物理资料第三篇热学,电磁学

(本资料由09（12）马引涛总结,整理，因个人水平有限，如有不到之处，还请指证)

气体动理论和热力学

气体动理论从微观上用统计的方法研究热力学系统，它以理想气体为研究对象，揭示理想气体压强产生的原因和微观实质；再利用气体动理论的压强公式和理想气体的物态方程，得到理想气体温度公式，从而说明温度的微观实质和统计意义；进一步可以得到能量按自由度均分定理和理想气体热力学能公式 一、气体动理

1、平衡态及其状态参量 理想气体物态方程

分子运动的基本观点是物体由大量分子或原子组成、分子永不停息地作无规则的热运动、分子间有相互作用力。在不受外界影响下，系统的宏观性质不随时间变化，这就是热平衡态。确定平衡态宏观性质的量称为系统的状态参量。气体的状态参量有压强p 、体积V 以及温度T 。

理想气体模型：(1) 分子本身的线度可以忽略不计，(2) 除碰撞时外，分子之间以及分子与器壁之间无相互作用，(3) 分子之间以及分子与器壁之间的碰撞是完全弹性的，(4) 单个分子的运动遵从牛顿力学定律。

理想气体的物态方程：222111T V p T V p =，RT M

m

RT pV ==ν，nkT p =。

2、理想气体的压强和温度公式

对理想气体的压强公式 3

231t 2εv n mn p ==和温度公式kT m 23

212t ==v ε，需要领会它

们的微观实质。压强是大量气体分子对器壁碰撞而产生的，它反映了器壁所受大量分子碰撞时所给冲力的统计平均效果。温度是分子无规则热运动剧烈程度的定量表示。

而它们的统计意义与分子的平均平动动能或速度平方的平均值相联系。此外，关于这两个公式的考核也常常与能量均分定理和理想气体热力学能相联系。

3、能量均分定理，理想气体的热力学能 关于能量均分定理首先需要记住单原子、刚性的双原子和多原子的气体分子运动的自由度，单原子分子i ＝3；刚性双原子分子i ＝5；刚性多原子分子i ＝6。

领会分子每个自由度上的平均能量，区分分子平均动能、平均平动动能、平均转动动能等概念。能量均分定理：在温度为T 的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能都相等，

且等于kT 2

1。一个分子的平均动能kT i

2

k =ε 理想气体的热力学能就只是分子各种运动能量（动能）之和。 1摩尔理想气体的热力学能：RT i

kT i N N U 2)2(A k A ===ε

理想气体的热力学能：RT i

RT i M m U 2

2ν==

4、麦克斯韦速率分布定律

这方面的内容需要记住以下两方面：

一是气体分子热运动速率分布函数的定义v

v d d )(N N

f =

，其意义速率在v 附近，单位速率区间的分子数占总分子数的百分比，也是一个分子的速率在速率v 附近单位速率区间内的概率。

v v d )(d f N

N

=：分子速率分布在v ～v +d v 间隔内的分子数d N 占总分子数N 的百分比。也就是一个分子的速率在v 附近d v 区间内的概率。

()v v v v v d ??+=?f N

N

：

分子速率在任意v ～v +?v 速率间隔内的相对分子数(或一个分子速率分布在间隔v ～v +?v 内的概率)。

()1d d 0

0 ==?

?∞

v v f N N N ：分布函数f (v )必须满足的归一化条件。

二是麦克斯韦速率分布定律的分布曲线的特征和三种统计速率。 最概然速率M

RT

2p =v

平均速率M RT

π8=

v 方均根速率M

RT 3rms

=v

1、热力学第一定律

这部分的基本概念较多，有准静态过程、准静态过程的功、热量、摩尔热容、热力学能等。

准静态过程中的功?

=

2

1

d V V V p W

热量的概念，领会气体摩尔热容的概念，理想气体的摩尔定体热容C V ,m =i R /2和摩尔定压热容C p ,m =(i +2)R /2，关系R C C V p =-m ,m ,。

等体过程系统所吸收的热量)(12m ,T T C Q V V -=ν 等压过程系统所吸收的热量)(12m ,T T C Q p p -=ν

热力学能增量T R i

T R i M m U ?=?=

?2

2ν 综合应用热力学第一定律W U W U U Q +?=+-=12，W Q U -=?， 2、理想气体的等值过程 绝热过程

热力学第一定律对于理想气体等值过程和绝热过程的应用基本上是每次考试必考的知识点。要学会利用准静态过程的过程方程计算过程中的功；综合应用以上知识进行各种等值过程中功、热量、热力学能变化的计算。对于绝热过程，要求记住绝热方程 常量=γpV ，领会绝热过程的含义。

图 麦克斯韦速率分布

p

图 氮气分子在不同温度下的速率分布

3、循环过程和热机效率

循环过程的特点是：热力学能的增量为零，其过程曲线是一条闭合曲线，对于热机循环（正循环，过程曲线为顺时针闭合曲线），闭合曲线所包围的面积就是系统对外做的功。

计算热机循环效率1211 Q Q

Q W -==η。

三、热力学第二定律

关于热力学第二定律考核的内容一般要求了解自然界中一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆过程。能记住热力学第二定律的两种表述、热力学第二定律的微观实质和统计意义。

