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文档简介
1、qOBD物上末课外练习题一、静电场局部1.一高斯面所包围的体积内电荷代数和刀q= 0,那么可肯定:(A) 高斯面上各点场强均为零.(B) 穿过高斯面上每一面元的电场强度通量均为零.(C) 穿过整个高斯面的电场强度通量为零.(D) 以上说法都不对.6. 点电荷-q位于圆心0处,A、B、C、D为同一圆周 上的四点,如下图.现将一试验电荷从A点分别移动到B、C、D各点,贝U(A) 从A到B,电场力作功最大.(B) 从A到C,电场力作功最大.(C) 从A到D,电场力作功最大.(D) 从A到各点,电场力作功相等.2点电荷Q被曲面S所包围,从无穷远处引入另一点电荷 如下图,那么引入前后:(A) 曲面S的电
2、场强度通量不变,曲面上各点场强不变.(B) 曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点场强不变.(C) 曲面S的电场强度通量变化,曲面上各点场强变化.(D) 曲面S的电场强度通量不变,曲面上各点场强变化 .7. 在一点电荷 q产生的静电场中,一块电介质如图放置, 以点电荷所在处为球心作一球形闭合面S,那么对此闭合面:(A) 高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点的场强.(B) 高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强.(C) 电介质不对称分布,高斯定理不成立.(D) 使电介质对称分布,高斯定理也不成立.3 .根据高斯定理-s E,dS = " q / ;0可知下述各种说法中,正确的选
3、项是:(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 .关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的选项是:(A) 如果高斯面上 E处处为零,那么该面内必无电荷.(B) 如果高斯面内无电荷,那么高斯面上E处处为零.(C) 如果高斯面上 E处处不为零,那么高斯面内必有电荷.(D) 如果高斯面内有净电荷,那么通过高斯面的电场强度通量必不为零5.有N个电荷均为q的点电荷,以两种方式分布在相
4、同半 径的圆周上:一种是无规那么地分布,另一种是均匀分布.比 较这两种情况下在过圆心 0并垂直于圆平面的 z轴上任一点 P(如下图)的场强与电势,那么有P(A)场强相等,电势相等.(B)场强不等,电势不等.& C1和C2两个电容器,其上分别标明 pF、900 V .把它们串连起来在两端加上(A) C1被击穿,C2不被击穿.(C)两者都被击穿.200 pF(电容量卜500 V(耐压值)和300 1000 V电压,那么(B) C2被击穿,C1不被击穿.(D) 两者都不被击穿.9.在各向同性的电介质中,当外电场不是很强时,电极化强度P= 0 eE ,式中的E应是由(A)自由电荷产生的.(B)
5、束缚电荷产生的.(C)自由电荷与束缚电荷共同产生的.(D)当地的分子电偶极子产生的.10.半径为R的“无限长均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小 与距轴线的距离r的关系曲线为:(C)场强分量Ez相等,电势相等.(D)场强分量Ez相等,电势不等.11 均匀带电球面,电荷面密度为G球面内电场强度处处为零,球面上面元d S带有:二d S的电荷,该电荷在球面内各点产生的电场强度是否为零?与距球心的距离r之间的关系曲线12.设有一"无限大均匀带正电荷的平面.取x轴垂直带电平面,坐标原点位于带电平面上,那么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
6、轴正向为正、反之为负:19.如下图,两个同心的均匀带电球面,内球面带电荷 外球面带电荷 Q2,求球面间各点的场强大小及电势 为电势零点20.在空间有一非均匀电场,其电场线分布如下图.在电场中作一半径为R的闭合球面S,通过球面上某一面元 .:S的电场强度通量为 型e,那么通过该 球面其余局部的电场强度通量等于多少?13. 电荷面密度均为+;的两块"无限大均匀带电的平行平板如图放置,请画出其周围空间各点电场强度E随位置坐标x变化的关系曲线为:设场强方向向右为正14. 将一个试验电荷qo 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 .假设考虑到电荷 qo不是足够小,
