文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 电磁学部分习题

电磁学部分习题

电磁学部分习题
电磁学部分习题

1.(10分)一对同轴无限长直空心薄壁圆筒,电流i 沿内筒流去,沿外筒流回。已知同轴空心原圆筒单位长度的自感系数π

μ20

=

L ,求:(1)同轴空心圆筒内外半径之比;(2)若电流随时间变化,即t I i ωcos 0=,求圆筒单位长度产生的感应电动势。 2.直角OMN ?导线线圈,置于磁感应强度B

的均匀的磁场中,线圈平面和磁场垂直,并绕O 点于B

平行的轴转动。已知

c N O b M O a N M ===,,,转动角速度为ω。试求线圈OMN

的感应电动势OMN ε和边_____

MN 的感应电动势MN ε

3.均匀磁场与导体回路法线n

的夹角3

π

θ=,磁感应强

度B

随时间线性增加,即B=Kt (0>K ),ab 长为l 且以速度v

向右滑动。求任意时刻的感应电动势的大小和方向(设t=0时,x=0)

4.图示一宽度为a 的无限长金属薄片的截面,电流I 在截面上均匀分布,方向垂直纸面向里。有一带电量+q 的点电荷以速度v 垂直纸面向外运动。求电荷到达纸面瞬间时所受的力。 5.如图,有一均匀密绕的无限长直螺线管半径为R ,单位长度上的匝数为n ,导线中通过随时间t 交变的电流t I i ωsin 0=(0I 和ω为常数)

,i 的方向如图所示。试求(1)螺线管内外感生电场的分布(2)紧套在螺线管上的

一个细塑料圆环中的感生电动势。

6.图示一个半径为R 的导体球。带有电荷量为Q ,在它外面同心地包一层各向同性的均匀电介质球壳,其内外半径分别是a 和b ,相对介电常数为r ε,求电介质中的电极化强度P 和介质表面上的束缚电荷面密度。

7、已知一带电细杆,杆长为l ,其线电荷密度为λ=cx ,其中c 为常数。

(1)试求距杆右端距离为a 的P 点电势; (2)由所得的电势求P 点的场强E 。

8.一矩形截面螺绕环(1=r μ)由细导线均匀密绕而成,由细导线均匀密绕而成。内半径为1R ,外半径为2R ,高为b ,共n 匝,在螺绕环的轴线上,另有一无限长直导线"

'O O ,如图所示,在螺线环内通以交变电流t I i ωcos 0=,求当

4πω=t 时,在无限长直导线中的感应电动势i ε(已知

`10821m R -?=m R 12104.2-?=,m b 2106-?=,

1000=N 匝,A I 50=,πω100=s

rad ,0986.13ln =)

9. 在半径为R 的圆柱形空间存在着轴向均匀磁场(如图)。有一长

为2R 的导体棒在垂直磁场的平面内,若磁感应强度B

以0>??t B 变

化,试求:

(1) 导体棒静止在图中位置时,棒中的感应电动势的大小和方向;

(2) 若该棒以速度v

在图中平面内向上运动,横扫过磁场,导体棒在如图所示位置处的感应

电动势的大小和方向。

10、一面积为S 的平面线圈,载有电流I 置于磁感应强度为B

均匀磁场

中,将线圈从力矩最大位置转过α角。 (1)求在此过程中力矩做的功A ;

(2)转角为α时线圈所受的磁力矩||M

11、一带电孤立导体,处于静电平衡时其电荷面密度的分布为σ(x ,y ,z )。已知面元dS 处的电荷面密度为σ0>0,如图所示,则导体上dS

荷在dS 处产生的电场强度的大小为_______________。

12.载有恒定电流I 长直导线旁边有一半圆环导线cd ,半圆环半径为b ,环面与直导线垂直,且半圆环两端点连线的延长线与直导线

相交,如图所示。当半圆环以速度v 沿平行于长直导线的方向平移

时,半圆环上的感应电动势的大小是________________。

13. 一导体球带电荷Q ,球外同心地有两层同性均匀电介质球壳,相

对介电常数分别为εr1和εr2,分界面处半径为R ,如图所示。求两层介质分界面上的极化电荷面密度。

σ0

电磁学期末考试试题

电磁学期末考试 一、选择题。 1. 设源电荷与试探电荷分别为Q 、q ,则定义式q F E =对Q 、q 的要求为:[ ] (A)二者必须是点电荷。 (B)Q 为任意电荷,q 必须为正电荷。 (C)Q 为任意电荷,q 是点电荷,且可正可负。 (D)Q 为任意电荷,q 必须是单位正点电荷。 2. 一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 的一个带电量为dS σ的电荷元,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)无法判定 3. 当一个带电体达到静电平衡时:[ ] (A)表面上电荷密度较大处电势较高。 (B)表面曲率较大处电势较高。 (C)导体内部的电势比导体表面的电势高。 (D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。 4. 在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中,把点电荷+Q 从O 点沿OCD 移到D 点(如图),则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为:[ ] (A)R qQ 06πε,R qQ 06πε-。 (B)R qQ 04πε,R qQ 04πε-。 (C)R qQ 04πε-,R qQ 04πε。 (D)R qQ 06πε-,R qQ 06πε。 5. 相距为1r 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2r ,从相距1r 到相距2r 期间,两电子系统的下列哪一个量是不变的:[ ] (A)动能总和; (B)电势能总和; (C)动量总和; (D)电相互作用力

