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1、电磁学试题及答案以及经济学根底曼昆课后习题答案 电磁学选择题0388.在坐标原点放一正电荷Q,它在P点(x=+1,y=0)产生的电场强度为现在,另外有一个负电荷-2Q,试征询应将它放在什么位置才能使P点的电场强度等于零? (A) x轴上x1 (B) x轴上0lt;xlt;1 (C) x轴上xlt;0 (D) y轴上y0 (E) y轴上ylt;0 C 1001.一均匀带电球面,电荷面密度为s,球面内电场强度处处为零,球面上面元d S带有s d S的电荷,该电荷在球面内各点产生的电场强度(A) 处处为零 (B) 不一定都为零 (C) 处处不为零 (D) 无法断定 C 1003.以下几个说法中哪一个

2、是正确的? (A)电场中某点场强的方向,确实是将点电荷放在该点所受电场力的方向.(B)在以点电荷为中心的球面上, 由该点电荷所产生的场强处处一样 (C) 场强可由定出,其中q为试验电荷,q可正、可负,为 试验电荷所受的电场力 (D) 以上说法都不正确 C 1033. 一电场强度为的均匀电场,的方向与沿x轴正向,如以下列图那么通过图中一半径为R的半球面的电场强度通量为 (A) pR2E (B) pR2E / 2 (C) 2pR2E (D) 0 D 1034.有两个电荷都是q的点电荷,相距为2a今以左边的点电荷所在处为球心,以a为半径作一球形高斯面在球面上取两块相等的小面积S1和S2,其位置如以下

3、列图 设通过S1和S2的电场强度通量分别为F1和F2,通过整个球面的电场强度通量为FS,那么 (A) F1F2,FSq /e0 (B) F1F2,FS2q /e0 (C) F1F2,FSq /e0 (D) F1F2,FSq /e0 D 1035.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,如以下列图,那么通过该平面的电场强度通量为 (A) (B) (C) (D) D 1054. 已经明白一高斯面所包围的体积内电荷代数和sum;q0,那么可确信: (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

4、度通量为零 (D) 以上说法都不对 C 1055.一点电荷,放在球形高斯面的中心处以下哪一种情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化: (A) 将另一点电荷放在高斯面外 (B) 将另一点电荷放进高斯面内 (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 B 1056.点电荷Q被曲面S所包围 , 从无穷远处引入另一点电荷q至曲面外一点,如以下列图,那么引入前后: (A) 曲面S的电场强度通量不变,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

5、D 1251.半径为R的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E与距球心的间隔r之间的关系曲线为: B 1252. 半径为R的无限长“均匀带电圆柱面的静电场中各点的电场强度的大小E与距轴线的间隔r的关系曲线为: B 1253. 半径为R的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小E与距球心的间隔r的关系曲线为: B 1255. 图示为一具有球对称性分布的静电场的Er关系曲线请指出该静电场是由以下哪种带电体产生的 (A) 半径为R的均匀带电球面 (B) 半径为R的均匀带电球体 (C) 半径为R的、电荷体密度为rAr (A为常数)的非均匀带电球体 (D) 半径为R的、电荷体密度为rA/r (A

6、为常数)的非均匀带电球体 B 1432.高斯定理 (A) 适用于任何静电场 (B) 只适用于真空中的静电场 (C) 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场 (D) 只适用于尽管不具有(C)中所述的对称性、但可以找到适宜的高斯面的静电场 A 1433.按照高斯定理的数学表达式可知下述各种说法中,正确的选项: (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 C 1434.关于高斯

7、定理的理解有下面几种说法,其中正确的选项: (A) 假设高斯面上处处为零,那么该面内必无电荷 (B) 假设高斯面内无电荷,那么高斯面上处处为零 (C) 假设高斯面上处处不为零,那么高斯面内必有电荷 (D) 假设高斯面内有净电荷,那么通过高斯面的电场强度通量必不为零 D 1016.静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷q0置于该点时具有的电势能 (B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能 (C)单位正电荷置于该点时具有的电势能 (D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功 D 1017.半径为R的均匀带电球面,总电荷为Q设无穷远处电势为零,那么该带电体所产生的电场的电势U,随离球心的间隔r

8、变化的分布曲线为 A 1019. 在点电荷+q的电场中,假设取图中P点处为电势零点 , 那么M点的电势为(A) (B) (C) (D) D 1021. 如图,在点电荷q的电场中,选取以q为中心、R为半径的球面上一点P处作电势零点,那么与点电荷q间隔为r的P点的电势为 (A) (B) (C) (D) B 1046.如以下列图,边长为l的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷假设正方形中心O处的场强值和电势值都等于零,那么: (A) 顶点a、b、c、d处都是正电荷 (B) 顶点a、b处是正电荷,c、d处是负电荷 (C) 顶点a、c处是正电荷,b、d处是负电荷 (D) 顶点a、b、c、d处都是负电

9、荷 C 1047.如以下列图,边长为 0.3 m的正三角形abc,在顶点a处有一电荷为10-8 C的正点电荷,顶点b处有一电荷为-10-8 C的负点电荷,那么顶点c处的电场强度的大小E和电势U为: (=910-9 N m /C2)(A) E0,U0 (B) E1000 V/m,U0 (C) E1000 V/m,U600 V (D) E2000 V/m,U600 V B 1172. 有N个电荷均为q的点电荷,以两种方式分布在一样半径的圆周上: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O并垂直于圆平面的z轴上任一点P(如以下列图)的场强与电势,那么有 (A) 场强相等,电势相等