热力学第二定律的两种表述：克劳修斯表述和开尔文表述

热力学第二定律的微观含义：一切自然过程总是朝着分子热运动更加无序的方向进行。 热力学第二定律的统计意义：孤立系统内的热力学过程总是自动朝着热力学概率Ω 增大的方向进行。

这个定律其实就是上面指出的热现象有关的宏观过程的不可逆性的规律。可以有以下表述：不可能把热量从低温物体

传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热库吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响；即第二类永动机是不可能制成的。

相应的，热力学第二定律就可理解为：在宏观孤立系统内部所发生的实际过程，就是沿着热力学概率大的宏观状态进

行，总是沿着无序性增大的方向进行。我们引进"熵"概念，

熵增加原理也就是热力学第二定律的又一表述：在宏观孤立系统内所发生的实际过程总是沿着熵增加的方向进行，即

ΔS>0

第三篇电磁学

一、静电场

1、电荷与电场 电场强度的计算

一个基本定律：库仑定律2

2

10π41r q q F ε=

电场强度矢量的定义： 0q F E =

，点电荷场强大小2

0π41r q E ε= 电场强度的计算：

场强叠加原理： 电场中任何一点的总场强等于各个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和∑==++=n

i i n 121E E E E E 。点电荷系∑

∑====n

i ri i i

n i i r q 1

2

01π41e E E ε，连续带电体

d 41d 20

??π=

=r r q

e E E ε

2、高斯定理

电场线： 电场线上任意一点P 的切线给出该点场强E 的方向，在电场中任一点处的电场线密度在数值上等于该点处场强的大小。

电场线的性质： (1)电场线起于正电荷(或来自无穷远处)，止于负电荷(或伸向无穷远)，它们不会在没有电荷的地方中断，电场线不闭合。(2)电场线的疏密表示电场的强弱。(3)电场线不能相交。

电场强度通量：场强分布为E 的电场中，通过任意曲面S 的电场强度通量为

cos d d d S

e e ??????=?==θS E ΦΦS

S E

对于闭合曲面，通常规定自内向外为面元法线的正方向。

高斯定理：静电场中任何一闭合曲面S 的电场强度通量，等于该闭合曲面所包围的电量除以ε0，而与S 以外的电荷无关，即

∑??=?=i

i S q Φ0e 1

d εS E 式中∑i

i q 表示对闭合曲2、高斯定理

电场线： 电场线上任意一点P 的切线给出该点场强E 的方向，在电场中任一点处的电场线密度在数值上等于该点处场强的大小。

电场线的性质： (1)电场线起于正电荷(或来自无穷远处)，止于负电荷(或伸向无穷远)，它们不会在没有电荷的地方中断，电场线不闭合。(2)电场线的疏密表示电场的强弱。(3)电场线不能相交。

电场强度通量：场强分布为E 的电场中，通过任意曲面S 的电场强度通量为

cos d d d S

e e ??????=?==θS E ΦΦS

S E

对于闭合曲面，通常规定自内向外为面元法线的正方向。

高斯定理：静电场中任何一闭合曲面S 的电场强度通量，等于该闭合曲面所包围的电量除以ε0，而与S 以外的电荷无关，即

∑??=?=i

i S q Φ0e 1

d εS E 面S 内部的电荷求代数和。

静电场高斯定理是静电场的基本性质，要理解公式中每一项的意义。掌握利用高斯定理求解具有对称性的电场的方法。

3、电势和电势能

静电场力做功的特点：试验电荷在任何静电场中移动时，静电场力所做的功，仅与试验电荷以及始点和终点的位置有关，而与所经历的路径无关。静电场为保守场，静电场力为保守力。

静电场的环路定理：静电场E 的环流等于零0d =??L

l E

电势能与静电场力功的关系：试验电荷q 0在电场中一定的位置处具有电势能W e ，??==-b

a a

b b a q W W W l E d 0e e 。

电势：单位正电荷处在某位置上的电势能即0

e

q W V =

等势面：电势相等的点构成的曲面，与电场线正交。 电势差： ??=-=b

a b a ab V V U l E d ，关系ab ab U q W 0=

点电荷的电势：r

q

V 0π4ε=

（无限远处的电势为零） 电势叠加原理：点电荷系的电场中某点的电势，等于各个点电荷单独存在时在该点的电势的代数和。

电势的求解也有两种方法： （1）根据点电荷电势公式和电势叠加原理可以求出点电荷系和任意带电体的电势分布。∑

∑====+++=n

i i i n

i i n a r q V V V V V 1

01

21π4ε 或者?π=q a r q

V 0

4d ε

（2）用电场强度积分法求电势，根据电势的定义??=C

P

P V l E d （C 为电势零点），对已

知电场强度分布或利用高斯定理可求解电场强度分布的问题可用这种方法求解电势。

4、静电场中的导体

导体静电平衡条件：导体内部电场强度处处为零；导体表面外侧的场强（电场线）必定和导体表面垂直。

导体静电平衡性质：（1）导体是一个等势体，其表面是一个等势面。（2）导体表面邻近处任一点的场强与该处导体表面上的电荷面密度成正比。（3）导体内部各处净电荷为零，电荷只能分布在表面。