6. 均匀磁场的磁感应强度B 垂直于半径为r 的圆面。今以该圆周为边线,作一半球面s ,则通过s 面的磁通量的大小为: [ ] (A)B r 22π。 (B)B r 2π。 (C)0。 (D)无法确定的量。 7. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确:[ ] (A)位移电流是由变化电场产生的。 (B)位移电流是由线性变化磁场产生的。 (C)位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律。 (D)位移电流的磁效应不服从安培环路定理。 8.在一个平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流相等,方向如图所示。问那个区域中有些点的磁感应强度可能为零:[ ] A .仅在象限1 B .仅在象限2 C .仅在象限1、3 D .仅在象限2、4 9.通有电流J 的无限长直导线弯成如图所示的3种形状,则P 、Q 、O 各点磁感应强度的大小关系为:[ ] A .P B >Q B >O B B .Q B >P B >O B C . Q B >O B >P B D .O B >Q B >P B

电磁学习题库5

第五章 恒定磁场与磁介质 一、 选择题 1、 关于稳恒磁场的磁场强度H 的下列几种说法中哪个是正确的() A 、H 仅与传导电流有关。 B 、若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H 为零 C 、若闭合曲线上各点的H 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零 D 、以闭合曲线L 为边缘的任意曲面的H 通量均相等 答案:C 2、磁介质有三种,用相对磁导率r μ表征它们各自的特性时() A 、顺磁质r μ>0,抗磁质r μ<0,铁磁质r μ》1 B 、顺磁质r μ>1,抗磁质r μ=1,铁磁质r μ》1 C 、顺磁质r μ>1,抗磁质r μ<1,铁磁质r μ》1 D 、顺磁质r μ>0,抗磁质r μ<0,铁磁质r μ>1 答案:C 3、 用细导线均匀密绕成的长为l ,半径为a(l 》a),总匝数为N 的螺线管通以稳恒电流I ,当管内充满磁导率为r μ的 均匀磁介质后,管中任意一点() A 、磁感应强度大小为B=r μμ0NI B 、磁感应强度大小为B=r μNI /l C 、磁场强度大小为H=0μNI/l D 、磁场强度大小为H=NI/l 答案:D 4、 顺磁物质的磁导率() A 、比真空的磁导率略小 B 、比真空的磁导率略大 C 、远小于真空的磁导率 D 、远大于真空中的磁导率 答案:B 5、 通电直长螺线管内的一半空间充满磁介r u ,在螺线管中,介质中与空气中相等的物理量是() A 、 B 1=B 2 B 、H 1=H 2 C 、M 1=M 2 D 、21 ψψ= 答案:B 6、 图中所示的三条线分别表示三种不同磁介质的B-H 关系,表示顺磁质的是() A 、第一条 B 、第二条 C 、第三条 D 、无法判断 答案:B 7、 磁铁能吸引铁钉之类的小物体是由于() A 、小物体是铁磁性的,被磁铁磁化,受到吸引力 B 、小物体是顺磁性的,被磁铁磁化,受到吸引力 C 、小物体是抗磁性的,被磁铁磁化,受到吸引力 D 、磁铁和小物体都是顺磁性物质,相互吸引 答案:A 8、如图所示,一永磁环,环开一很窄的空隙,环内磁化强度矢量为M ,则空隙中P 点处的H 的大小为() A 、0μM B 、M C 、r μμ0M D 、0 答案:B 9、如图所示,一根沿轴向均匀磁化的细长永磁棒,磁化强度为M ,图中所标各点的磁感应强度是() A 、0,3021 ===B M B B μ B 、M B B M B 032012 1 ,μμ= ==

大学物理电磁学练习题及答案

大学物理电磁学练习题 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[ D ] (A) 0 (B) 04πq d ε (C) 04πq R ε- (D) 01 1 () 4πq d R ε- 2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:[ C ] (A) 12U 减小,E 减小,W 减小; (B) 12U 增大,E 增大,W 增大; (C) 12U 增大,E 不变,W 增大; (D) 12U 减小,E 不变,W 不变. 3.如图,在一圆形电流I 所在的平面内, 选一个同心圆形闭合回路L (A) ?=?L l B 0d ,且环路上任意一点0B = (B) ?=?L l B 0d ,且环路上 任意一点0B ≠ (C) ?≠?L l B 0d ,且环路上任意一点0B ≠ (D) ?≠?L l B 0d ,且环路上任意一点B = 常量. [ B ] 4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示。现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于[ C ] (A) IB V D S (B) B V S ID (C) V D IB (D) IV S B D 5.如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B 平行于ab 边,bc 的长度为 l 。当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、 c 两点间的电势差a c U U -为 [ B ] (A)2 0,a c U U B l εω=-= (B) 2 0,/2a c U U B l εω=-=- (C)22 ,/2a c B l U U B l εωω=-= (D)2 2 ,a c B l U U B l εωω=-= 6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ A ] (A) 位移电流是由变化的电场产生的; (B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律; (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.