10、 (B) 场强不等,电势不等 (C) 场强分量Ez相等,电势相等 (D) 场强分量Ez相等,电势不等 C 1267.关于静电场中某点电势值的正负,以下说法中正确的选项: (A) 电势值的正负取决于置于该点的试验电荷的正负 (B) 电势值的正负取决于电场力对试验电荷作功的正负 (C) 电势值的正负取决于电势零点的选取 (D) 电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负 C 1516. 如以下列图,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1、带电荷Q1,外球面半径为R2、带电荷Q2 .设无穷远处为电势零点,那么在两个球面之间、间隔球心为r处的P点的电势U为:(A) (B)(C) (D) C 1075.真

11、空中有一点电荷Q,在与它相距为r的a点处有一试验电荷q现使试验电荷q从a点沿半圆弧轨道运动到b点,如以下列图那么电场力对q作功为 (A) (B) (C) (D) 0 D 1076.点电荷-q位于圆心O处,A、B、C、D为同一圆周上的四点,如以下列图现将一试验电荷从A点分别挪动到B、C、D各点,那么 (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 D 1199. 如以下列图,边长为a的等边三角形的三个顶点上,分别放置着三个正的点电荷q、2q、3q假设将另一正点电荷Q从无穷远处移到三角形的中心O处,外力所作的

12、功为: (A) (B) (C) (D) C 1266.在已经明白静电场分布的条件下,任意两点P1和P2之间的电势差决定于 (A) P1和P2两点的位置 (B) P1和P2两点处的电场强度的大小和方向 (C) 试验电荷所带电荷的正负 (D) 试验电荷的电荷大小 A 1268. 半径为r的均匀带电球面1,带有电荷q,其外有一同心的半径为R的均匀带电球面2,带有电荷Q,那么此两球面之间的电势差U1-U2为:(A) . (B) .(C) . (D) . A 1085 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出: (A) EAEBEC,UAUBUC (B) EAEBEC,UAUBUC

13、(C) EAEBEC,UAUBUC (D) EAEBEC,UAUBUC D 1069. 面积为S的空气平行板电容器,极板上分别带电量plusmn;q,假设不考虑边缘效应,那么两极板间的互相作用力为 (A) (B) (C) (D) B 1304.质量均为m,相距为r1的两个电子,由静止开始在电力作用下(忽略重力作用)运动至相距为r2,现在每一个电子的速率为 (A) (B) (C) (D) (式中k=1 / (4pe0) ) D 1316.相距为r1的两个电子,在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为r2,从相距r1到相距r2期间,两电子系统的以下哪一个量是不变的? (A) 动能总和; (B)

14、电势能总和; (C) 动量总和; (D) 电互相作用力 C 2014.有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B1 / B2为 (A) 0.90 (B) 1.00 (C) 1.11 (D) 1.22 C 2018. 边长为L的一个导体方框上通有电流I,那么此框中心的磁感强度 (A) 与L无关 (B) 正比于L 2 (C) 与L成正比 (D) 与L 成反比 (E) 与I 2有关 D 2020. 边长为l的正方形线圈中通有电流I,此线圈在A点(见图)产生的磁感强度B为 (A) (B) (C) (D) 以上均不对

15、A 2005.图中,六根无限长导线互相绝缘,通过电流均为I,区域、均为相等的正方形,哪一个区域指向纸内的磁通量最大? (A) 区域 (B) 区域 (C) 区域 (D) 区域 (E) 最大不止一个 B 2046.如图,在一圆形电流I所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L,那么由安培环路定理可知 (A) ,且环路上任意一点B = 0 (B) ,且环路上任意一点Bne;0 (C) ,且环路上任意一点Bne;0 (D) ,且环路上任意一点B =常量 B 2016.无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,当通以电流I时,那么在圆心O点的磁感强度大小等于 (A) (B) (C) 0 (D) (E) D 20

16、19.有一半径为R的单匝圆线圈,通以电流I,假设将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,那么线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和1/8 (B) 4倍和1/2 (C) 2倍和1/4 (D) 2倍和1/2 B 2042.四条平行的无限长直导线,垂直通过边长为a =20 cm的正方形顶点,每条导线中的电流都是I =20 A,这四条导线在正方形中心O点产生的磁感强度为(m0 =4p10-7 NA-2) (A) B =0 (B) B = 0.410-4 T (C) B = 0.810-4 T. (D) B =1.610-4 T C 5664.均匀磁场

17、的磁感强度垂直于半径为r的圆面今以该圆周为边线,作一半球面S,那么通过S面的磁通量的大小为 (A) 2pr2B (B) pr2B (C) 0 (D) 无法确定的量 B 5666. 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 ,那么通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) pr2B . (B) 2 pr2B (C) -pr2Bsina (D) -pr2Bcosa D 2354.通有电流I的无限长直导线有如图三种形状,那么P,Q,O各点磁感强度的大小BP,BQ,BO间的关系为: (A) BP BQ BO . (B) BQ BP BO (C)