重要结论：（1）一个半径为R ，带电量为q 的均匀带电金属球（或者带电球面）在球面

和球体内部任意一点的电势都为R

q

V 0π4ε=。

(2)金属导体接地，则其电势为零。如果它旁边无其他带电体，则金属导体上不带电。

孤立导体的电容： V q C =

电容器的电容： AB B A U q

V V q C =-=

几种典型电容器的电容（极板间为真空时）:

平行板电容器的电容: d

S

C 0ε=

(S 为极板的面积，d 为两极板间间距)

球形电容器的电容: A B B

A R R R R C -=0π4ε（A R 、

B R 分别为内外球极板半径）

圆柱形电容器的电容: A

B R R l

C ln π20ε=

（A R 、B R 分别为内外圆柱体的横截面半径，l 为圆柱体的长度）

5、静电场的能量

电容器中储存的能量： C Q W W 22e ==，也可写成 QU CU W 2

1

212e ==

电场的能量： V E W 20e 2

ε=

（V =Sd 是电容器极板间电场所占空间的体积）

电场的能量密度：20

e 2

E w ε=

要计算任一带电系统整个电场中所储存的总能量，只要将电场的能量密度对整个电场空

间的体积V 积分即可 ?

?==V

V

V E V w W d 2

d 20

e e ε。

稳恒电场与静电场的相似性(识记)：

二、恒定电流的磁场

1、磁场与磁感应强度 毕奥—萨伐尔定律 电流强度：t

q I ??= 电流密度j ： ⊥

??=

S I

j 电源的电动势：电源中非静电力把单位正电荷从电源负极经内电路移动到正极时所做的功，即?+

-?=

)( k d 内l E ε。

磁感应强度B ：方向为带电粒子在磁场中运动时，受力为零的方向。大小θ

sin v q F

B =

毕奥-萨伐尔定律： 电流元l d I 在真空中某一场点产生的磁感应强度d B 的大小

sin d 4d 2

0r

l I B θ

μ?

π=

,d B 的方向与r l ?d I 相同，其矢量式为

π

4d 3

0r

Id r

l B ?=

μ

任意电流产生的磁感应强度可看成是各个电流元I d l 产生的磁感应强度的矢量和，即?

??==L

L

r Id 3

0π

4d r

l B B μ. 典型电流的磁场：

（1）长直电流在导线外任意一点P 的磁感应强度 )cos (cos 4210θθμ-π=d

I B ，若导线为

无限长，则r

I B π=

20μ；长直电流在自身导线上产生的磁场为零。

（2）圆电流I 在轴线上任意一点P 的磁感应强度2

/3222

0)(2x R IR B +=

μ，在圆心处，磁感应

强度大小R

I

B 20μ=

。

2、磁场的高斯定理

磁感应线： 与电场线类似。

磁通量： 通过曲面S 的磁通量为 ????=?=S

S

S B Φθcos d d m S B

磁场的高斯定理： 由于磁感应线是闭合曲线，因此穿入任一闭合曲面的磁感应线数必然等于穿出该闭合曲面的磁感应线数，所以通过任一闭合曲面的磁通量为零。亦即

0 cos d d ==?????S S S B θS B

磁场的高斯定理是磁场的基本性质之一。 3、安培环路定理

安培环路定理： 在真空中的磁场内，磁感应强度B 的环流等于真空磁导率0μ乘以穿过以该闭合曲线为边界所张任意曲面的各电流的代数和，即∑?=?i

i L

I d 0

μ

l B 。

规定与所取积分绕行方向成右手螺旋关系的电流为正，反之为负。式中电流之和为代数和。

安培环路定理的应用：当磁场分布具有某种对称性时，可以用安培环路定理求解磁感应强度B ，其求解步骤一般为首先分析对称性，确定可以用安培环路定理求解，要特别注意电流正负号的判定。

重要结论：无限长密绕直螺线管内任一点的磁感应强度 0nI B μ=

4、安培力和洛伦兹力

安培定律： 磁场对电流元I d l 的作用力d F ，大小θsin d d l BI F =，方向与I d l ?B 的方向一致，因此上式可写为矢量式B l F ?=d d I 。

安培力： 磁场对有限长度的载流导线的作用力F ，等于各电流元所受磁场力的矢量叠加，即???==B l F F d d I 。

磁场对载流线圈的作用：均匀磁场中，平面载流线圈所受的磁力矩为 B m M ?=（平面载流平面线圈的磁矩n e m IS =），使线圈转动。

洛伦兹力： 带电量为q 的粒子以速度v 在磁场中运动时，其受磁场的作用力-洛伦兹力为B F ?=v q 。

洛伦兹力的特点：(1)洛伦兹力始终与电荷的运动方向垂直，(2)洛伦兹力对运动电荷永远不作功。

带电粒子在均匀磁场中的运动：洛伦兹力F 起着向心力的作用，带电粒子的速度大小不

变，只改变方向, 因而作匀速圆周运动。运动轨道半径 qB m R v =，运动周期 qB

m

R T π=π=22v

霍耳效应： 电流通过与磁场垂直的导体时将产生横向电势差（霍耳电势差）

d

IB

R U H

H

=，式中d 为磁场方向导体板的厚度，霍耳系数nq R H 1=，取决于导体的材料。 三、电磁感应与电磁场

1、电磁感应的基本规律 电磁感应现象：当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时，不管这种变化是什么原因引起的，在导体回路中就会产生感应电流的现象。