大学物理电磁学考试试题及答案

大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1、如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势 为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小与电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ=. (C) 204r Q E επ=,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ=,R Q U 04επ=. [ ] 2、一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O + 2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. [ ] 3、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α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面 向外为正)为 (A) πr 2B . 、 (B) 2 πr 2B . (C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. [ ] 4、一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的 霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 5、两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以 自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势就是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. [ ] y z x I 1 I 2

电磁学习题答案1-3章

第一章 习题一 1、电量Q 相同的四个点电荷置于正方形的四个顶点上,0点为正方形中心,欲使每个顶点的电荷所受电场力为零,则应在0点放置一个电量q =-(1+2√2)Q/4 的点电荷。 2、在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于各点电荷单独在该点产生场强的矢量和,这称为电场强度叠加原理。 3、一点电荷电场中某点受到的电场力很大,则该点的电场强度E :( C ) (A)一定很大 (B)一定很小 (C)可能大也可能小 4、两个电量均为+q 的点电荷相距为2a ,O 为其连线的中点,求在其中垂线上场强具有极大值的点与O 点的距离R 。 解法一:2 2 02 02141 41 a R q πεr q πεE E += = = 21E E E +=,θE θE θE E cos 2cos cos 121=+= 2 2 2 2 042 a R R a R q πε++= ( ) 2 /322 02a R R πεq += E 有极值的条件是: () 0222 /52 2220=+-= a R R a πεq dR dE 即 022 2=-R a ,解得极值点的位置为:a R 2 2= ∵ ( ) 2 /722 2 202 2 3223a R a R πεqR dR E d +-= ,而 03984 02 /222 <- == a πεq dR E d a R ∴ 中垂线上场强具有极大值的点与O 点的距离为a R 2 2= 且 () 2 02 /3220m a x 332/2 / 2a πεq a a a πεq E = += 解法二:θa q πεr q πεE E 2 2 02 021sin 4141= = =,21E E E += +q +q

电磁学题库(附答案)剖析

《电磁学》练习题(附答案) 1. 如图所示,两个点电荷+q 和-3q ,相距为d . 试求: (1) 在它们的连线上电场强度0=E 的点与电荷为+q 的点电荷相距多远? (2) 若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U =0的点与电荷为+q 的点电荷相距多远? 2. 一带有电荷q =3×10- 9 C 的粒子,位于均匀电场中,电场方向如图所示.当该粒子沿水平方向向右方运动5 cm 时,外力作功6×10- 5 J ,粒子动能的增量为4.5×10- 5 J .求:(1) 粒子运动过程中电场力作功多少?(2) 该电场的场强多大? 3. 如图所示,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. 4. 一半径为 R 的带电球体,其电荷体密度分布为 ρ =Ar (r ≤R ) , ρ =0 (r >R ) A 为一常量.试求球体内外的场强分布. 5. 若电荷以相同的面密度σ均匀分布在半径分别为r 1=10 cm 和r 2=20 cm 的两个同心球面上,设无穷远处电势为零,已知球心电势为300 V ,试求两球面的电荷面密度σ的值. (ε0=8.85×10- 12C 2 / N ·m 2 ) 6. 真空中一立方体形的高斯面,边长a =0.1 m ,位于图中所示位 置.已知空间的场强分布为: E x =bx , E y =0 , E z =0. 常量b =1000 N/(C ·m).试求通过该高斯面的电通量. 7. 一电偶极子由电荷q =1.0×10-6 C 的两个异号点电荷组成,两电荷相距l =2.0 cm .把这电偶极子放在场强大小为E =1.0×105 N/C 的均匀电场中.试求: (1) 电场作用于电偶极子的最大力矩. (2) 电偶极子从受最大力矩的位置转到平衡位置过程中,电场力作的功. 8. 电荷为q 1=8.0×10-6 C 和q 2=-16.0×10- 6 C 的两个点电荷相距20 cm ,求离它们都是20 cm 处的电场强度. (真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2N -1m -2 ) 9. 边长为b 的立方盒子的六个面,分别平行于xOy 、yOz 和xOz 平面.盒子的一角在坐标原点处.在 此区域有一静电场,场强为j i E 300200+= .试求穿过各面的电通量. E q L q P

电磁学试题(含答案)

一、单选题 1、如果通过闭合面S的电通量 e 为零,则可以肯定 A、面S内没有电荷 B 、面S内没有净电荷 C、面S上每一点的场强都等于零 D 、面S上每一点的场强都不等于零 2、下列说法中正确的是 A 、沿电场线方向电势逐渐降低B、沿电场线方向电势逐渐升高 C、沿电场线方向场强逐渐减小 D、沿电场线方向场强逐渐增大 3、载流直导线和闭合线圈在同一平面内,如图所示,当导线以速度v 向v 左匀速运动时,在线圈中 A 、有顺时针方向的感应电流 B、有逆时针方向的感应电 C、没有感应电流 D、条件不足,无法判断 4、两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为和, 则 P 点处的场强为 A、 B 、 C 、2 D、 0 P 2000 5、一束粒子、质子、电子的混合粒子流以同样的速度垂直进 入磁场,其运动轨迹如图所示,则其中质子的轨迹是 12 A、曲线 1 B、曲线 23 C、曲线 3 D、无法判断 6、一个电偶极子以如图所示的方式放置在匀强电场 E 中,则在 电场力作用下,该电偶极子将 A 、保持静止B、顺时针转动C、逆时针转动D、条件不足,无法判断 7q 位于边长为a 的正方体的中心,则通过该正方体一个面的电通量为 、点电荷 A 、0 B 、q q D 、 q C、 6 0400 8、长直导线通有电流I 3 A ,另有一个矩形线圈与其共面,如图所I 示,则在下列哪种情况下,线圈中会出现逆时针方向的感应电流? A 、线圈向左运动B、线圈向右运动 C、线圈向上运动 D、线圈向下运动 9、关于真空中静电场的高斯定理 E dS q i,下述说法正确的是: S0 A.该定理只对有某种对称性的静电场才成立; B.q i是空间所有电荷的代数和; C. 积分式中的 E 一定是电荷q i激发的;