18、BQ BO BP (D) BO BQ BP D 2431.在一平面内,有两条垂直穿插但互相绝缘的导线,流过每条导线的电流i的大小相等,其方向如以下列图征询哪些区域中有某些点的磁感强度B可能为零? (A) 仅在象限 (B) 仅在象限 (C) 仅在象限, (D) 仅在象限, (E) 仅在象限, E 2553.在真空中有一根半径为R的半圆形细导线,流过的电流为I,那么圆心处的磁感强度为 (A) (B) (C) 0 (D) D 2046. 如图,在一圆形电流I所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L,那么由安培环路定理可知 (A) ,且环路上任意一点B = 0 (B) ,且环路上任意一点Bne;0 (

19、C) ,且环路上任意一点Bne;0 (D) ,且环路上任意一点B =常量 B 2048.无限长直圆柱体,半径为R,沿轴向均匀流有电流设圆柱体内( r lt; R )的磁感强度为Bi,圆柱体外( r R )的磁感强度为Be,那么有 (A) Bi、Be均与r成正比 (B) Bi、Be均与r成反比 (C) Bi与r成反比,Be与r成正比 (D) Bi与r成正比,Be与r成反比 D 2447.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互相间隔,但不越出积分回路,那么 (A) 回路L内的SI不变,L上各点的不变 (B) 回路L内的SI不变,L上各点的改变 (C) 回路L内的S

20、I改变,L上各点的不变 (D) 回路L内的SI改变,L上各点的改变 B 2658.假设空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,那么该磁场分布 (A) 不能用安培环路定理来计算 (B) 可以直截了当用安培环路定理求出 (C) 只能用毕奥萨伐尔定律求出 (D) 可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出 D 2717.距一根载有电流为3104 A的电线1 m处的磁感强度的大小为 (A) 310-5 T (B) 610-3 T (C) 1.910-2T (D) 0.6 T (已经明白真空的磁导率m0 =4p10-7 Tm/A) B 2059.一匀强磁场,其磁感强度方向垂直于

21、纸面(指向如图),两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如以下列图,那么 (A) 两粒子的电荷必定同号 (B) 粒子的电荷可以同号也可以异号 (C) 两粒子的动量大小必定不同 (D) 两粒子的运动周期必定不同 B 2060.一电荷为q的粒子在均匀磁场中运动,以下哪种说法是正确的? (A) 只要速度大小一样,粒子所受的洛伦兹力就一样 (B) 在速度不变的前提下,假设电荷q变为-q,那么粒子受力反向,数值不变 (C) 粒子进入磁场后,其动能和动量都不变 (D) 洛伦兹力与速度方向垂直,因此带电粒子运动的轨迹必定是圆 B 2373.一运动电荷q,质量为m,进入均匀磁场中, (A) 其动能改变,动量不变 (B

22、) 其动能和动量都改变 (C) 其动能不变,动量改变 (D) 其动能、动量都不变 C 2391.一电子以速度垂直地进入磁感强度为的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B,反比于v2 (B) 反比于B,正比于v2(C)正比于B,反比于v (D) 反比于B,反比于v B 2083. 如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,假设长直导线固定不动,那么载流三角形线圈将 (A) 向着长直导线平移 (B) 离开长直导线平移 (C) 转动 (D) 不动 A 2085.长直电流I2与圆形电流I1共面,并与其不断径相重合如图(但两者间绝缘),设长直电流不动,那么

23、圆形电流将 (A) 绕I2旋转 (B) 向左运动 (C) 向右运动 (D) 向上运动 (E) 不动 C 2090.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 C 2305.如图,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是 (A) ab边转入纸内,cd边转出纸外 (B) ab边转出纸外,cd边转入纸内 (C) ad边转入纸内,bc边转出纸外 (D) ad边转出纸外,bc边转入纸内 A 2460.在一个磁性特别强的条形磁铁

24、附近放一条可以自由弯曲的软导线,如以下列图当电流从上向下流经软导线时,软导线将 (A) 不动 (B) 被磁铁推至尽可能远 (C) 被磁铁吸引靠近它,但导线平行磁棒 (D) 缠绕在磁铁上,从上向下看,电流是顺时针方向流淌的 (E) 缠绕在磁铁上,从上向下看,电流是逆时针方向流淌的 E 2464.把通电的直导线放在蹄形磁铁磁极的上方,如以下列图导线可以自由活动,且不计重力当导线内通以如以下列图的电流时,导线将 (A) 不动 (B) 顺时针方向转动(从上往下看) (C) 逆时针方向转动(从上往下看),然后下降 (D) 顺时针方向转动(从上往下看),然后下降 (E) 逆时针方向转动(从上往下看),然后

25、上升 C 2734.两根平行的金属线载有沿同一方向流淌的电流这两根导线将: (A) 互相吸引 (B) 互相排斥 (C) 先排斥后吸引 (D) 先吸引后排斥 A 2398.关于稳恒电流磁场的磁场强度,以下几种说法中哪个是正确的? (A) 仅与传导电流有关 (B) 假设闭合曲线内没有包围传导电流,那么曲线上各点的必为零 (C) 假设闭合曲线上各点均为零,那么该曲线所包围传导电流的代数和为零 (D) 以闭合曲线为边缘的任意曲面的通量均相等 C 2400.附图中,M、P、O为由软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K闭合后, (A) M的左端出现N极 (B) P的左端出现N极 (C) O的右端出现N极