楞次定律：闭合导体回路中的感应电流，其流向总是企图使感应电流自己激发的穿过回路面积的磁通量，能够抵消或补偿引起感应电流的磁通量的增加或减少。

感应电动势：由电磁感应现象所引起的电动势 法拉第电磁感应定律：导体回路中感应电动势ε 的大小与穿过该回路的磁通量的时间变化率成正比t

Φd d m

-

=ε。负号表示感应电动势总是反抗磁通量的变化。 2、动生电动势和感生电动势

动生电动势： 导体在磁场中运动产生的电动势，???=L

l B d )(v ε。动生电动势是磁场

不变，导体或回路切割磁力线运动。

感生电动势： 当线圈（导体回路）不动而磁场变化时，穿过回路的磁通量也发生变化，由此在回路中激发的感应电动势。

感生电场： 变化的磁场在其周围空间激发一种新型的电场。

变化的磁场和感生电场之间的关系

??

????-=?S L t

S B

l E d d i 3、互感和自感

互感现象： 由于一个回路中电流变化而在邻近另一回路中产生感应电动势的现象，产生的电动势称为互感电动势。

互感系数 M M M ==1221

互感电动势t I M t Ψd d d d 12121-=-

=ε，t

I

M t Ψd d d d 21212-=-=ε 自感：当一个线圈中的电流发生变化时，它所激发的磁场通过线圈自身的磁通量也将在变化，使线圈自身产生感应电动势的现象，产生的电动势称为自感电动势。

自感电动势：t

I

L t d d d d L -=-=ψε L 称为自感系数，简称自感或电感。

互感和自感系数均与外加电流无关，仅有回路的匝数、几何形状和大小以及周围介质决

定。通常我们首先假设回路中通以电流I ,然后求出回路中磁感应强度B 的表达式，再求出回路中的磁通链数ψ，最后代入公式 12121I M Ψ= 或LI =ψ定义求解回路的互感和自感系数。

4、磁场的能量

载流线圈的磁能：载流线圈中的磁能为2m 2

1LI W W == 磁场能量密度： 0

2

m 21μB w =

磁场的能量： ???

???==V

V

V B V w W 0

2

m m d 21d μ 5、麦克斯韦电磁场理论简介 位移电流：“位移电流”是一种假设，它不是电荷的流动，其本质是变化的电场。通过电场中某曲面的位移电流I d 等于电位移矢量的通量的时间变化率，

??

?????=?=

S S

S D

S D d d d d d t

t

I 。 全电流的安培环路定理： ) d d ()(d 0d 0??

??????+?=+=?S S

L

t

I I S D

S j l B μμ 麦克斯韦方程组的积分形式： ???

???

????????+=????-=?=?=???????????S L

L S S

t I t q 00 d d d d 0d d S D l B S B

l E S B S D S μμ

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和电势为： (A) E =0，R Q U 04επ=． (B) E =0，r Q U 04επ= ． (C) 2 04r Q E επ= ，r Q U 04επ= ． (D) 2 04r 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 ，则通过半球面S 的磁通量(取 弯面向外为正)为 (A) r 2 B ． . (B) 2 r 2B ． (C) -r 2B sin ． (D) -r 2 B cos ． ［ ］ 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 O R r P Q n ?B ?α S D I S V B ?

(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． ［ ］ 6.无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于 (A) R I π20μ． (B) R I 40μ． (C) 0． (D) )1 1(20π -R I μ． (E) )1 1(40π +R I μ． ［ ］ 7.如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0 A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为 T ，则可求得铁环的相对磁导率r 为(真空磁导率 =4 ×10-7 T ·m ·A -1 ) (A) ×102 (B) ×102 (C) ×102 (D) ［ ］ y z x I 1 I 2 O R I

新版清华大学物理学考研经验考研参考书考研真题

又是一年考研时节，每年这个时候都是考验的重要时刻，我是从大三上学期学习开始备考的，也跟大家一样，复习的时候除了学习，还经常看一些学姐学长们的考研经验，希望可以在他们的经验里找到可以帮助自己的学习方法。 我今年成功上岸啦，所以跟大家分享一下我的学习经验，希望大家可以在我的经历里找到对你们学习有帮助的信息！ 其实一开始，关于考研我还是有一些抗拒的，感觉考研既费时间又费精力，可是后来慢慢的我发现考研真的算是一门修行，需要我用很多时间才能够深入的理解它，所谓风雨之后方见才害怕难过，所以在室友们的鼓励和支持下，我们一起踏上了考研之路。 虽然当时不知道结局是怎样，但是既然选择了，为了不让自己的努力平白的付出，说什么都要坚持下去！ 因为是这一路的所思所想，所以这篇经验贴稍微有一些长，字数上有一些多，分为英语和政治以及专业课备考经验。 看书确实是需要方法的，不然也不会有人考上有人考不上，在借鉴别人的方法时候，一定要融合自己特点。 注：文章结尾有彩蛋，内附详细资料及下载，还劳烦大家耐心仔细阅读。 清华大学物理学的初试科目为： (101)思想政治理论和(201)英语一 (301)数学一和(836)普通物理（力学、热学、电磁学、光学、近代 参考书目为： 1.《高等数学》(上下册) 同济大学应用数学系高等教育出版社第五版或第四版

