电磁学 A含答案

系 班系 班 姓姓 名名 座座 号号 密 封 线 密 封 线 嘉应学院嘉应学院 物理学院班物理学院班 电磁学电磁学 课程考试题课程考试题 A 年 月 日 题 号一二三四五六七总分复核人 得 分 评卷人 一 填空题 每空一 填空题 每空 2 分 共分 共 38 分 分 1 静电场的高斯定理的数学表达式为 它反映出静电场是有源场 0 Q SdE 2 导线绕成一边长为 15cm 的正方形线框 共 100 匝 当它通有 I 5A 电流时 线框的磁矩大小 11 25 A m P 2 m 3 在外电场中 无极分子发生 位移 极化 有极分子发生 取 向 极化 在外磁场中 分子磁矩规则排布是顺磁质产 生磁效应的主要原因 电子的轨道运动的变化是抗磁质产生磁效应 的唯一原因 4 在稳恒磁场由于导体运动而产生的感应电动势为 动生电动势 导体不动 由于磁场 变化而产生的感应电动势为 感生电动势 5 电子在 70 10 4T 的匀强磁场中作圆周运动 圆周半径 3 0cm 已知垂直于纸面向BrB 外 某时刻电子在点 速度向上 如图 这电子速度的大小为 3 69 107 m 这Av v 1 s 电子的动能为 6 195 10 16 J k EkgmCe e 3119 101 9 106 1 6 静电场中一个高斯面 S 内有点电荷1 q 2 q S 面外有点电荷 3 q 由高斯定理 可知 高斯面上任一点场强由 1 q 2 q 3 q 共同激发 0 Q SdE 第五题 7 在真空中有一半径为 R 均匀带电细园环 电荷线密度为 则其圆心处的电场强度 0 E 8 麦克斯韦引入 位移电流 和 涡旋电场 两个重要概念之后 建立的电磁 场麦克斯韦方程 组的积分形式为 1 2 3 4 二 单项选择题 每题二 单项选择题 每题 3 分共分共 27 分 把正确答案的字母填入下表的相应位置 分 把正确答案的字母填入下表的相应位置 123456789 1 质子与电子之间的电引力与万有引力之比约为 A 108 B 1016 C 1024 D 1039 2 一点电荷 放在球体高斯面的中心处 下列哪一种情况 通过高斯面的电通量发生变化 A 将另一点电荷放在高斯面外 B 将另一点电荷放在高斯面内 C 将球心处的点电荷移开 但仍在高斯面内 D 将高斯面半径缩小 3 下列说法正确的是 A 电场强度为零处 电势一定为零 B 电势为零处 电场强度一定为零 C 电势较高处电场强度一定较大 D 静电场中任一导体上电势处处相等 4 真空中两平行带电平板相距为 d 面积为 S 且有 d2 S 带电量分别为 q 与 q 则两板间的 作用力大小为 A F q2 4 0d2 B F q2 0S C F 2q2 0S D F q2 2 0S 5 如果场强 E 是均匀的 且平行于半径为 R 的半球的轴 则通过这个半球的 E 的通量为多 少 A B C D ER2 RE 2ER 2 1 2 ER22 6 通过稳恒电流的长直导线在其周围空间 A 只产生电场 B 只产生磁场 C 既产生电场 又产生磁场 D 既不产生电场 也不产生磁场 7 四条相互平行的载流长直导线 电流强度均为 I 如图所置 正方形的边长为 正方形a2 的中心磁感强度 A B a I B 02 a I B 2 2 0 C B 0 D a I B 0 A O 第 一 页 系 班系 班 姓姓 名名 座座 号号 密 封 线 密 封 线 8 有一金属圆盘与磁场方向垂直 转轴与磁场平行 且过圆心 当盘以角速度 w 转动时在圆盘上 A 会产生感应电动势 B 不会产生感应电动势 C 会产生感应电流 D 无法确定 9 将一磁铁插入一闭合电路线圈中 一次迅速插入 一次缓慢插入 则第一次和第 二次线圈中 A 感应电流的功相等 B 感应电流的功率相等 C 感生电量相等 D 第一次线圈中感生电量大于第二次 三 计算题 共三 计算题 共 35 分 分 1 9 分 有一均匀带电球面半径为 带电量为 试求带电球面内外的电场强度和电势 RQ 解 由静电场的高斯定理 可得 0 Q SdE 当 rR 时 E24 r2 Q 0 即 E2 Q 4 0 r2 又因为 U r Edl 故 当 rR 时 U2 r Edl r Q 4 0 r2 dl Q 4 0r 综上述 当 rR 时 E2 Q 4 0 r2 方向沿径向向外 U2 Q 4 0r 2 9分 如图所示 为长直导线 为圆心在点的一段圆弧形导线 其半径ABCDCB O 为 若通以电流 求点的磁感应强度 RIO 解 由于 在点的磁感应强度大小ABO BAB 0 在点的磁感应强度大小CB O BBc u0I 2R 1 6 u0I 12R 在点的磁感应强度大小CDO BBC u0I 4 Rcos60o cos150o cos180o u0I 2 R 1 sqrt 3 2 点的磁感应强度O B BAB BBc BBC 0 u0I 12R u0I 2 R 1 sqrt 3 2 方向垂直纸面向里 第 页 O R 系 班系 班 姓姓 名名 座座 号号 密 封 线 密 封 线 3 9 分 同轴电缆的内导体是半径为 R1的金属圆柱 外导体是内外半径分别为的金属 32 RR 和 圆 见附图 两导体的相对磁导率都为 两者之间充满相对磁导率为的不导电均匀磁 1r 2r 介质 电缆工作时 两导体的电流均为 I 方向相反 电流在每个导体的横载面上均匀分布 求各区的 B 4 8分 如图所示 长直导线通以电流 5A 在其右方放一长方形线圈 两者共面 线圈I 长 0 06m 宽 0 04m 线圈以速度 0 03m s