7、试比拟P点处的场强与原先场强的数值大 小关系。P+qo15.图中所示为一沿 x轴放置的“无限长分段均匀带电 直线,电荷线密度分别为+'xv 0 =和x>0,那么Oxy坐标平面上点0, a处的场强E =?q16.有一边长为a的正方形平面,在其中垂线上距中心 O 点a/2处,有一电荷为 q的正点电荷,如下图,那么通过该平面的电场强度通量等于多少?17.两个“无限长的、内外半径分别为R1和R2的共轴圆柱面,均匀带电,沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为'1和2,那么在外圆柱面外面、距离轴线为r处的P点的电场强度大小 E为多少?第21题图21.在点电荷+q的电场中,假设取图中P点
8、处为电势零点 ,求M点电势。22.如下图,一半径为 a的“无限长圆柱面上均匀带 电,其电荷线密度为.在它外面同轴地套一半径为b的薄金属圆筒,圆筒原先不带电, 但与地连接.设地的电势 为零,那么在内圆柱面里面、 距离轴线为r的P点的场强大 小和电势分布为多少?23. 一半径为 R的均匀带电球面,带有电荷Q.假设规定该球面上的电势值为零,那么无限远处电势等于多少?24 .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dd远小于板的线度,设A板带有电荷q1, B板 带有电荷q2,那么AB两板间的电势差 UAB为多少?25. A、B为真空中两个平行的“无限大均匀带电平面, 两平面间的电场
9、强度大小为E。,两平面外侧电场强度大小都为E0/3,方向如图.那么 A、B两平面上的电荷面密度 分别为多少?rSq1 q2AbABEo/:E0/326.两个平行的“无限大均匀带电平面,其电荷面密度分别为+ :和一2匚,如下图,贝U A、B、C三个区域的电场强度分 别为:Ea=? Eb=? EC =? 设方向向右为正.+ ;一2 二ABC35. 一带正电荷的物体 M,靠近一原不带电的金属导体 N, N的左端感生出负电荷,右端感生出正电荷.假设将N的左端接地,如下图,那么 N上的电荷如何变化?MN27.如下图, 点电荷所在处 那么通过该球面的电场强度通量=?假设以真空中两个正点电荷Q,相距2R.假
10、设以其中一0点为中心,以R为半径作高斯球面 S,r0表示咼斯面外法线方向的单位矢量,那么高斯面上a、b两点的电场强度分别为多少?S为闭合曲面,那么36.半径分别为R和r的两金属球相距很远.用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电.在忽略导线的影响下,两球外表电荷面密度之比Cr /;: =?28.点电荷qi、q2、q3和q4在真空中的分布如下图图中 通过该闭合曲面的电场强度通量E d S =?式中的合曲面上任一点场强,它是由哪些点电荷产生的?37.一带电大导体平板,平板二个外表的电荷面密度的代 数和为二,置于电场强度为 E0的均匀外电场中,且使板 面垂直于E0的方向.设外电场分布不因带电平板的
11、引入而 改变,求板的附近左侧和右侧场强。(J29.把一个均匀带有电荷 +Q的球形肥皂泡由半径 ri r2,那么半径为Rri< Rv匕=的球面上任一点的场强大小 势U由变为选无穷远处为电势零点.q3e由变为38 .两个同心薄金属球壳,半径分别为Ri和R2 R2 > Ri ,假设分别带上电荷 qi和q2,那么两者的电势分别为Ui和U2 选无穷远处为电势零点.现用导线将30如下图,一点电荷q位于正立方体的 A角上,那么通过侧面abed的电场强度通量:=?31. 一半径为R的均匀带电球面,带有电荷Q.假设设该球面上电势为零,那么球面内各点电势U = ?32. 如下图,在一个点电荷的电场中分
12、别作三个电势不同的等势面 A, B, C Ua> Ub> UC,且 Ua Ub= UbUc,那么相邻两等势面之间的距离的关系如何?Aa两球壳相连接,那么它们的电势等于多少?39.三块互相平行的导体板,相互之间的距离di和d2比板面积线度小得多,外面两板用导线连接.中间板上带 电,设左右两面上电荷面密度分别为;和二2,如图所示.那么比值Ci / C2 = ?d-d2 <>=:二:二2-8640.一孤立金属球,带有电荷i.2 X i0 C,当电场强度的大小为 3X i06V/m时,空气将被击穿.假设要空气不被击穿,那么金属球的半径至少大于多少?33真空中有一半径为 R的半圆
13、细环,均匀带电 Q,如下图. 设无穷远处为电势零点,那么圆心 O点处的电势U = ?假设将一带 电量为q的点电荷从s处移到圆心 O点,那么电场力做功 A=?cBR,B A4i .同心导体球与导体球壳周围电场的电场线分布如右图所示, 情况可知球壳上所带总电荷是大于零还是小于零?由电场线分布34在匀强电场中,将一负电荷从 A点沿着电场方向移到 B点如 图所示,电荷的电势能如何变化?第4i题图42.如右图所示,一封闭的导体壳A内有两个导体 B和C. A、C不带电,B带正电,贝U A、B、C三导体的电势 Va、Vb、Vc的大小关系如何?43. 真空中一半径为 R的未带电的导体球,在离球心0的距离为a处