2.《线性代数》同济大学应用数学系高等教育出版社第四版 3.《概率论与数理统源计》浙江大学盛骤等高等教育出版社第三版 4.张三慧《大学物理学》 跟大家先说一下英语的复习吧。 学英语免不了背单词这个难关，词汇量上不去，影响的不仅是考试成绩，更是整体英语能力的提升；背单词也是学习者最感到头痛的过程，不是背完了转身就忘，就是背的单词不会用，重点单词主要是在做阅读的时候总结的，我把不认识不熟悉的单词全都挑出来写到旁边，记下来反复背直至考前，总之单词这一块贵在坚持，背单词的日程一定要坚持到考研前一天。 因此，学会如何高效、科学地记忆词汇，养成良好的记单词习惯，才能达到事半功倍的学习效果，我用的是《木糖英语单词闪电版》，里面的高频词汇都给列出来了，真的挺方便的，并且刷真题我用的《木糖英语真题手译》这本书，我感觉对我帮助特别大，里面的知识点讲解的通俗易懂，而且给出的例子都很经典，不容易忘记。 前期，在这段时间最重要的是积累，也就是扩充自己的词汇量，基础相对差一些的同学可以背考研单词，而基础相对好一些的同学考研单词相对于你来说就会比较简单，这时就不必浪费时间，可以进行外刊阅读。由于考研英语阅读的文章全部都是从外刊中摘录的，所以进行外刊阅读就可以把其当作“真题”的泛读。 中期，在期末考试和小学期结束之后就要开始做真题了，我从最早的那年开始一路做下来，留了三套考前模拟，大概是有二十多套。我一般会第一天做一套然后后面花1～2天的时间对文章进行精读及分析错误原因。早些年的英语出题有相当难度，考察的有不少都是很复杂的句式及熟词僻义，这与近几年的考察角

目前最全大学物理电磁学题库包含答案(共43页,千道题)

大学物理电磁学试题（1） 一、选择题：（每题3分，共30分） 1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是： （Ａ）如果高斯面上E 处处为零，则该面内必无电荷。 （Ｂ）如果高斯面内无电荷，则高斯面上E 处处为零。 （Ｃ）如果高斯面上E 处处不为零，则该面内必有电荷。 （Ｄ）如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电通量必不为零 （E ）高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。 [ ] 2. 在已知静电场分布的条件下，任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于： （Ａ）1P 和2P 两点的位置。 （Ｂ）1P 和2P 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）试验电荷的电荷量。 [ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线，虚线表示等势面，由图可看出： （Ａ）C B A E E E >>，C B A U U U >> （Ｂ）C B A E E E <<，C B A U U U << （Ｃ）C B A E E E >>，C B A U U U << （Ｄ）C B A E E E <<，C B A U U U >> [ ] 4. 如图，平行板电容器带电，左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质， 则两种介质内： （Ａ）场强不等，电位移相等。 （Ｂ）场强相等，电位移相等。 （Ｃ）场强相等，电位移不等。 （Ｄ）场强、电位移均不等。 [ ] 5. 图中，Ua-Ub 为： （Ａ）IR -ε （Ｂ）ε+IR （Ｃ）IR +-ε （Ｄ）ε--IR [ ] 6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ，放在均匀磁场B 中，其平面与磁场平行，它所受磁力矩L 等于： （Ａ） BI a 221 （Ｂ）BI a 234 1 （Ｃ）BI a 2 （Ｄ）0 [ ]

大学物理电磁学部分练习题讲解

大学物理电磁学部分练 习题讲解 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

大学物理电磁学部分练习题 1.在静电场中，下列说法中哪一个是正确的（D ） （A ）带正电荷的导体，其电势一定是正值． （B ）等势面上各点的场强一定相等． （C ）场强为零处，电势也一定为零． （D ）场强相等处，电势梯度矢量一定相等． 2.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． 3. 一半径为R 的均匀带电球面，其电荷面密度为σ．该球面内、外的场强分布 为（r 表示从球心引出的矢径）： （ 0 r r R 3 02εσ） =)(r E )(R r <， =)(r E )(R r >． 4.电量分别为q 1，q 2，q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势零点，圆半径为 R ，则b 点处的电势U ＝ )22(813210q q q R ++πε 5.两个点电荷，电量分别为+q 和-3q ，相距为d ，试求： （l ）在它们的连线上电场强度0=E 的点与电荷量为+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的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远？ ? ? d q +q 3-

x θ O d E ? ．解：设点电荷q 所在处为坐标原点O ，X 轴沿两点电荷的连线． （l ）设0=E 的点的坐标为x ′，则 0) '(43' 42 02 0=-- = i d x q i x q E πεπε 可得 0'2'222=-+d dx x 解出 d x )31(21'1+-=和 d x )13(21' 2-= 其中'1x 符合题意，'2x 不符合题意，舍去． （2）设坐标x 处 U ＝ 0，则 ) (43400x d q x q U -- = πεπε 0]) (4[ 40 =--= x d x x d q πε 得 4/0 4d x x d ==- 6.一半径为R 的半球壳，均匀地带有电荷，电荷面密度为σ，求球心处电场强度的大小. 解答：将半球面分成由一系列不同半径的带电圆环组成，带电半球面在圆心O 点处的电场就是所有这些带电圆环在O 点的电场的叠加。 今取一半径为r ，宽度为Rd θ的带电细圆环。 带电圆环在P 点的场强为：() 3222 01 ?4qx E r a x πε= + 在本题中，cos x h R θ==，a r =

