小于板的线度），设A板带有电荷q1，B板带有电荷q2，则AB两板间的电势差UAB为 (A) (B) (C) (D) 12）两根载流直导线相互正交放置，如图所示I1沿y轴的正方向，I2沿z轴负方向若载流I1的导线不能动，载流I2的导线可以自由运动，则载流I2的导线开始运动的趋势是 (A) 沿x方向平动 (B) 绕x轴转动 (C) 绕y轴转动 (D) 无法判断 13）在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A1 = 2 A2，通有电流I1 = 2 I2，它们所受的最大磁力矩之比M1 / M2等于 (A) 1 (B) 2 (C) 4 (D) 1/4 二. 填空题: 1) (4分) 电子在磁感强度B = 0.1 T的匀强磁场中沿圆周运动，电子运动形成的等效圆电流强度为I =_2) (4分) 半径为L的均匀导体圆盘绕通过中心O的垂直轴转动，角速度为w，盘面与均匀磁场垂直，如图 (1) 图上Oa线段中动生电动势的方向为_ (2) 填写下列电势差的值(设ca段长度为d)：UaUO =_ UaUb =_ UaUc =_ 3) (4分) 在xy平面内，有两根互相绝缘，分别通有电流和I的长直导线设两根导线互相垂直(如图)，则在xy平面内，磁感强度为零的点的轨迹方程为_4) (3分) 一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径，总匝数和通过电流不变的情况下，把螺线管拉长1%，它内部磁感应强度的变化是_ 5) 两根相互平行的“无限长”均匀带正电直线1、2，相距为d，其电荷线密度分别为l1和l2如图所示，则场强等于零的点与直线1的距离a为_ 6) 电子质量m，电荷e，以速度v飞入磁感强度为B的匀强磁场中，与的夹角为q ，电子作螺旋运动，螺旋线的半径R =_螺距（电子转一周位置的改变量）h =_， 7）如右图所示，在电荷为q的点电荷的静电场中，将一电荷为q0的试验电荷从a点经任意路径移动到b点，电场力所作的功A_8）在半经为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a，如图今在此导体上通以电流I，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上O点的磁感强度的大小为_9) 有一同轴电缆，其尺寸如图，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则 (1) 在r R3处磁感强度大小为_ 10） 一个绕有500匝导线的平均周长50 cm的细环，载有 0.3 A电流时， (1) 细环中的磁感强度B为_ (2) 如在细环内加入相对磁导率为600的铁芯，铁芯中的磁感强度B为_ (TmA-1) 11）面积为S的N匝平面线圈置于磁感强度为的均匀磁场中若线圈以匀角速度w 绕位于线圈平面内且垂直于方向的固定轴旋转，在时刻t = 0与线圈平面垂直则任意时刻t时通过线圈的磁通量为_,线圈中的感应电动势为_ 12）一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt若略去边缘效应，则两板间的位移电流为_ 13） 如图所示，一载流无限长 直导线（电流为I）与一长方形单匝线圈共面，则线圈磁通量的大小为 _14）2010级15）2010级三. 计算题:1）（10分） 电荷均匀分布在半径分别为r110 cm和r220 cm的两个同心的相当长的金属圆柱壳上。设两个圆柱壳之间的电势差为300 V，内圆柱壳外表面的电荷密度是多少？（给出单位与大小。）2) (10分) 一根无限长直导线上通有稳定电流I，电流方向如图。现在有一个与该导线共面的导线框，以速率v向远离导线的方向运动，当此导线框运动到图中的位置的时刻，它的内部的感应电动势的大小和方向是什么？ 3) 求长度为L的金属杆在均匀磁场中绕其一端转动时的产生的电动势的大小和方向（转动平面与磁场垂直），已知杆的角速度为w，转向如图所示。 4） 如图，一个中空的内外半径分别为和球体均匀带电，带电密度为（库仑/米3），求各处的电场强度？5) 一根封闭的载有电流为I的细导线被弯成如图的形状，求图中O点的磁感应强度。6）一个电场电场线的分布如图，右边的电场线比