14、(a > R)放一点电荷q,如下图设无穷远处 电势为零,那么导体球的电势等于多少?A,平行放置设两板面积都是 S,板间距离是d,忽略边缘 效应.当B板不接地时,两板间电势差 Uab = ? B板接地时 两板间电势差Uab=?z),那么在导体外表外附近任意点处的电场强度的大小E(x, y, z) = ?其方向如44. 一导体球外充满相对介电常量为r的均匀电介质,假设测得导体外表附近场强为E,那么导体球面上的自由电荷面密度匚为多少?52. 一任意形状的带电导体,其电荷面密度分布为-(x, y,1 m的球45. 一平行板电容器始终与端电压一定的电源相联.当电容器两极板间为真空时,电场强度为 E
15、0,电位移为D0,而当两极板间充满相对介电常量为r的各向同性均匀电介质时,电场强度E和电位移D各为多少?46. 真空中有“孤立的均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和 所带的电荷都相等那么球体的静电能 球面的静电能(选填:大于、小于、等于)何?53.空气的击穿场强为3X 106 V/m,那么处于空气中的一个半径为形导体能到达的最高电势Umax = ?54.图中实线为某电场中的电场线, 虚线表示等势(位) 试分别确定 A、B、C三点的电场强度大小关系与电势大小 关系。47.将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压 后,断开电源再将一块与极板面积相同的金属板平行 地插入两极板之间,如下
16、图 ,那么由于金属板的插入及 其所放位置的不同,电容器储能将如何变化?所储磁能 与金属板相对极板的位置是否有关?假设保持与电源连接,48"无限大"平行板电容器,极板面积为 S,假设插入一厚 度与极板间距相等而面积为S/ 2、相对介电常量为 t的各向同性均匀电介质板(如下图),那么插入介质后的电容值与 原来的电容值之比 C /C°=?49.如右图所示,用力F把电容器中的电介质板拉出, 在图和图(b)的两种情况下,电容器中储存的静电能 量将如何变化?金属板那么上述问题又如何?S/2充电后仍与电源连接充电后与电源断开50. 一空气平行板电容器,接电源充电后电容器中储存的
17、能量为 Wo .在保持电源接通的条件下,在两极板间充满相对介电常量为 r的各向同性均匀电介质,那么该电容器中储存的能量W是W0的几倍?51.如图,把一块原来不带电的金属板B,移近一块已带有正电荷Q的金属板55. A、B为两块无限大均匀带电平行薄平板,两板间和左 右两侧充满相对介电常量为T的各向同性均匀电介质.两板间的场强大小为Eo,两板外的场强均为 E0 / 3,方向如图.那么A、B两板所带电何面密度'、:a、. b各为多少?A BEo/356.在无限大的各向同性均匀电介质中,放一无限大的均匀带电平板.介 质的相对介电常量为 ;r,平板上的自由电荷面密度为二.那么介质中的电极化强度的大
18、小为 P=?57. 一空气平行板电容器,电容为C,两极板间距离为相互作用力为F.求两极板间的电势差、极板上的电荷。58.图示为一均匀极化的电介质圆柱体,电极化强度为 P,其方向平行于圆柱体轴线, A、B两端面上和侧面 的束缚电荷面密度分别为 二A、匚B、二C,求二A、二Bd.充电后,两极板间C上CQ,B带电荷为59. A、B为两个电容值都等于C的电容器, A带电荷为2Q.现将A、B并联后,系统电场能量的增量W = ?60.电容为C的电容器,极板上带有电荷Q,假设使该电容器与另一个完全相同的不带电的电容器并联,那么该电容器组的静电能W = ?61. 一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手
19、柄将电容器两极板间距离拉大,那么两极板间的电势差U12、电场强度的大小 E及电场能量 W将各自如何变化?68. 图示一厚度为d的“无限大均匀带电平板,电荷体 密度为二试求板内外的场强分布,并画出场强随坐标x变化的图线,即 Ex图线(设原点在带电平板的中央平面 上,Ox轴垂直于平板).69. 一半径为 R的带电球体,其电荷体密度分布为>Ar (r< R) ,=0 (r > R)62.如下图,真空中一长为L的均匀带电细直杆,总电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的一端 距离为d的P点的电场强度.63.一个细有机玻璃棒被弯成半径为R的半圆形,分均匀分布有电荷 +Q,沿其下半局部均匀分布