26、 (D) P的右端出现N极 B 2608.磁介质有三种,用相对磁导率mr表征它们各自的特性时, (A) 顺磁质mr 0,抗磁质mr lt;0,铁磁质mr 1 (B) 顺磁质mr 1,抗磁质mr =1,铁磁质mr 1 (C) 顺磁质mr 1,抗磁质mr lt;1,铁磁质mr 1 (D) 顺磁质mr lt;0,抗磁质mr lt;1,铁磁质mr 0 C 2609.用细导线均匀密绕成长为l、半径为a (l a)、总匝数为N的螺线管,管内充满相对磁导率为mr 的均匀磁介质假设线圈中载有稳恒电流I,那么管中任意一点的 (A) 磁感强度大小为B = m0 m rNI (B) 磁感强度大小为B = m rNI

27、 / l (C) 磁场强度大小为H = m 0NI / l (D) 磁场强度大小为H = NI / l D 填空题1005.静电场中某点的电场强度,其大小和方向与_一样答:单位正试验电荷置于该点时所遭到的电场力 3分1006.电荷为510-9 C的试验电荷放在电场中某点时,遭到 2010-9 N的向下的力,那么该点的电场强度大小为_,方向_答: 4N / C 2分 向上 1分1049.由一根绝缘细线围成的边长为l的正方形线框,使它均匀带电,其电荷线密度为l,那么在正方形中心处的电场强度的大小E_答:0 3分1050.两根互相平行的无限长“均匀带正电直线1、2,相距为d,其电荷线密度分别为l1和

28、l2如以下列图,那么场强等于零的点与直线1的间隔a为_ 答: 3分1188.电荷均为q的两个点电荷分别位于x轴上的a和a位置,如以下列图那么y轴上各点电场强度的表示式为_,场强最大值的位置在y_ 答: , (为y方向单位矢量) 3分 2分1258.一半径为R的带有一缺口的细圆环,缺口长度为d (dlt;lt;R)环上均匀带有正电,电荷为q,如图所示那么圆心O处的场强大小E_,场强方向为_答: 3分 从O点指向缺口中心点 2分1408.一半径为R,长为L的均匀带电圆柱面,其单位长度带有电荷l在带电圆柱的中垂面上有一点P,它到轴线间隔为r(rR),那么P点的电场强度的大小:当rlt;lt;L时,E

29、_;当rL时,E_答:l /(2pe0r) 2分l L/(4pe0r2) 2分 5087.两块无限大“的均匀带电平行平板,其电荷面密度分别为s( s0)及2 s,如以下列图试写出各区域的电场强度区的大小_,方向_ 区的大小_,方向_ 区的大小_,方向_ 答: 向右 2分 向右 2分 向左 1分1037.半径为R的半球面置于场强为的均匀电场中,其对称轴与场强方向一致,如以下列图那么通过该半球面的电场强度通量为_答:pR2E 3分1435.在静电场中,任意作一闭合曲面,通过该闭合曲面的电场强度通量的值仅取决于 ,而与 无关.答:包围在曲面内的净电荷 2分曲面外电荷 1分1498.如图,点电荷q和q

30、被包围在高斯面S内,那么通过该高斯面的电场强度通量_,式中为_处的场强答: 0 2分 高斯面上各点 1分1575.图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E的分布,r表示离对称轴的间隔,这是由_产生的电场 答:半径为R的无限长均匀带电圆柱面 3分1600.在点电荷q和q的静电场中,作出如以下列图的三个闭合面S1、S2、S3,那么通过这些闭合面的电场强度通量分别是:F1_,F2_,F3_答: q / e0 1分 0 1分 -q /e0 1分1604.如以下列图,一点电荷q位于正立方体的A角上,那么通过侧面abcd的电场强度通量Fe_答: q / (24e0) 3分1022.静电场中某点的电势,其

31、数值等于_ 或_答:单位正电荷置于该点所具有的电势能 2分 单位正电荷从该点经任意途径移到电势零点处电场力所作的功 2分1023.一点电荷q10-9 C,A、B、C三点分别间隔该点电荷10 cm、20 cm、30 cm假设选B点的电势为零,那么A点的电势为_,C点的电势为_ (真空介电常量e08.8510-12 C2N-1m-2) 答:45 V 2分 15 V 2分1090.描绘静电场性质的两个根本物理量是_;它们的定义式是_和_答:电场强度和电势 2分, 1分 (U0=0) 2分1176.真空中,有一均匀带电细圆环,电荷线密度为l,其圆心处的电场强度E0_,电势U0 _(选无穷远处电势为零)

32、答:0 2分 l / (2e0) 2分1383.如以下列图,一等边三角形边长为a,三个顶点上分别放置着电荷为q、2q、3q的三个正点电荷,设无穷远处为电势零点,那么三角形中心O处的电势U_答: 3分1418.一半径为R的均匀带电圆环,电荷线密度为l 设无穷远处为电势零点,那么圆环中心O点的电势U_答:l / (2e0) 3分1041.在点电荷q的电场中,把一个1.010-9 C的电荷,从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷间隔 0.1 m处,克服电场力作功1.810-5 J,那么该点电荷q_(真空介电常量e08.8510-12 C2N-1m-2 )答:-210-7 C 3分1066.静

