大学电磁学试题大集合(含答案)[1]

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3.(10分)电流均匀地流过宽为2a的无穷长平面导体薄板,电流强度为I,通过板的中线并与板面垂直的平面上有一

?点P,P到板的垂直距离为x(见附图),设板厚可略去不计,求P点的磁感应强度B。

4.(10分)两根平行导线,横截面的半径都是a,中心相距为d,载有大小相等而方向相反的电流。设d??a,且两导线内部的磁通量都可略去不计。求这样一对导线长为l段的自感系数L。

《大学物理A》(下)考试试卷( A卷)

1.图1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+? ( x > 0)和-? ( x < 0),则xOy平面上(0, a)点处的场强为:

y ? (0, a) -?

O 图1 ?i (B) 0

2??0a??i (D) j (C) ?2??0a2??0a(A )

2.在电场强度为E的匀强电场中,有一如图2所示的三棱柱,取表面的法线向外,

过面AA?CO,面B?BOC,面ABB?A?的电通量为?1,?2,?3,则

(A) ?1=0, ?2=Ebc, ?3=?Ebc. (B) ?1=?Eac, ?2=0, ?3=Eac.

(C) ?1=?Eac, ?2=?Eca?b, ?3=?Ebc.

(D) ?1=Eac, ?2=Eca?b, ?3=Ebc.

3.如图3所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R1,带电量Q1,外球面半为R2,带电量为Q2.设无穷远处为 电势零点,则内球面上的电势为:

2222+?

x

C A? a x A O z B? c b B E 图2

y 径Q1 R1 O R2 r Q2 ? P Q1?Q2Q1Q2? (B)

4??0r4??0R14??0R2Q1Q2Q1Q2??(C) (D)

4??0r4??0R24??0R14??0r(A)

4.如图4所示,三条平行的无限长直导线,垂直通过边长为 a 的正三角形顶点,每条导线中的电流都是I,这三条导线在正三 角形中心O 点产生的磁感强度为:

(A) B = 0 (B) B =3?0I/(?a) (C) B =3?0I/(2?a) (D) B =3?0I/(3?a) 强度为B2,则有:

(A) B1、B2均与r成正比 (B) B1、B2均与r成反比

(C) B1与r成正比, B2与r成反比 (D) B1与r成反比, B2与r成正比

6.如图5所示.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) ad边转入纸内,bc边转出纸外.(B) ad边转出纸外,cd边转入纸内.(C) ab边转入纸内,cd边转出纸外.(D) ab边转出纸外,cd边转入纸内.

7.图6中, M、P、O为软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K闭合后

(A) P的左端出现N极 (B) M的左端出现N极 (C) O的右端出现N极 (D) P的右端出现N极

M P K 图6

I ? I ? ? O a I ? 图R4 )的磁感强度为B1,圆柱体外(r >R)的磁感5.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 <

d B c I a O 图5

b 8.如图7所示,导体棒AB在均匀磁场中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO?转动(角速度?与B同方向), BC的长度为棒长的1/3. 则:

(A) A点比B点电势低 (B) A点与B点电势相等

A B O C O? 图7

B (C) A点比B点电势高 (D) 有电流从A点流向B点

9.已知钠的逸出功是2 .46 eV,那么钠的红限波长是:

E (A) 540nm (B)505nm (C) 435nm (D) 355nm.

? 10.在加热黑体过程中,其最大单色辐出度对应的波长由0.8?m变到0.4?m,则其温度B A d 增大为原来的

图8

(A)16倍 (B)8倍 (C) 4倍 (D)2倍 二. 填空题(每空2分,共30分).

1. 如图8所示,在场强为E的均匀电场中,A、B两点间距离为d,AB连线方向与E的夹角为30°, 从A点经任意路径到B点的场强线积分 E? dl= AB?2. 一平行板电容器,极板面积为S,相距为d. 若B板接地,且保持A板的电势UA = U0

不变,如图9所示. 把一块面积相同的带电量为Q的导体薄板C平行地插入两板之间,则导体薄板C的电势UC=

3.一平行板电容器两极板间电压为U,其间充满相对电容率为? r的各向同性均匀电介质,电介质厚度为d . 则电介质中的电场能量密度w = 4.如图10所示,在真空中,电流由长直导线1沿切向经a点流入一电阻均匀分布的圆环,再由b点沿切向流出,经长直导线2返回电源.已知直导线上的电流强度为I,圆环半径为R,?aob=180?.则圆心O点处的磁感强度的大小B =