20、有电荷- 图所示.试求圆心 0处的电场强度.A为一常量.试求球体内外的场强分布.70.电荷面密度分别为 +二和一二的两块“无限大均匀带 电平行平面,分别与 x轴垂直相交于 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.沿其上半部Q,如-aO +ax64. “无限长均匀带电的半圆柱面,半径为R,设半圆柱面沿轴线00'单位长度上的电荷为 试求轴线上一点的电场强度.71.电荷以相同的面密度 二分布在半径为 R1和只2的两个同心球面上.设无限 远处电势为零,球心处的电势为U0. (1)求电荷面密度 二(2)假设要使球心处的电势也为零,外球面上应
21、放掉多少电荷?65. 一环形薄片由细绳悬吊着,环的外半径为图R,内半径为R/2,并有电荷 Q均匀分布在环面上.细绳长 3R,也有电荷 Q 均匀分布在绳上,如下图 ,试求圆环中心 0处的电场强度(圆 环中心在细绳延长线上 ).66真空中两条平行的“无限长均匀带电直线相距为a,其电荷线密度分别为和+ .试求:(1) 在两直线构成的平面上,两线间任一点的电场强度 (选Ox轴如下图,两线的中点为原点).(2) 两带电直线上单位长度之间的相互吸引力.T3R72. 一半径为 R的均匀带正电圆环,其电荷线密度 为.在其轴线上有A、B两点, OA = 3R ,OB8R,如下图。一电荷为q的粒子从A点运动到B点
22、.求在此过程中电场力所作的功.73.一条直径为d1的长直导线外,有一直径为d2同轴的金属圆筒,如果在导线与圆筒之间加上 U。的电压,试分别求:(1)导线外表处(2)金属圆筒内表 面处的电场强度的大小.67.实验说明,在靠近地面处有相当强的电场,电场强度E垂直于地面向下,大小约为100 N/C ;在离地面1.5 km高的地方,E也是垂直于地面向下的,大 小约为25 N/C .(1) 假设地面上各处 E都是垂直于地面向下,试计算从地面到此高度大气中 电荷的平均体密度;(2) 假设地外表内电场强度为零,且地球外表处的电场强度完全是由均匀分布在地外表的电荷产生,求地面上的电荷面密度.74.半径分别为
23、R1与R2的两个导体球,各带电荷都为q,两球相距很远.假设用细导线将两球相连接.求(1)每个球所带电荷;(2)每球的电势。75.电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成,内、外圆筒半径分 别为R1 = 2 cm , R2 = 5 cm ,其间充满相对介电常量为;r的各向同性、均匀电介质.电容器接在电压 U = 32 V的电源上(如下图), 试求距离轴线 R = 3.5 cm处的A点的电场强度和 A点与外筒间的 电势差.RRU76. 同轴电缆线,内导体的直径为 1 cm,外导体的直径为 3 cm,假设其间充 满各向同性的均匀电介质, 该介质的击穿电场强度的大小为Eo= 200 KV/cm .试求该电缆线
24、可能承受的最高电压.77.一半径为 R金属球,在真空中充电到势值 电荷保持不变,并把它浸没在相对介电常量为 电介质中,问这时电场总能量有多大?Uo.假设断开电源,使其上所带 T的无限大的各向同性均匀液态二、稳恒磁场局部1无限长直导线在 P处弯成半径为 R的圆,当通以电流 时,那么在圆心 O点的磁感强度大小等于多少?I ® I9 aI ® I在O点产生的磁感强度为B1、B2及B3,那么O点的磁感强度的大小等于多少?6.在磁感强度为 B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与B的夹角为a那么通过 半球面S的磁通量取弯面向外为正等于多少?7
25、无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为R1、R2,电流在导体截面上均匀分布,那么空间各处的 B的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如下图正确的图是2 .四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I 这四条导线被纸面截得的断面,如下图,它们组成了边长为a的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向 亦如下图.那么在图中正方形中心点O的磁感强度的大小为多少?&如下图,流出纸面的电流为 为 I,那么;:H d l 二?Li2I,流进纸面的电流L上各点的B不变. L上各点的B改变. L上各点的B不变.L上各点的B改变.3.如图两个半径为 R的相同的金属环在 a、b两点接触ab连线