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

大学物理电磁学综合复习试题

电学 一、选择题： 1．图中所示曲线表示某种球对称性静电场的场强大小E 随径向距离r 变化的关系，请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的： 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 ．点电荷； D ．外半径为R ，内半径为R /2的均匀带电球壳体。 （ ） 2．如图所示，在坐标( a ，0 )处放置一点电荷＋q ，在坐标(a ，0)处放置另一点电荷－q 。P 点是x 轴上的一点，坐标为(x ，0)。当a x >>时，该点场强的大小为： A ． x q 04πε ； B ． 3 0x qa πε ； C ． 3 02x qa πε ； D ．2 04x q πε 。 （ ） 3．在静电场中，下列说法中哪一种是正确的？ A ．带正电的导体，其电势一定是正值； B ．等势面上各点的场强一定相等； C ．场强为零处，电势也一定为零； D ．场强相等处，电势梯度矢量一定相等。 （ ） 4．如图所示为一沿轴放置的无限长分段均匀带电直线，电荷线密度分别为()0<+x λ和 ()0>-x λ，则o — xy 坐标平面上P 点(o ，a ) A ．0； B ．a i 02πελ?； C ．a i 04πελ?； D ．a j i 02) (πελ??+。 （ ） -a x -Q +q P

5．如图，两无限大平行平板，其电荷面密度均为+σ，则图中三处的电场强度的大小分别为： A ． 0εσ，0，0εσ； B ．0，0 εσ，0； C ． 02εσ，0εσ，02εσ； D ． 0，0 2εσ ，0。 （ ） 6．如图示，直线MN 长为l 2，弧OCD 是以N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有点电荷+q ，M 点有点电荷－q 。今将一实验电荷＋q ，从O 点 出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处的电势为零， 则电场力作功： A ．A <0，且为有限常量； B ．A >0，且为有限常量； C ．A =∞； D ．A =0。 （ ） 7．关于静电场中某点电势值的正负，下列说法中正确的是： A ．电势值的正负取决于置于该点的实验电荷的正负； B ．电势值的正负取决于电场力对实验电荷作功的正负； 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。 （ ） 8．一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

大学物理电磁学复习题含答案

题8-12图 8-12 两个无限大的平行平面都均匀带电，电荷的面密度分别为1σ和2σ，试求空间各处场强． 解: 如题8-12图示，两带电平面均匀带电，电荷面密度分别为1σ与2σ， 两面间， n E ? ?)(21210σσε-= 1σ面外， n E ? ?)(21210 σσε+-= 2σ面外， n E ?? )(21210 σσε+= n ? ：垂直于两平面由1σ面指为2σ面． 8-13 半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r ＜R 的小球体，如题8-13图所示．试求：两球心O 与O '点的场强，并证明小球空腔内的电场是均匀的． 解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-的均匀小球的组合，见题8-13图(a)． (1) ρ+球在O 点产生电场010=E ? ， ρ- 球在O 点产生电场'd π4π34 3 0320 OO r E ερ =? ∴ O 点电场'd 33 030OO r E ερ=?； (2) ρ+ 在O '产生电场'd π4d 34 30301OO E ερπ='? ρ-球在O '产生电场002='E ? ∴ O ' 点电场 0 03ερ= ' E ?'OO 题8-13图(a) 题8-13图(b) (3)设空腔任一点P 相对O '的位矢为r ? '，相对O 点位矢为r ? (如题8-13(b)图) 则 0 3ερr E PO ??= ，

3ερr E O P ' - ='??, ∴ 0 003'3)(3ερερερd OO r r E E E O P PO P ? ?????=='-=+=' ∴腔内场强是均匀的． 8-14 一电偶极子由q =1.0×10-6C 的两个异号点电荷组成，两电荷距离d=0.2cm ，把这电偶极子放 在1.0×105N ·C -1 的外电场中，求外电场作用于电偶极子上的最大力矩． 解: ∵ 电偶极子p ? 在外场E ?中受力矩 E p M ? ???= ∴ qlE pE M ==max 代入数字 4536max 100.2100.1102100.1---?=?????=M m N ? 8-15 两点电荷1q =1.5×10-8C ，2q =3.0×10-8C ，相距1r =42cm ，要把它们之间的距离变为2r =25cm ，需作多少功? 解: ? ? == ?=2 2 2 1 0212 021π4π4d d r r r r q q r r q q r F A εε??)11(2 1r r - 61055.6-?-=J 外力需作的功 61055.6-?-=-='A A J 题8-16图 8-16 如题8-16图所示，在A ，B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷，AB 间距离为2R ，现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 点，求移动过程中电场力作的功． 解: 如题8-16图示 0π41 ε= O U 0)(=-R q R q 0π41ε= O U )3(R q R q -R q 0π6ε- = ∴ R q q U U q A o C O 00 π6)(ε= -= 8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R ．试求环中心O 点处的场强和电势． 解: (1)由于电荷均匀分布与对称性，AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消，取θd d R l = 则θλd d R q =产生O 点E ? d 如图，由于对称性，O 点场强沿y 轴负方向

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.