33、电场的环路定理的数学表示式为:_该式的物理意义是:_该定理说明,静电场是_场答: 2分 单位正电荷在静电场中沿任意闭合途径绕行一周,电场力作功等于零 2分有势(或保守力) 1分1077.静电力作功的特点是_,因此静电力属于_力答:功的值与途径的起点和终点的位置有关,与电荷挪动的途径无关 2分保守 1分1273.在点电荷q的静电场中,假设选取与点电荷间隔为r0的一点为电势零点,那么与点电荷间隔为r处的电势U_ 3分1313.如以下列图,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点经任意途径挪动到b点,电场力所作的功A_答: 3分1178.图中所示为静电场的等势(位)线图,已经明白

34、U1U2U3在图上画出a、b两点的电场强度方向,并比较它们的大小Ea_ Eb (填、) 答:答案见图 2分 1分1241.一质量为m、电荷为q的小球,在电场力作用下,从电势为U的a点,挪动到电势为零的b点假设已经明白小球在b点的速率为vb,那么小球在a点的速率va= _答: 3分1450.一电矩为的电偶极子在场强为的均匀电场中,与间的夹角为a,那么它所受的电场力_,力矩的大小M_答:0 1分pE sina 2分 1145.如以下列图,两同心导体球壳,内球壳带电荷+q,外球壳带电荷-2q静电平衡时,外球壳的电荷分布为:内外表_ ; 外外表_ 答:-q 2分 -q 2分1153.如以下列图,两块特

35、别大的导体平板平行放置,面积都是S,有一定厚度,带电荷分别为Q1和Q2如不计边缘效应,那么A、B、C、D四个外表上的电荷面密度分别为_ 、_、_、_1237.两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电在电源保持联接的情况下,假设把电介质充入电容器2中,那么电容器1上的电势差_;电容器1极板上的电荷_(填增大、减小、不变) 答:增大 1分 增大 2分1331.一个孤立导体,当它带有电荷q而电势为U时,那么定义该导体的电容为C =_,它是表征导体的_的物理量 答: C = q / U 2分 储电才能 1分1465.如以下列图,电容C1、C2、C3已经明白,电容C可调,当调理到A、B两点电势

36、相等时,电容C =_ 答: C2 C3 / C1 3分5287.一个带电的金属球,当其四周是真空时,储存的静电能量为We0,使其电荷保持不变,把它浸没在相对介电常量为er的无限大各向同性均匀电介质中,这时它的静电能量We =_ 答:We0 / er 3分5681.一个带电的金属球,当其四周是真空时,储存的静电能量为We0,使其电荷保持不变,把它浸没在相对介电常量为er的无限大各向同性均匀电介质中,这时它的静电能量We =_ 答:3.361011 V/m 3分参考解: =3.361011 V/m 2004.磁场中任一点放一个小的载流试验线圈可以确定该点的磁感强度,其大小等于放在该点处试验线圈所受

37、的_和线圈的_的比值 答:最大磁力矩 2分 磁矩 2分2008.一磁场的磁感强度为 (SI),那么通过一半径为R,开口向z轴正方向的半球壳外表的磁通量的大小为_Wb 答:pR2c 3分2255.在匀强磁场中,取一半径为R的圆,圆面的法线与成60deg;角,如以下列图,那么通过以该圆周为边线的如以下列图的任意曲面S的磁通量 _答: 3分2026.一质点带有电荷q =8.010-10 C,以速度v =3.0105 ms-1在半径为R =6.0010-3 m的圆周上,作匀速圆周运动 该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =_,该带电质点轨道运动的磁矩pm =_(m0 =4p10-7 Hm-1) 答

38、:6.6710-7 T 3分 7.2010-7 Am2 2分2027.边长为2a的等边三角形线圈,通有电流I,那么线圈中心处的磁感强度的大小为_ 答: 3分2356.载有一定电流的圆线圈在四周空间产生的磁场与圆线圈半径R有关,当圆线圈半径增大时, (1)圆线圈中心点(即圆心)的磁场_(2)圆线圈轴线上各点的磁场_ 答: 减小 2分 在区域减小;在区域增大(x为离圆心的间隔) 3分2554.真空中有一电流元,在由它起始的矢径的端点处的磁感强度的数学表达式为_ 答: 3分2555.一长直载流导线,沿空间直角坐标Oy轴放置,电流沿y正向在原点O处取一电流元,那么该电流元在(a,0,0)点处的磁感强度

39、的大小为_,方向为_ 答: 2分 平行z轴负向 1分2558.半径为R的细导线环中的电流为I,那么离环上所有点的间隔皆等于r的一点处的磁感强度大小为B =_(rge;R) 答: 3分2563. 沿着弯成直角的无限长直导线,流有电流I =10 A在直角所决定的平面内,距两段导线的间隔都是a =20 cm处的磁感强度B =_(m0 =4p10-7 N/A2)答: 1.7110-5 T 3分5122.一电流元在磁场中某处沿正东方向放置时不受力,把此电流元转到沿正北方向放置时遭到的安培力竖直向上该电流元所在处的方向为_ 答:正西方向 3分5123.在如以下列图的回路中,两共面半圆的半径分别为a和b,且