26、为环直径,并 相互垂直放置.电流 I沿ab连线方向由a端流入,b端流出,那么环中心 O点 的磁感强度的大小等于多少?第4题图4如下图,电流从 a点分两路通过对称的圆环形分路,集合于b点假设ca、bd都沿环的径向,那么在环形分路的环心处的磁感强度等于多少?5电流由长直导线 1沿半径方向经a点流入一电阻均匀的圆a环,再由b点沿切向从圆环流出,经长导线2返回电源如-:-图.直导线上电流强度为I,圆环的半径为 R,且a、b ;O '与圆心O三点在同一直线上. 设直电流1、2及圆环电流分别':9. 取一闭合积分回路 L,使三根载流导线穿过它所围成 的面现改变三根导线之间的相互间隔,但不越
27、出积分回路,那么A回路L内的口不变,B回路L内的口不变,C回路L内的口改变,D回路L内的口改变,10. 在图和b中各有一半径相同的圆形回路L2,圆周内有电流I?,其分布相同,且均在真空中,但在 b图中L2回路外有电流13, P1、P2为两圆 形回路上的对应点,那么:(A) B dl=:.B dl ,B,二 BP2(B)一 B dl"B dl ,BP = BF2L1L2L1L2(C):B dl二.B dl ,Bp-Bp2 .(D)-B dl-. B dl ,Bp H BF2L1L2L1L211. 一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如下图试问下述哪一种(A)在铜条上产生涡流.(B)
28、在铜条上a、b两点产生小电势差,且Ua < Ub(C)在铜条上a、b两点产生小电势差,且Ua > Ub(D)电子受到洛伦兹力而减速.情况将会发生?18.半径为r的无限长直圆柱形导体上,沿轴线方向均匀地流着电流I .作一个半径R长为I且与电流同轴的圆柱形闭合曲面 S,那么该曲面上的磁感强度 B 沿曲面的积分BdS=?12.长直电流I2与圆形电流h共面,并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘), 设长直电流不动,那么圆形电流将如何运动?(第18题图)O(第 19题图)13.两个同心圆线圈,大圆半径为 R,通有电流li;小圆半径为 r,通有电流 |2,方向如图.假设r << R
29、 (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小等于多少?14.假设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) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.(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) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行。15. 一磁场的磁感强度为B =ai bj ck (SI),那么通过一半径为 R,开口向x轴正方向的半球壳外表的磁通量的大小等于多少?16.在一根通有电流I的长直导线旁,与之共面地放着一
30、个长、宽各为L1和L2的矩形线框,线框的长边与载流长 直导线平行,且二者相距为 d,如下图.求此情形中线 框内的磁通量。19.在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如下图的形状,并通以电流I,那么圆心0点的磁感强度 B=?20.如图,在无限长直载流导线的右侧有面积为S1和S2的两个矩形回路.两个回路与长直载流导线在同一平面,且矩形回路的一边与长直载流导线平行.那么通过面积为S1的矩形回路的磁通量与通过面积为S2的矩形回路的磁通量之比为多少?21.如图,平行的无限长直载流导线A和B,电流强度均为I,垂直纸面向外,两根载流导线之间相距为a,那么(1)AB中点(P点)的磁感强度Bp = ? (
31、2)磁感强度B沿图中环路l的线积分b dl二?L22.两根长直导线通有电流I,图示有三种环路;在每种情况下,lB d l等于多少?caI ©(第22题图)17. 一电子以速度 v = 107 m s 1作直线运动.在电子产生的磁场中与电子相 距为d = 10-8m处,磁感强度最大的值Bmax =?23.将半径为R的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为 h ( h << R) 的无限长狭缝后,再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流,其面电流密度(垂直于电流的单位长度截线上的电流 )为i,那么管轴线磁感强度的大小等于多少?24.图示为磁场中的通电薄金属板,当磁感强度 正