大学物理电磁学知识点总结

大学物理电磁学知识点总结 导读：就爱阅读网友为您分享以下“大学物理电磁学知识点总结”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持! 大学物理电磁学总结 一、三大定律库仑定律：在真空中，两个静止的点电荷q1 和q2 之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着两个点电荷的连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。 uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er r ur u r 高斯定理：a) 静电场：Φ e = E d S = ∫ s ∑q i i ε0

（真空中） b) 稳恒磁场：Φ m = u u r r Bd S = 0 ∫ s 环路定理：a) 静电场的环路定理：b) 安培环路定理：二、对比总结电与磁 ∫ L ur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i （真空中） L 电磁学 静电场 稳恒磁场稳恒磁场

电场强度：E 磁感应强度：B 定义：B = ur ur F 定义：E = (N/C) q0 基本计算方法：1、点电荷电场强度：E = ur r u r dF （d F = Idl × B ）(T) Idl sin θ 方向：沿该点处静止小磁针的N 极指向。基本计算方法：ur q ur er 4πε 0 r 2 1 r ur u Idl × e r 0 r 1、毕奥-萨伐尔定律：d B = 2 4π r 2、连续分布的电流元的磁场强度： 2、电场强度叠加原理： ur n ur 1 E = ∑ Ei = 4πε 0 i =1

r qi uu eri ∑ r2 i =1 i n r ur u r u r 0 Idl × er B = ∫dB = ∫ 4π r 2 3、安培环路定理（后面介绍） 4、通过磁通量解得（后面介绍） 3、连续分布电荷的电场强度： ur ρ dV ur E=∫ e v 4πε r 2 r 0 ur ? dS ur ur λ dl ur E=∫ er , E = ∫ e s 4πε r 2 l 4πε r 2 r 0 0 4、高斯定理（后面介绍） 5、通过电势解得（后面介绍） 几种常见的带电体的电场强度公式： 几种常见的磁感应强度公式：1、无限长直载流导线外：B = 2、圆电流圆心处：电流轴线上：B = ur 1、点电荷：E = q ur er 4πε 0 r 2 1

清华大学《大学物理》题库(第二部分：电磁学)【题目】

第四章真空中的静电场 4.1库仑定律 4.1.1库仑定律 第1题 【1440】真空中有两个点电荷M、N，相互间作用力为?F，当另一点电荷Q移近这两个点电荷时，M、N两点电荷之间的作用力 (A)大小不变，方向改变(B)大小改变，方向不变 (C)大小和方向都不变(D)大小和方向都改变 4.1.2电场力叠加原理 第3题 【5093】电荷Q(Q>0)均匀分布在长为L的细棒上，在细棒的延长线上距细棒中心O距离为a的P 点处放一电荷为q(q>0)的点电荷，求带电细棒对该点电荷的静电力。 4.2电场强度 4.2.1电场强度的定义 第4题 【1003】下列几个说法中哪一个是正确的？ (A)电场中某点场强的方向，就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相同

电场叠加原理 4.2.2 点的电场强度。 【1262】用绝缘细线弯成的半圆环，半径为R，其上均匀地带有正电荷Q，试求圆心O

第13题 【1264】一半径为R的半球面，均匀地带有电荷，电荷面密度为σ，求球心O处的电场强度。 4.3电通量高斯定理 电通量 4.3.1

4.3.2高斯定理的理解 第16题 【1434】关于高斯定理的理解有下面几种说法，其中正确的是 (A)如果高斯面上?E处处为零，则该面内必无电荷 (B)如果高斯面内无电荷，则高斯面上?E处处为零 (C)如果高斯面上?E处处不为零，则高斯面内必有电荷 (D)如果高斯面内有净电荷，则通过高斯面的电场强度通量必不为零

4.3.3利用高斯定理求电通量

4.3.4利用高斯定理求电场强度

大学物理-电磁学部分-试卷及答案word版本

学习资料 大学物理试卷 （考试时间 120分钟 考试形式闭卷） 年级专业层次 姓名 学号 一．选择题：（共30分 每小题3分） 1．如图所示，两个“无限长”的共轴圆柱面，半径分别为R 1和R 2，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ，则在两圆柱面之间，距离轴线为r 的P 点处的场强大小E 为： （A ）r 012πελ． （B ）r 0212πελλ+． （C ）)(2202r R -πελ． （D ）) (2101R r -πελ． 2．如图所示，直线MN 长为l 2，弧OCD 是以N 点为中心，l 为半径的半圆弧，N 点有正电荷+q ，M 点有负电荷-q ．今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功 （A ） A ＜ 0且为有限常量．（B ） A ＞ 0且为有限常量． （C ） A ＝∞．（D ） A ＝ 0． 3．一带电体可作为点电荷处理的条件是 （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． 4．下列几个说法中哪一个是正确的？ （A ）电场中某点场强的方向，就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相同．