电 流截 面 ? ? ? ?I S1 ? ? S2 图11 U0 UC d/3 2d/3 图9 Q A C B

I a L 2a O 1 R O 2 b I 图10 a O? 图12 5.圆柱体上载有电流I,电流在其横截面上均匀分布

回路L(顺时针绕向)通过圆柱内部,将圆柱体横截面分为两部分,其面积大小分别为S1和S2,如图11所示则 B?d l? L?C a A O B D 6.在磁感强度为B=ai+bj+ck (T)的均匀磁场中,有一个半径为R的半球面形碗,碗口开口沿x轴正方向.则通过此半球形碗的磁通量为

7. 边长为a和2a的两正方形线圈A、B,如图12所示地同轴放置,通有相同的电流I, 线圈B中的电流产生的磁场通过线圈A的磁通量用?A表示, 线圈A中的电流产生的磁场通过线圈B的磁通量用?B表示,则二者大小关系式为

b O? 图13

E

8.矩形线圈长为a宽为b,置于均匀磁场B中.线圈以角速度?旋转,如图13所示,当t=0时线

圈平面处于纸面,且AC边向外,DE边向里.设回路正向ACDEA. 则任一时刻线圈内感应电动势为 9.一截面为长方形的环式螺旋管共有N匝线圈,其尺寸如图14所示.则其自感系数为 10.在一通有电流I的无限长直导线所在平面内, 有一半径为r、电阻为R的导线环,环中心距直导线为a,如图15所示,且a>>r.当直

I r 导线的电流被切断后,沿导线环流过的电量约为

11.一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

a 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

h a b 图14 的位移电流大小为__________ 图15

12.在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为10s,若相对甲以3c/5(c表示真空中光速)的速率作匀速直线运动的乙测得时间间隔为 13.把一个静止质量为m0的粒子,由静止加速到v=0.6c(c为真空中的光速)需做功为

14.某微观粒子运动时的能量是静止能量的k倍,其运动速度的大小为

15.波长? =600nm的光沿x轴正向传播,若光的波长的不确定量Δ?=10?4nm,光子的坐标的不确定量至少为 三.计算题(每小题10分,共40分)

1.一均匀带电的球层, 其电荷体密度为? , 球层内表面半径为R1 , 外表面半径为R2 ,设无穷远处为电势零点, 求球层内外表面的电势

2. 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?的各向同性均匀非铁磁绝缘材料,如右

图所示.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大小B的分布.

3. 如右图所示。半径为R的无限长实心圆柱导体载有电流I,

R3R2R1II

电流沿轴向流动,并均匀分布在导体横截面上.一宽为R,长为l 的矩形回路(与导体轴线同平面)以速度v向导体外运动(设导体内 有一很小的缝隙,但不影响电流及磁场的分布).设初始时刻矩形

?RvRR回路一边与导体轴线重合,求t (t <)时刻回路中的感应电动势.

v

I

2007─2008学年第二学期

《 大学物理A》(下)( A卷)参考答案及评分标准2008.7.2

一 选择题(每小题3分,共30分) 题号 1 答案 C 2 B 3 B 4 A 5 C 6 D 7 A 8 C 9 B 10 D

二 填空题(每空2分,共30分).

1)

322Qd 3) ? 0? rU 2/(2d2) 4) 0 5) ??0IS1/(S1+S2) Ed 2) U0?239?0S2

26)??Ra 7) ?A??B 8)abB?cos?t 9) [?0Nh/2?]In(b/a) 10)

?0Ir22aR

11)?0?R

2dEc2 12)12.5 s 13)0.25m0c 14)k2?1 15)3.6m dtk三 计算题(每小题10分,共40分)

1.解:因电荷球对称,电场球对称,作与带电体对称的球形高斯面,有

?E?dS?4?r2E?qin/t?0 (1分)

S球内rR2 E3=?( R23?R13)/3?0r2 (1分) 故内球面 U1??E?dl??E2?dl??E3?dl

R1R1R2?R2?=?R2R1???r3?R13??3?r???dr??????R2?0R232?R13??3?r???dr

20?(R22?R12)? (3分)

2?0外球面 U2??E?dl??E3?dl

.R2R2??

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