电磁学试题单项选择题

注:共120分钟,总分100分 。 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1、两电容器的电容之比为C 1:C 2 =1:2,把它们串联后接到电源上充电,则其静电能之比W 1:W 2 =( B ) A . 1:2 B . 2:1 C . 1:1 D . 不 确定 C Q CU W 2212 2= = CU Q = 并联呢? 2、如图所示,一半径为R 的均匀带电圆环, 电荷总量为q ,则在轴线上离环中心O 为x 处的场强E 为 ( A )

A . ;)(42 3 220R x i xq +πε B . ;)(4220R x i xq +πε C . ;) (42 3 2 20R x i q +πε D . .)(42 20R x i q +πε 3、边长为a 的正方体中心处放置一电量为Q 的点电荷,设无穷远处为电势零点,则在一个侧面的中心处的电势为( B ) A. a Q 04πε B. a Q 02πε C. a Q 0πε D. a Q 022πε r Q U 04πε= 4、一带电体可作为点电荷处理的条件是( C ) A.电荷必须呈球形分布 B.带电体的线度很小 C.带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计

D.电量很小 5、当一个带电导体达到静电平衡时( D ) A.表面上电荷密度较大处电势较高 B.表面曲率较大处电势较高 C.导体内部的电势比导体表面的电势高 D.导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零 *6、有两块面积均为S 的金属板,间距为d (d 与板的 大小比起来为很少),其中一块板带电荷q ,另一块板带电荷2q ,则两板间的电位差为 ( C ) A . ; 230εs qd B . ; 0εs qd C . ; 20εs qd D . .20εs qd (无穷大平面:0 2εσ =E ) 一块板带电荷q : S q =1σ 另一块板带电荷2q :S q 22= σ 两板间的电场:0 1 0222εσεσ-=E

电磁学作业及解答

电磁学习题 1 (1)在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是平行直线,磁感应强度B 的大 小在沿磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)? (2)若存在电流,上述结论是否还对? 2 如题图所示,AB 、CD 为长直导线,C B 为圆心在O 点的一段圆弧形导线, 其半径为R .若通以电流I ,求O 点的磁感应强度. 图 3 在半径为R 的长直圆柱形导体内部,与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔,两轴间距离为a ,且a >r ,横截面如题9-17图所示.现在电流I 沿导体管流动,电流均匀分布在管的横截面上,而电流方向与管的轴线平行.求: (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小; (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小. 4 如图所示,长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框,通以电流2I ,二者 共面.求△ABC 的各边所受的磁力. 图 5 一正方形线圈,由细导线做成,边长为a ,共有N 匝,可以绕通过其相对两边中点的一个竖直轴自由转动.现在线圈中通有电流I ,并把线圈放在均匀的水平

外磁场B 中,线圈对其转轴的转动惯量为J .求线圈绕其平衡位置作微小振动时 的振动周期T . 6 电子在B =70×10-4 T 的匀强磁场中作圆周运动,圆周半径r =3.0cm .已知B 垂直于纸面向外,某时刻电子在A 点,速度v 向上,如图. (1) 试画出这电子运动的轨道; (2) 求这电子速度v 的大小; (3)求这电子的动能k E . 图 7 在霍耳效应实验中,一宽1.0cm ,长4.0cm ,厚1.0×10-3cm 的导体,沿长度 方向载有3.0A 的电流,当磁感应强度大小为B =1.5T 的磁场垂直地通过该导体时,产生1.0×10-5V 的横向电压.试求: (1) 载流子的漂移速度; (2) 每立方米的载流子数目. 8 如图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度v 平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压 N M U U . 图 9 如图所示,用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆.令这半圆形导线在磁场

大学物理第五版(马文蔚)电磁学习题答案

第五章 静 电 场 5 -1 电荷面密度均为+σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板如图(A )放置,其周围空间各点电场强度E (设电场强度方向向右为正、向左为负)随位置坐标x 变化的关系曲线为图(B )中的( ) 分析与解 “无限大”均匀带电平板激发的电场强度为0 2εσ,方向沿带电平板法向向外,依照电场叠加原理可以求得各区域电场强度的大小和方向.因而正确答案为(B ). 5 -2 下列说法正确的是( ) (A )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内一定没有电荷 (B )闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零 (C )闭合曲面的电通量为零时,曲面上各点的电场强度必定为零 (D )闭合曲面的电通量不为零时,曲面上任意一点的电场强度都不可能为零 分析与解 依照静电场中的高斯定理,闭合曲面上各点电场强度都为零时,曲面内电荷的代数和必定为零,但不能肯定曲面内一定没有电荷;闭合曲面的电通量为零时,表示穿入闭合曲面的电场线数等于穿出闭合曲面的电场线数或没有电场线穿过闭合曲面,不能确定曲面上各点的电场强度必定为零;同理闭合曲面的电通量不为零,也不能推断曲面上任意一点的电场强度都不可能为零,因而正确答案为(B ).