32、向,那么金属板中对应于霍尔电势差的电场强度B沿x轴负向,电流I沿y轴Eh沿何方向?第24题图第25题图25.在霍耳效应的实验中,通过导电体的电流和B的方向垂直如图如果上外表的电势较高,那么导体中的载流子带正电还是带负电?26.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 I 为多少?电子:e =1.60 x 10-19 c, m = 9.11 x 10-31 kg27. 如图,半圆形线圈半径为R通有电流I 线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场 B中.线圈所受磁力矩的大小等 于多少?该磁力矩方向如何?假设使该磁力矩恰为零,那么应该将线圈绕00 /轴转过多
33、少角度?28. 如图,均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环,其线电荷 密度为,圆环可绕通过环心 O与环面垂直的转轴旋转.当 圆环以角速度转动时,求圆环受到的磁力矩及其方向。O-,BR11O,29有一根质量为 m,长为I的直导线,放在磁感强度为 B的均匀磁场中B的 方向在水平面内,导线中电流方向如下图,当导线所受磁力与重力平衡时, 导线中电流I =?XXX 亠X.,-B , 第 29 题图30.有一半径为 R,流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线 ab,按图示方式 置于均匀外磁场 B中,求该载流导线所受的安培力大小,并指明其方向。31. 如图,有一 N匝载流为I的平面线圈密绕,其面积为S,那么在图
34、示均匀磁场B的作用下,线圈所受到的磁力矩等于多少?待线圈稳定后,其法向矢量n将转到何方向上?-2 、32. 均匀磁场,其磁感强度B = 4.0Wbm ,万 向沿x轴正向,如下图.试求:1通过图中abOc面的磁通量;2通过图中bedO面的磁通量;3通过图中acde面的磁通量.33. 如下图,半径为 R,线电荷密度为'>0的均匀 带电的圆线圈,绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度-转动,求轴线上任一点的B的大小及其方向.34. AA/和CC,为两个正交地放置的圆形线圈,其圆心相重合.AA/线圈半径为20.0 cm,共10匝,通有电流10.0 A ;而CC/线圈的半径为 10.0 cm,共
35、 20匝,通有电流 5.0 A .求两线圈公共中心 O点的磁感强度的大小和方向.-7-2山=4 二X 10 N A 35. 一无限长圆柱形铜导体 取一矩形平面 S 长为h,宽为2 R, 矩形平面的磁通量.磁导率丄0,半径为R,通有均匀分布的电流I .今位置如右图中画斜线局部所示,求通过该36.横截面为矩形的环形螺线管,圆环内外半径分别为R1和R2,芯子材料的磁导率为J导线总匝数为 N,绕得很密,假设线圈通电流 I,求:1芯子中的H值和芯子截面的磁通量.2在r < R1和r > R?处的H值.37. 带电粒子在匀强磁场中作如下二种方式运动,试判断二种运动方式下粒子的速度与磁感应线间的
36、方向关系:1匀速直线运动。2圆周运动。3螺旋运动。38. 一面积为S,载有电流I的平面闭合线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中,此线圈受到的最大磁力矩的大小为多少?此时通过线圈的磁通量为多少?当 此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为多少?限制在半径为 R1和R2的两个圆周之间.求此螺旋线中心O处的磁感强度.45. 如下图,两条垂直于x-y平面的平行长直导线皆通有电流I,方向相反,它们到 x轴的距离均为d. 1推 导出x轴上P点处的磁感强度 Bx的表达式. 求P点 在x轴上何处时,该点的B取得最大值.39. 一圆线圈的半径为 R,载有电流I,置于均匀外磁场 如图示在不考虑载流圆线圈本身所激
37、发的磁场的情况下, 求线圈导线上的张力大小.载流线圈的法线方向规定与的方向相同.46. 如下图,一无限长载流平板宽度为r,线电流密度即沿x方向单位长度上的电流为:,求与平板共面且距平板一边为d的任意点P的磁感强度.40.图示相距为a通电流为Ii和12的两根无限长平行载流直 导线.1写出电流元|1 d 11对电流元l2dl2的作用力的数 学表达式;2推出载流导线单位长度上所受力的公式.41.载流圆线圈中心处的磁感强度为Bo,此圆线圈的磁矩与一边长为 a通过电流为I的正方形线圈的磁矩之比为4: 1,求载流圆线圈的半径.42. 一平面线圈由半径为R的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成,通以电流I,把它