40、有公共圆心O,当回路中通有电流I时,圆心O处的磁感强度B0 =_,方向_答: 2分 垂直纸面向里 1分1928.图中所示的一无限长直圆筒,沿圆周方向上的面电流密度(单位垂直长度上流过的电流)为i,那么圆筒内部的磁感强度的大小为B =_,方向_ 答:m0i 2分 沿轴线方向朝右 1分 2053.有一同轴电缆,其尺寸如以下列图,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,那么 (1)在r lt; R1处磁感强度大小为_ (2) 在r R3处磁感强度大小为_ 答: 2分 0 2分2259. 一条无限长直导线载有10 A的电流在离它 0.5 m远的地点它产生的磁感强度B

41、为_ 一条长直载流导线,在离它 1 cm处产生的磁感强度是10-4 T,它所载的电流为_ 答: 410-6 T 2分 5 A 2分 2369. 在安培环路定理中,是指_;是指_,它是由_决定的 答:环路L所包围的所有稳恒电流的代数和 2分 环路L上的磁感强度 1分 环路L内外全部电流所产生磁场的叠加 2分5124.如以下列图,磁感强度沿闭合曲线L的环流_ 答: 3分0361.如以下列图,一半径为R,通有电流为I的圆形回路,位于Oxy平面内,圆心为O一带正电荷为q的粒子,以速度沿z轴向上运动,当带正电荷的粒子恰好通过O点时,作用于圆形回路上的力为_,作用在带电粒子上的力为_ 答:0 2分 0 2

42、分2064.磁场中某点处的磁感强度为,一电子以速度 (SI)通过该点,那么作用于该电子上的磁场力为_(根本电荷e=1.61019C) 答:0.8010-13 (N) 3分2066.一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场,那么它作_运动一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场,那么它作_运动 一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场,那么它作_运动. 答: 匀速直线 1分 匀速率圆周 2分 等距螺旋线 2分2068.一电子以6107 m/s的速度垂直磁感线射入磁感强度为B =10 T的均匀磁场中,这电子所受的磁场力是本身重量的_倍已经明白电子质量为m = 9.110-31 kg,根本电荷e = 1.610-1

43、9 C 答: 1.11010 3分2286.在阴极射线管的上方平行管轴方向上放置一长直载流导线,电流方向如以下列图,那么射线应_偏转 答:向下 3分2578.一个带电粒子以某一速度射入均匀磁场中,当粒子速度方向与磁场方向间有一角度a ( 0ap且时,该粒子的运动轨道是_ 答:等距螺旋线 3分2580.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,螺旋线的螺距h =_,半径R =_ 答: 3分 2分2581.电子在磁感强度B = 0.1 T的匀强磁场中沿圆周运动,电子运动构成的等效圆电流强度I =_ (电子电荷e =1.6010-19 C,电子质量m

44、= 9.1110-31 kg)答: 4.4810-10 A 3分2086.如图,一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧,放在磁感强度为B的均匀磁场中,那么载流导线ab所受磁场的作用力的大小为_,方向_ 答: 2分 沿y轴正向 1分2093.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 (如以下列图),放在磁感强度为的均匀磁场中,平行线圈所在平面那么线圈的磁矩为_,线圈遭到的磁力矩为_ 答: 2分 2分2096.在磁场中某点放一特别小的试验线圈假设线圈的面积增大一倍,且其中电流也增大一倍,该线圈所受的最大磁力矩将是原来的_倍 答:4 3分2584.有一半径为a,流过稳恒

45、电流为I的1/4圆弧形载流导线bc,按图示方式置于均匀外磁场中,那么该载流导线所受的安培力大小为_答: aIB 3分2585.不断导线放在B = 0.100 T的均匀磁场中通以电流I = 2.00 A,导线与磁场方向成120deg;角导线上长 0.2 00m的一段受的磁力fm =_ 答:3.4610-2 N 3分2588.如以下列图,在纸面上的直角坐标系中,有一根载流导线AC置于垂直于纸面的均匀磁场中,假设I = 1 A,B = 0.1 T,那么AC导线所受的磁力大小为_ 答:510-3 N 3分2599.如以下列图,在真空中有一半圆形闭合线圈,半径为a,流过稳恒电流I,那么圆心O处的电流元所

46、受的安培力的大小为_,方向_ 答: 2分 垂直电流元背向半圆弧(即向左) 1分2725.如图,在面电流密度为的均匀载流无限大平板附近,有一载流为I半径为R的半圆形刚性线圈,线圈平面与载流大平板垂直,与平行线圈所受磁力矩为_,受力为_ 答:0 1分 0 2分2732.一面积为S,载有电流I的平面闭合线圈置于磁感强度为的均匀磁场中,此线圈遭到的最大磁力矩的大小为_,现在通过线圈的磁通量为_当此线圈遭到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为_ 答: ISB 2分 0 1分 BS 2分2024.已经明白两长直细导线A、B通有电流IA = 1 A,IB = 2 A,电流流向和放置位置如图设IA与IB在P点