5 -3下列说法正确的是( ) (A) 电场强度为零的点,电势也一定为零 (B) 电场强度不为零的点,电势也一定不为零 (C) 电势为零的点,电场强度也一定为零 (D) 电势在某一区域内为常量,则电场强度在该区域内必定为零 分析与解电场强度与电势是描述电场的两个不同物理量,电场强度为零表示试验电荷在该点受到的电场力为零,电势为零表示将试验电荷从该点移到参考零电势点时,电场力作功为零.电场中一点的电势等于单位正电荷从该点沿任意路径到参考零电势点电场力所作的功;电场强度等于负电势梯度.因而正确答案为(D). *5 -4在一个带负电的带电棒附近有一个电偶极子,其电偶极矩p的方向如图所示.当电偶极子被释放后,该电偶极子将( ) (A) 沿逆时针方向旋转直到电偶极矩p水平指向棒尖端而停止 (B) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 (C) 沿逆时针方向旋转至电偶极矩p水平指向棒尖端,同时逆电场线方向朝远离棒尖端移动 (D) 沿顺时针方向旋转至电偶极矩p 水平方向沿棒尖端朝外,同时沿电场线方向朝着棒尖端移动 分析与解电偶极子在非均匀外电场中,除了受到力矩作用使得电偶极子指向电场方向外,还将受到一个指向电场强度增强方向的合力作用,因而正确答案为(B). 5 -5精密实验表明,电子与质子电量差值的最大范围不会超过±10-21e,而中子电量与零差值的最大范围也不会超过±10-21e,由最极端的情况考虑,一个有8个电子,8个质子和8个中子构成的氧原子所带的最大可能净电荷是多少?若将原子视作质点,试比较两个氧原子间的库仑力和万有引

电磁学选择题1Word版

1) 边长为l 的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O处的场强值和电势值都等于零,则: (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处都是负电荷. 答案:(C) 2) 一平板电容器充电后切断电源,若改变两极板间的距离,则下述物理量中哪个保持不变? (A)电容器的电容量. (B)两极板间的场强. (C)两极板间的电势差. (D)电容器储存的能量. 答案:(B) (3) 在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极射线将 (A)向下偏. (B)向上偏. (C)向纸外偏. (D)向纸内偏. 答案:(B) (4) 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的? (A)高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零. (B)高斯面上处处D 为零,则面内必不存在自由电荷. (C)高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关.

(D)以上说法都不正确. 答案:(C) (5) 若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)该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行. (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)该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直. 答案:(A) (6) 关于电场强度与电势之间的关系,下列说法中,哪一种是正确的? (A)在电场中,场强为零的点,电势必为零. (B)在电场中,电势为零的点,电场强度必为零. (C)在电势不变的空间,场强处处为零. (D)在场强不变的空间,电势处处相等. 答案:(C) (7) 在边长为a的正方体中心处放置一电量为Q的点电荷,设无穷远处为电势零点,则在一个侧面的中心处的电势为: (A) a Q 4πε.(B)a Q 2πε. (C) a Q πε.(D)a Q 2 2πε. 答案:(B) (8) 一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会发生?

电磁学经典练习题与答案

高中物理电磁学练习题 一、在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确. 1.如图3-1所示,有一金属箔验电器,起初金属箔闭合,当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时,金属箔开.在这个状态下,用手指接触验电器的金属板,金属箔闭合,问当手指从金属板上离开,然后使棒也远离验电器,金属箔的状态如何变化?从图3-1的①~④四个选项中选取一个正确的答案.[] 图3-1 A.图①B.图②C.图③D.图④ 2.下列关于静电场的说法中正确的是[] A.在点电荷形成的电场中没有场强相等的两点,但有电势相等的两点 B.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势运动 C.场强为零处,电势不一定为零;电势为零处,场强不一定为零 D.初速为零的正电荷在电场力作用下不一定沿电场线运动 3.在静电场中,带电量大小为q的带电粒子(不计重力),仅在电场力的作用下,先后飞过相距为d的a、b两点,动能增加了ΔE,则[]A.a点的电势一定高于b点的电势 B.带电粒子的电势能一定减少 C.电场强度一定等于ΔE/dq D.a、b两点间的电势差大小一定等于ΔE/q 4.将原来相距较近的两个带同种电荷的小球同时由静止释放(小球放在光滑绝缘的水平面上),它们仅在相互间库仑力作用下运动的过程中[]A.它们的相互作用力不断减少 B.它们的加速度之比不断减小 C.它们的动量之和不断增加 D.它们的动能之和不断增加 5.如图3-2所示,两个正、负点电荷,在库仑力作用下,它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动,以下说确的是[] 图3-2