38、放在磁感强度为B的均匀磁场中,求:1线圈平面与磁场垂直时如图,圆弧AC段所受的磁 力.2线圈平面与磁场成二角时,线圈所受的磁力矩.AO43.如图两共轴线圈相距 相反,求轴线上相距中点2a,半径分别为 R1、R2,电流为11、12.电流的方向 O为x处的P点的磁感强度.*第43题图第 46题图47.一根同轴电缆由半径为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 亠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.求同轴线内外的磁场强度和磁感应强度的分布。48.螺绕环中心周长为 I,环
39、上均匀密绕线圈 N匝,线圈中通有电流 I .管 内充满相对磁导率 7的磁介质.求管内磁感应强度的大小.49.磁介质有三种,用相对磁导率Jr表征它们各自的特性时,A顺磁质>0,抗磁质7 <0,铁磁质Jr >>1 .B顺磁质jr >1,抗磁质Jr =1,铁磁质 >>1 .C顺磁质Jr >1,抗磁质7 <1,铁磁质 叫>>1 .D顺磁质7 <0,抗磁质叫<1,铁磁质Jr >0 .50 .一个磁导率为 J1的无限长均匀磁介质圆柱体,半径为第50题图R1.其中均匀地通过电流 I .在它外面还有一半径为 R2的无限长同轴圆
40、柱面, 其上通有与前者方向相反的电流I,两者之间充满磁导率为 J2的均匀磁介质.那么在0v rv R1的空间磁场强度 H的大小等于多少?44. 如下图,有一密绕平面螺旋线圈,其上通有电流I,总匝数为 N,它被、电磁感应局部1 如下图,一矩形金属线框,以速度V从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到 无场空间中.不计线圈的自感,试定性画出线圈中 的感应电流对时间的函数关系曲线从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I以顺时针方向为正ixxX:kIXxx ;fI:Xxx 1:社3a &对于单匝线圈取自感系数的定义式为L三:/1 .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
41、,假设线圈中的电流强度变小,那么线圈 的自感系数L是否变化?9.有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为M21,而线圈2对线圈1的互2.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I,并各以dl /dt的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内 如 图,那么线圈中感应电流的方向如何?3 将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,那么不计自感时那么:铜环中有感应电动势木环中无感应电动势选填:大于、小于、等于 。4.如下图,导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂 直于棒长且沿磁场方向的轴 00 转动角速度与B同方 向,BC的长度为棒长的三分之一, 那么A点电势 B点
42、电势选填:大于、小于、等于 。5 .如图,长度为I的直导线ab在均匀磁场B中以速度v移动,直导线 ab中的电动势为 。6 .圆铜盘水平放置在均匀磁场中,B的方向垂直盘面向上.当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时,铜盘上是否有感应电流产生?铜盘上是否有感应电动势产 生?假设有感应电动势,那么铜盘边缘处与其中心哪点电势最 高?I - b、:: Ba v感系数为 M12 .假设它们分别流过i1和变化在线圈1中产生的互感电动势为 动势为21,判断下述哪个论断正确.i2的变化电流且di1|dt12,由i1变化在线圈2中产生的互感电(A) M12 = M21,(C) M 12 = M21,21
43、一21 >1212 .(B) M 12 丰 M 21 ,21 工 12 .(D) M12 = M21 ,21 <12 .10.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.导线中的电流为I,那么在两导线正中间某点P处的磁能密度为多少?假设用 L表示两导线回路单位 长度的自感系数,那么沿导线单位长度的空间内的总磁能Wm为多少?I11.真空中两只长直螺线管1和2,长度相等,单层密绕匝数相同,截面积之比S / S2 =1/16 .当它们通以相同电流时,两螺线管自感系数之比LL2=,贮存的磁能之比 W1 / W2=.12.如图,平板电容器 忽略边缘效应充电时,沿环路 L