47、产生的磁感强度大小分别为BA和BB,那么BA与BB之比为_,现在P点处磁感强度与x轴夹角为_答: 11 2分 30deg; 2分5125.一根无限长直导线通有电流I,在P点处被弯成了一个半径为R的圆,且P点处无穿插和接触,那么圆心O处的磁感强度大小为_,方向为_ 答: 2分 垂直纸面向里 1分计算题1008(难度系数25). 如以下列图,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间隔为d的P点的电场强度解:设杆的左端为坐标原点O,x轴沿直杆方向带电直杆的电荷线密度为l=q / L,在x处取一电荷元dq = ldx = qdx / L,它在P点的场强: 2分总场强为

48、 3分方向沿x轴,即杆的延长线方向1011(45).半径为R的带电细圆环,其电荷线密度为l=l0sinf,式中l0为一常数,f为半径R与x轴所成的夹角,如以下列图试求环心O处的电场强度 解:在任意角 处取微小电量dq=dl,它在O点产生的场强为: 3分它沿x、y轴上的二个分量为:dEx=dEcosf 1分dEy=dEsinf 1分对各分量分别求和 2分 2分故O点的场强为: 1分1060(25). 图中所示, A、B为真空中两个平行的无限大“均匀带电平面,A面上电荷面密度sA17.710-8 Cm-2,B面的电荷面密度sB35.4 10-8 Cm-2试计算两平面之间和两平面外的电场强度(真空介

49、电常量e08.8510-12 C2N-1m-2 )解:两带电平面各自产生的场强分别为: 方向如图示 1分 方向如图示 1分由叠加原理两面间电场强度为 =3104 N/C 方向沿x轴负方向 2分两面外左侧 =1104 N/C 方向沿x轴负方向 2分两面外右侧 = 1104 N/C 方向沿x轴正方向 2分1190(25).电荷线密度为l的无限长“均匀带电细线,弯成图示形状假设半圆弧AB的半径为R,试求圆心O点的场强解:以O点作坐标原点,建立坐标如以下列图半无限长直线Ainfin;在O点产生的场强, 2分半无限长直线Binfin;在O点产生的场强, 2分半圆弧线段在O点产生的场强, 2分由场强叠加原

50、理,O点合场强为 2分1191(30).将一无限长“带电细线弯成图示形状,设电荷均匀分布,电荷线密度为l,四分之一圆弧AB的半径为R,试求圆心O点的场强解:在O点建立坐标系如以下列图 半无限长直线Ainfin;在O点产生的场强: 2分半无限长直线Binfin;在O点产生的场强: 2分四分之一圆弧段在O点产生的场强: 4分由场强叠加原理,O点合场强为: 2分1410(50). 如以下列图, 一半径为R、长度为L的均匀带电圆柱面,总电荷为Q试求端面处轴线上P点的电场强度解:以左端面处为坐标原点x轴沿轴线向右为正在距O点为x处取宽dx的圆环,其上电荷dq=(Qdx) / L 1分 小圆环在P点产生的

51、电场强度为 3分总场强 3分 方向沿x轴正向. 1分1284(20).真空中一立方体形的高斯面,边长a0.1 m,位于图中所示位置已经明白空间的场强分布为: Ex=bx , Ey=0 , Ez=0常量b1000 N/(Cm)试求通过该高斯面的电通量解: 通过xa处平面1的电场强度通量 F1 = -E1 S1= -b a3 1分通过x = 2a处平面2的电场强度通量 F2 = E2 S2 = 2b a3 1分其它平面的电场强度通量都为零因此通过该高斯面的总电场强度通量为 F = F1+ F2 = 2b a3-b a3 = b a3 =1 Nm2/C 3分1372(35).图示一厚度为d的无限大“

52、均匀带电平板,电荷体密度为r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)解:由电荷分布的对称性可知在中心平面两侧离中心平面一样间隔处场强均沿x轴,大小相等而方向相反在板内作底面为S的高斯柱面S1(右图中厚度放大了), 两底面间隔中心平面均为x, 由高斯定理得 那么得 即 4分在板外作底面为S的高斯柱面S2两底面距中心平面均为,由高斯定理得那么得 即 , 4分E x 图线如以下列图 2分1373(40).一半径为R的带电球体,其电荷体密度分布为r =Ar (rle;R) , r =0 (rR)A为一常量试求球体内外的场强分布解:

53、在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳,该壳内所包含的电荷为在半径为r的球面内包含的总电荷为 (rle;R)以该球面为高斯面,按高斯定理有得到 , (rle;R)方向沿径向,A0时向外, Alt;0时向里 3分在球体外作一半径为r的同心高斯球面,按高斯定理有 得到 , (r R)方向沿径向,A0时向外,Alt;0时向里 2分1374(45).一半径为R的带电球体,其电荷体密度分布为 (rle;R) (q为一正的常量) r = 0 (rR)试求:(1) 带电球体的总电荷;(2) 球内、外各点的电场强度;(3) 球内、外各点的电势解:(1) 在球内取半径为r、厚为dr的薄球壳,该壳内所包含的电荷为 d