A.它们所需要的向心力不相等 B.它们做圆周运动的角速度相等 C.它们的线速度与其质量成反比 D.它们的运动半径与电荷量成反比 6.如图3-3所示,水平固定的小圆盘A,带电量为Q,电势为零,从盘心处O由静止释放一质量为m,带电量为+q的小球,由于电场的作用,小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的c点,Oc=h,又知道过竖直线上的b点时,小球速度最大,由此可知在Q所形成的电场中,可以确定的物理量是[] 图3-3 A.b点场强B.c点场强 C.b点电势D.c点电势 7.如图3-4所示,带电体Q固定,带电体P的带电量为q,质量为m,与绝缘的水平桌面间的动摩擦因数为μ,将P在A点由静止放开,则在Q的排斥下运动到B点停下,A、B相距为s,下列说确的是[] 图3-4 A.将P从B点由静止拉到A点,水平拉力最少做功2μmgs B.将P从B点由静止拉到A点,水平拉力做功μmgs C.P从A点运动到B点,电势能增加μmgs D.P从A点运动到B点,电势能减少μmgs 8.如图3-5所示,悬线下挂着一个带正电的小球,它的质量为m、电量为q,整个装置处于水平向右的匀强电场中,电场强度为E.[] 图3-5 A.小球平衡时,悬线与竖直方向夹角的正切为Eq/mg B.若剪断悬线,则小球做曲线运动 C.若剪断悬线,则小球做匀速运动 D.若剪断悬线,则小球做匀加速直线运动 9.将一个6V、6W的小灯甲连接在阻不能忽略的电源上,小灯恰好正常发光,现改将一个6V、3W的小灯乙连接到同电源上,则[]A.小灯乙可能正常发光 B.小灯乙可能因电压过高而烧毁 C.小灯乙可能因电压较低而不能正常发光 D.小灯乙一定正常发光 10.用三个电动势均为1.5V、阻均为0.5Ω的相同电池串联起来作电源,向三个阻值都是1Ω的用电器供电,要想获得最大的输出功率,在如图3-6所示电路中应选择的电路是[] 图3-6 11.如图3-10所示的电路中,R 1、R 2 、R 3 、R 4 、R 5 为阻值固定的 电阻,R 6 为可变电阻,A为阻可忽略的电流表,V为阻很大的电压表,电源的

电磁场理论习题及答案1

一. 1.对于矢量A u v,若A u v= e u u v x A+y e u u v y A+z e u u v z A, x 则: e u u v?x e u u v=;z e u u v?z e u u v=; y e u u v?x e u u v=;x e u u v?x e u u v= z 2.对于某一矢量A u v,它的散度定义式为; 用哈密顿算子表示为 3.对于矢量A u v,写出: 高斯定理 斯托克斯定理 4.真空中静电场的两个基本方程的微分形式为 和 5.分析恒定磁场时,在无界真空中,两个基本场变量之间的关系为,通常称它为 二.判断:(共20分,每空2分)正确的在括号中打“√”,错误的打“×”。 1.描绘物理状态空间分布的标量函数和矢量函数,在时间为一定值的情况下,它们是唯一的。() 2.标量场的梯度运算和矢量场的旋度运算都是矢量。() 3.梯度的方向是等值面的切线方向。() 4.恒定电流场是一个无散度场。() 5.一般说来,电场和磁场是共存于同一空间的,但在静止和恒定的情况下,电场和磁场可以独立进行分析。() 6.静电场和恒定磁场都是矢量场,在本质上也是相同的。()

7.研究物质空间内的电场时,仅用电场强度一个场变量不能完全反映物质内发生的静电现象。( ) 8.泊松方程和拉普拉斯方程都适用于有源区域。( ) 9.静电场的边值问题,在每一类的边界条件下,泊松方程或拉普拉斯方程的解都是唯一的。( ) 10.物质被磁化问题和磁化物质产生的宏观磁效应问题是不相关的两方面问题。( ) 三.简答:(共30分,每小题5分) 1.用数学式说明梯无旋。 2.写出标量场的方向导数表达式并说明其涵义。 3.说明真空中电场强度和库仑定律。 4.实际边值问题的边界条件分为哪几类? 5.写出磁通连续性方程的积分形式和微分形式。 6.写出在恒定磁场中,不同介质交界面上的边界条件。 四.计算:(共10分)半径分别为a,b(a>b),球心距为c(c

电磁学试题(含答案)

一、单选题 1、 如果通过闭合面S 的电通量e Φ为零,则可以肯定 A 、面S 内没有电荷 B 、面S 内没有净电荷 C 、面S 上每一点的场强都等于零 D 、面S 上每一点的场强都不等于零 2、 下列说法中正确的是 A 、沿电场线方向电势逐渐降低 B 、沿电场线方向电势逐渐升高 C 、沿电场线方向场强逐渐减小 D 、沿电场线方向场强逐渐增大 3、 载流直导线和闭合线圈在同一平面内,如图所示,当导线以速度v 向 左匀速运动时,在线圈中 A 、有顺时针方向的感应电流 B 、有逆时针方向的感应电 C 、没有感应电流 D 、条件不足,无法判断 4、 两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为σ+和σ-, 则P 点处的场强为 A 、02εσ B 、0εσ C 、0 2εσ D 、0 5、 一束α粒子、质子、电子的混合粒子流以同样的速度垂直进 入磁场,其运动轨迹如图所示,则其中质子的轨迹是 A 、曲线1 B 、曲线2 C 、曲线3 D 、无法判断 6、 一个电偶极子以如图所示的方式放置在匀强电场 E 中,则在 电场力作用下,该电偶极子将 A 、保持静止 B 、顺时针转动 C 、逆时针转动 D 、条件不足,无法判断 7、 点电荷q 位于边长为a 的正方体的中心,则通过该正方体一个面的电通量为 A 、0 B 、0εq C 、04εq D 、0 6εq 8、 长直导线通有电流A 3=I ,另有一个矩形线圈与其共面,如图所 示,则在下列哪种情况下,线圈中会出现逆时针方向的感应电流? A 、线圈向左运动 B 、线圈向右运动 C 、线圈向上运动 D 、线圈向下运动 9、 关于真空中静电场的高斯定理0 εi S q S d E ∑=?? ,下述说法正确的是: A. 该定理只对有某种对称性的静电场才成立; B. i q ∑是空间所有电荷的代数和; C. 积分式中的E 一定是电荷i q ∑激发的; σ - P 3 I