44、1 的磁场强度H的环流与沿环路 L2的磁场强度H的环流两 者,试比拟H d l与:.H d l 大小关系。L1L 2H1 .7 .面积为S和2 S的两圆线圈1、2如图放置,通 有相同的电流I .线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用表示,线圈2的电流所产生的通过 线圈1的磁通用12表示,那么;:21和;:12的大小关系 如何?13.在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场,如图所示,B的大小以速率 dB/dt变化.有一长度为I。的金属棒先 后放在磁场的两个不同位置1ab和2a / b / ,金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小分别为2、 1,那么两者关系如何?14.试比拟位移电流与传导电
45、流的区别。XXXcXXXco- BA端用焊锡将二根导 那么整个线圈的自感系15 如下图,一导线构成一正方形线圈然后对折, 并使其平面垂直置于均匀磁场B .当线圈的一半不动,另一半以角速度张开时线圈边长为21,线圈 中感应电动势的大小=?设此时的张角为二见右图所示16.在一马蹄形磁铁下面放一铜盘,铜盘可自由绕轴转动,如下图当上面的磁铁迅速旋转时,下面的铜盘也跟着以相同转向 转动起来试说明其原因。面积为 S, H dlE dl 二?ii22.一线圈中通过的电流I随时间t变化的曲线如下图试画出自感电动势 L随时间t 的变化曲线.以I的正向作为的正向23如图,两根彼此紧靠的绝缘的导线绕成一个线圈,其
46、线焊在一起,另一端B处作为连接外电路的两个输入端. 数为多少?第23题图OI第24题图24.有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴00 '上,那么直导线与矩形线圈间的互感系数为多少?大小是否相同?等于多少?方向如何?D d S=Q d VSvE dlrcB1dS,Ls ;-t:B d SS=0,H d lL-(JS.:D)d S . ;t25.反映电磁场根本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为17.金属圆板在均匀磁场中以角速度绕中心轴旋转,均匀磁场的方向平行于转轴,如下图.这时板中由中心至同一边缘点的不同曲线上总感应电动势的18 如下图,一段长度为 I的直导线 MN,水平放置
47、在 载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面,并从静止由 图示位置自由下落,那么 t秒末导线两端的电势差 Vm - Vn 为多少?19. 一长直导线旁有一长为b,宽为a的矩形线圈,线圈与导线共面,长度为 b的边与导线平行且与直导线相距为 d,如图线圈与导线的互感系数为多少?20无铁芯的长直螺线管,在保持其半径和总匝数不变的情况下,把螺线管 拉长一些,那么它的自感系数将如何变化?假设只是使通过的电流增加,那么螺线管的自感系数和储存的磁能各自是否变化?21.在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中,沿闭合环路I 设环路包围的试判断以下结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.1变化的磁场一定伴随有电
48、场: ; 2磁感线是无头无尾的: 3电荷总伴随有电场: 。26.一平行板电容器,两板间为空气,极板是半径为r的圆导体片,在充电时极板间电场强度的变化率为dE/dt,假设略去边缘效应,那么两极板间位移电流密度为多少? 位移电流为多少?27.无限长直通电螺线管的半径为R,设其内部的磁场以 dB / dt的变化率增加,那么在螺线管内部离开轴线距离为r r < R处的涡旋电场的强度为多少?J-J_PXr上X的感应电动势.aO第34题图不计自感)VINiONt为时间BVIaD0第37题图第38题图aaICvDI (t)x >>R.假设大线Mi C匝数N =100,电阻 R =100门.线圈与线圈电流计指示通过37.两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相反的电流 属杆CD与两导线共面且垂直,相对位置如图 运动,求CD杆中的感应电动势,并判断放在磁场中,磁感强度B的方垂直30.如下图,有一半径为 匝数N =100,置于均
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