54、q = dV = qr 4pr2dr/(pR4) = 4qr3dr/R4那么球体所带的总电荷为 3分 (2) 在球内作一半径为r1的高斯球面,按高斯定理有 得 (r1le;R),方向沿半径向外 2分 在球体外作半径为r2的高斯球面,按高斯定理有 得 (r2 R),方向沿半径向外 2分 (3) 球内电势 3分 球外电势 2分1376(65).设电荷体密度沿x轴方向按余弦规律r = r0 cos x分布在整个空间,式中r为电荷体密度、r0为其幅值试求空间的场强分布解:由题意知,电荷沿x轴方向按余弦规律变化可以推断场强的方向必沿x轴方向,且相对yOz平面对称分布 3分 在plusmn;x处作与x轴垂

55、直的两个一样的平面S,用与x轴平行的侧面将其封闭为高斯面,如以下列图 1分由高斯定理 而 1分 2分由此 2SE = 2S r0 sin x / e0得 E=r0 sin x / e0方向可由E值正、负确定,E0表示沿x轴正向,Elt;0那么沿x轴负向 3分1503(45). 如以下列图,一厚为b的无限大“带电平板 , 其电荷体密度分布为rkx (0le;xle;b ),式中k为一正的常量求: (1) 平板外两侧任一点P1和P2处的电场强度大小; (2) 平板内任一点P处的电场强度; (3) 场强为零的点在何处?解: (1) 由对称分析知,平板外两侧场强大小处处相等、方向垂直于平面且背离平面设

56、场强大小为E 作一柱形高斯面垂直于平面其底面大小为S,如以下列图 按高斯定理,即得到 E = kb2 / (4e0) (板外两侧) 4分 (2) 过P点垂直平板作一柱形高斯面,底面为S设该处场强为,如以下列图按高斯定理有 得到 (0le;xle;b) 4分 (3) =0,必须是, 可得 2分1024(35).有一电荷面密度为s的无限大“均匀带电平面假设以该平面处为电势零点,试求带电平面四周空间的电势分布解:选坐标原点在带电平面所在处,x轴垂直于平面由高斯定理可得场强分布为 E=plusmn;s / (2e0) 2分(式中“对x0区域,“对x0区域) . 平面外任意点x处电势:在xle;0区域

57、3分在xge;0区域 3分1025(45). 电荷面密度分别为+s和s的两块无限大“均匀带电平行平面,分别与x轴垂直相交于x1a,x2a 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 解:由高斯定理可得场强分布为: E =-s / e0 (axa) 1分 E = 0 (infin;xa ,axinfin; 1分由此可求电势分布:在infin;xle;a区间 2分在ale;xle;a区间 2分在ale;xinfin;区间 2分 图2分1280(35).图中所示为一沿x轴放置的长度为l的不均匀带电细棒,其电荷线密度为ll0 (x-a),l0为一常量取无穷远处为电势零点,求坐标原

58、点O处的电势解:在任意位置x处取长度元dx,其上带有电荷 dq=l0 (xa)dx 1分它在O点产生的电势 2分O点总电势 2分1421(25).一半径为R的均匀带电圆盘,电荷面密度为s设无穷远处为电势零点计算圆盘中心O点电势解:在圆盘上取一半径为rrarr;rdr范围的同心圆环其面积为 dS=2prdr其上电荷为 dq=2psrdr 2分它在O点产生的电势为 2分总电势 1分1519(25). 图示为一个均匀带电的球层,其电荷体密度为r,球层内外表半径为R1,外外表半径为R2设无穷远处为电势零点,求空腔内任一点的电势解: 由高斯定理可知空腔内E0,故带电球层的空腔是等势区,各点电势均为U .

59、 2分 在球层内取半径为rrarr;rdr的薄球层其电荷为dq = r 4pr2dr该薄层电荷在球心处产生的电势为 2分整个带电球层在球心处产生的电势为 2分由于空腔内为等势区因此空腔内任一点的电势U为 2分 假设按照电势定义计算同样给分.1597(30). 电荷q均匀分布在长为2l的细杆上,求在杆外延长线上与杆端间隔为a的P点的电势(设无穷远处为电势零点)解:设坐标原点位于杆中心O点,x轴沿杆的方向,如以下列图细杆的电荷线密度lq / (2l),在x处取电荷元dq = ldxqdx / (2l),它在P点产生的电势为 4分整个杆上电荷在P点产生的电势 4分5091(50)图示两个同轴带电长直

60、金属圆筒,内、外筒半径分别为R1和R2,两筒间为空气,内、外筒电势分别为U12U0,U2U0,U0为一已经明白常量求两金属圆筒之间的电势分布解:设内筒所带电荷线密度为l,那么两筒间的场强分布为 2分两筒间的电势差为U1U2U0由此得 3分设两筒间任一点(距轴线间隔为r)的电势为U,那么有 3分 (1) 2分或 (2)可以证明,(1)、(2) 两式是相等的 因此两金属圆筒间的电势分布可以用(1)、(2)式表示都可,只要答一个.1043(35).两个带等量异号电荷的均匀带电同心球面,半径分别为R10.03 m和R20.10 m已经明白两者的电势差为450 V,求内球面上所带的电荷解:设内球上所带电

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