电磁学作业及解答

电磁学习题 1 (1)在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是平行直线,磁感应强度B 的大小在沿 磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的) (2)若存在电流,上述结论是否还对 2 如题图所示,AB 、CD 为长直导线,C B 为圆心在O 点的一段圆弧形导线,其半径为R .若通以电流I ,求O 点的磁感应强度. 图 3 在半径为R 的长直圆柱形导体内部,与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔,两轴间距离为a ,且a >r ,横截面如题9-17图所示.现在电流I 沿导体管流动,电流均匀分布在管的横截面上,而电流方向与管的轴线平行.求: (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小; (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小. 4 如图所示,长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框,通以电流2I ,二者 共面.求△ABC 的各边所受的磁力. 图 5 一正方形线圈,由细导线做成,边长为a ,共有N 匝,可以绕通过其相对两边中点

的一个竖直轴自由转动.现在线圈中通有电流I ,并把线圈放在均匀的水平外磁场B 中,线圈对其转轴的转动惯量为J .求线圈绕其平衡位置作微小振动时的振动周期T . 6 电子在B =70×10-4 T 的匀强磁场中作圆周运动,圆周半径r =.已知B 垂直于纸面向外,某时刻电子在A 点,速度v 向上,如图. (1) 试画出这电子运动的轨道; (2) 求这电子速度v 的大小; (3)求这电子的动能k E . 图 7 在霍耳效应实验中,一宽,长,厚×10-3 cm 的导体,沿长度方向载有的电流,当磁 感应强度大小为B =的磁场垂直地通过该导体时,产生×10-5 V 的横向电压.试求: (1) 载流子的漂移速度; (2) 每立方米的载流子数目. 8 如图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度v 平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压 N M U U . 图 9 如图所示,用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆.令这半圆形导线在磁场中以频率f 绕图中半圆的直径旋转.整个电路的电阻为R .求:感应电流的最大值.

电磁学复习题答案分析

一、: 二、 填空题(每小题3分) 1、如图一边长为a 的等边三角形两顶点A ,B 上分别放电量为+q 的两点电荷,问顶点C 处的电场强度大小为 2 043a q πε 。 2、如图边长为L 的等边三角形的三个顶点,若在A 、B 、C 三个顶点处分别放置带电量为q 的正点电荷,则A 、B 、C 三点电荷在等边三角形三条中线交点上产生的合场强的大小为 0 。 3、两无限大的带电平面,其电荷密度均为+σ,则两带电平面之间的场强为 0 。 4、均匀带电(电荷面密度为σ)无限大均匀带电平板,距平板距离为r 处一点平p 处的电场强度大小为 2εσ 。 5、一无限大均匀带电平面,电荷面密度为σ,则带电平面外任一点的电场强度的大小为 2εσ 。 6、两无限大的带电平面,其电荷密度分别为+σ,-σ,则两带电平面之间的场强为 0 εσ 。 7、均匀带电圆环带电量q ,圆环半径为R ,则圆环中心点处的电场强度大小为 0 。 { 8、ABCD 是边长为L 的正方形的四个顶点,若在A 、B 、C 、D 四个顶点处分别放置带电量为q 的正点电荷,则A 、B 、C 、D 四点电荷在正方形对角线交点上产生的合场强的大小为 0 。 9、静电场力做功的特点:静电场力做功与路径 无关 (填“有关”或“无关” ) 10、如图所示,一点电荷q +位于立方体的中心,则通过abcd 面的E 的电通量φ大小为 6εq 。 11、静电平衡导体的表面电荷面密度为α,则表面处的电场强度E = εα 。 12、半径为R 的球壳均匀带电荷q ,电场中球面处的电势为 R q 04πε 。 13、半径为R 的球面均匀带电荷q ,在真空中球心处的电势为 R q 04πε 。 14、设点电荷q 的电场中的某一点距电荷q 的距离为处r 的电场强度的大小为 2 04r q πε ,该点的电势为 r q 04πε 。 15、通过磁场中某一曲面的磁场线叫做通过此曲面的磁通量,则通过任意闭合曲面的磁通量为 0 。 [ 16、真空中,半径为R 的圆形载流导线的电流为I ,则在圆心处的磁感应强度大小为 R I 20μ 。(真磁导率为0μ) 17、如图所示,电流元l Id 在A 处产生的磁感应强度大小为 2 04sin r Idl πθ μ 。 18.通有电流I 半径为R 圆形导线,放在均匀磁场B 中,磁场与导线平面垂直,则磁场作用在圆形导线上的最大力矩为 IB R 2π 。 19、一通有电流I 的无限长载流导线,距导线垂直距离R 处的一点P 处的磁感应强度B 大小为 R I πμ20 。 20、一无限长通电螺线管,单位长度上线圈的匝数为n ,通有电流为I ,则螺线管内部磁感应强度大小为 nI 0μ 。 21、一个直径为D 的线圈有N 匝,载有电流I ,将它置于磁感强度为B 的匀强磁场中,作用于线圈的最大力矩M= 4/2IB D N π 。 22、一面积为S 正方形线圈由外皮绝缘的细导线绕成,共有N 匝,放在磁感应强度为B 的外磁场中,当导线通有电流

大学物理电磁学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2 r 2B . (B) r 2B . (C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 2、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 ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) r 2B . (B) 2 r 2B . (C) - r 2B sin . (D) - r 2B cos . [ D ] 3、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B 1 / B 2为 (A) 0.90. (B) 1.00. (C) 1.11. (D) 1.22. [ C ] 4、如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度 (A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内. (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b . (D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a . (E) 为零. [ E ] 5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状, 则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . (C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P . [ D ] 6、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方 形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01 B ,02 B . (B) 01 B ,l I B 0222 . (C) l I B 0122 ,02 B . a

(完整版)电磁学练习题及答案

P r λ2 λ1 R 1 R 2 1.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E ρ 。现在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么 位置才能使P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x >1。 (B) x 轴上00。 (E) y 轴上y <0。 [ C ] 2.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) d q 04επ (C) R q 04επ- (D) )11(40R d q -πε [ D ] 3.图所示,两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2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λ1和λ2,则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为: (A) r 0212ελλπ+ (B) ()()202 10122R r R r -π+-πελελ (C) ()202 12R r -π+ελλ (D) 2 02 10122R R ελελπ+π [ A ] 4.荷面密度为+σ和-σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板,放在与平面相垂直的x 轴上的+a 和-a 位置上,如图所示。设坐标原点O 处电势为零,则在-a <x <+a 区域的电势分布曲线为 [ C ] 5.点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电势零点 , 则M 点的电势为 (A) a q 04επ (B) a q 08επ (C) a q 04επ- (D) a q 08επ- [ D ] y x O +Q P (1,0) R O d +q +a a O -σ +σ O -a +a x U (A) O -a +a x U O -a +a x U (C) O -a +a x U (D) a a +q P M

电磁学习题

71、两个大小完全相同的带电金属小球,电量分别为5q 和-4q ,已知它们相距为r 时作用力为F ,则将它们放在相距3r 位置同时其电量均减半,相互作用力大小为__________F 。 72、高斯定理表明磁场是 场,而静电场是有源场。任意高斯面上的静电场强度通量积分结果仅仅取决于该高斯面内全部电荷的代数和。现有图1-1所示的三个闭合曲面S 1、S 2、S 3,通过这些高斯面的电场强度通量计算结果分别为:???=Φ11S S E d , ???=Φ22S S E d , ???=Φ33S S E d ,则Φ1=__________;Φ2+Φ3=__________。 75、静电场中场强环流为零,这表明静电力是___________。 79、电场强度可以叙述为电场中某一点上单位正电荷所受的________________;电 场中某一点的电势可以叙述为:单位正电荷在该点所具有的___________。 87、在磁感应强度B=0.8T 的匀强磁场中,有一根与磁场方向垂直的长L=3m 的直载流导线,其电流强度I=3.0A ,此时载流导线所受的磁场力大小为__________。 90、相距a ,电流分别为I 1,I 2的两条无限长平行载流导线,单位长度的相互作用力为__________。 93、丹麦物理学家H. C. 奥斯特先生的伟大功绩是发现了______的磁效应;英国科学家 M.法拉第最为杰出的科学成就是发现了__________现象。 94、载流微元I d l 在磁场B 中所受的作用力微元d F 一定与_____和______垂直. 96、两根长直载流导线平行放置在真空中,如图所示,流出纸面的电流为2I ,流入纸面的电流为 I ,两电流均为稳恒电流,则磁感应强度沿图示矢量闭合回路L 1、L 3的环流??L r B d 分别为_______、________. 95、一带电粒子垂直射入磁场后,运动轨迹是半径为R 的圆周,若要使轨道半径变为R /7,可以考虑将磁感应强度增强为原来的______倍或者将速度减小为原来的________。 98、当穿过一个闭合导体回路所围面积的__________发生变化时,回路中就有电流出现,这种现象叫做___________。 99、用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈,其电阻R =10欧,均匀磁场垂直于线圈平面.欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ,B 的变化率应为dB /dt =_________________. 88、真空中静电场的高斯定理是 [ ] A dt d i Φ-=ε B 0ε∑??=?面内q d S S E C ∑?=?内I d 0μl B D. ?≡?0l E d 89、由电场强度公式E =F/q 0,可知:[ ] A 、电场强度与试验电荷的有无及大小无关 B 、电场强度与试验电荷的电量成反比 C 、电场强度与试验电荷的受力成正比 D 、以上说法均不对

相关文档