学习资料 （C ）场强方向可由q F E /ρρ=定出，其中q 为试探电荷的电量，q 可正、可负，F ρ 为试探 电荷所受的电场力． （D ）以上说法都不正确． 5．在图（a ）和（b ）中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ，圆周内有电流1I 、2I ，其分布相同，且均在真空中，但在（b ）图中2L 回路外有电流3I ，P 1、P 2为两圆形回路上的对应点，则： （A ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?=???ρρρρ （B ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?≠???ρ ρρρ （C ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?=???ρρρρ （D ）212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?≠???ρ ρρρ 6．电场强度为E ρ的均匀电场，E ρ 的方向与X 轴正向平行，如图所示．则通过图中一半径 为R 的半球面的电场强度通量为 （A ）E R 2π．（B ）E R 22 1 π． （C ）E R 22π． （D ）0 7．在静电场中，有关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是： （A ）场强大的地方电势一定高． （B ）场强相等的各点电势一定相等． （C ）场强为零的点电势不一定为零． （D ）场强为零的点电势必定是零． 8．正方形的两对角上，各置点电荷Q ，在其余两对角上各置电荷q ，若Q 所受合力为零，则Q 与q 的大小关系为 （A ）q Q 22-=． （B ）q Q 2-=． （C ）q Q 4-=． （D ）q Q 2-=． 9．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．

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

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析

高考物理电磁学知识点之磁场真题汇编附解析一、选择题 1．我国探月工程的重要项目之一是探测月球3 2He含量。如图所示，3 2 He（2个质子和1个 中子组成）和4 2 He（2个质子和2个中子组成）组成的粒子束经电场加速后，进入速度选择器，再经过狭缝P进入平板S下方的匀强磁场，沿半圆弧轨迹抵达照相底片，并留下痕迹M、N。下列说法正确的是（） A．速度选择器内部的磁场垂直纸面向外B．平板S下方的磁场垂直纸面向里 C．经过狭缝P时，两种粒子的速度不同D．痕迹N是3 2 He抵达照相底片上时留下的2．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示，下列表述正确的是（） A．M带正电，N带负电 B．M的速率大于N的速率 C．洛伦磁力对M、N做正功 D．M的运行时间大于N的运行时间 3．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t.若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上．若两个微粒所受重力均忽略,则新微粒运动的 ( ) A．轨迹为pb,至屏幕的时间将小于t B．轨迹为pc,至屏幕的时间将大于t C．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t

D．轨迹为pb,至屏幕的时间将等于t 4．对磁感应强度的理解，下列说法错误的是（） A．磁感应强度与磁场力F成正比，与检验电流元IL成反比 B．磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向 C．磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的，与检验电流I无关 D．磁感线越密，磁感应强度越大 5．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（） A．图甲是通电导线周围存在磁场的实验。这一现象是物理学家法拉第通过实验首先发现B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈产生大量热量，从而冶炼金属C．图丙是李辉用多用电表的欧姆挡测量变压器线圈的电阻刘伟手握线圈裸露的两端协助测量，李辉把表笔与线圈断开瞬间，刘伟觉得有电击说明欧姆挡内电池电动势很高 D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个接线柱连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 6．如图所示，两平行直导线cd和ef竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内．则 A．b点的磁感应强度为零 B．ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里 C．cd导线受到的安培力方向向右 D．同时改变了导线的电流方向，cd导线受到的安培力方向不变 7．如图所示，某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后，射人水平放置，电势差为U2的两导体板间的匀强电场中，带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中，则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为（不计重力，不考虑边缘效应）（）

国中学生物理竞赛实验指导书思考题参考答案-电磁学

实验十一 学习使用数字万用表 【思考题参考答案】 1．调节电阻箱的电阻为500Ω和5Ω时，电阻的误差是多大？ 答：以0.1级为例，以每个接点的接触电阻按0.002Ω为例。 对于500Ω电阻从0和9999Ω接线柱输出，误差为 Ω=?+?=?512.0002.06%1.0500R 对于5Ω电阻从0和9.9Ω接线柱输出，误差为 Ω=?+?=?009.0002.02%1.05R 2．电源电压为110V 。是否可以只用一个电阻箱控制，得到0.5A 的电流？ 答：若只用一个电阻箱控制，所需电阻为Ω2205.0110==R 。这需要电阻箱的100?R 档，此档允许电流为0.05A ，实际电流大于额定电流，不能使用。 3．对于一块四位半的数字万用电表的直流电压200mV 量程，可能出现的最大数字是多少？最小分辨率是多少？ 答：最大数字为199.99mV 。最小分辨率为0.01mV 。 4．使用数字万用电表的直流电压2V 量程测量直流电压，测量值为1.5V ，测量误差为多少？如果测量值为0.15V ，测量误差为多少？如果换用200mV 量程测量直流电压0.15V ，误差为多少？ 答：我们以0.5级的三位半表为例，()一个字+±=?x U U %5.0。 2V 量程测量直流电压1.5V 时 ()mV mV V U 5.815.1%5.0±=+?±=? 2V 量程测量直流电压0.15V 时()mV mV V U 8.1115.0%5.0±≈+?±=? 200mV 量程测量直流电压0.15V 时()mV mV mV U 9.01.0150%5.0±≈+?±=? 可见，测量小电压尽量选用低量程档。 5．为什么不宜用数字万用电表的电阻档测量表头内阻？ 答：数字万用电表电阻档内置9V 电池，而微安表头内阻在2000Ω左右。这样测通过表头的电流估计为mA A 5.40045.020009==，这个电流远大于微安表头的满量程电流。 6．为什么不能用数字万用电表的电阻档测量电源内阻？ 答：电阻档的使用条件是被测电阻中无电流通过，或者被测电阻两端无电压。对电源内阻来说，一旦用电阻档测量，电源就为内阻提供了电流，这样容易烧毁电表。 实验十二 制流和分压电路 【思考题参考答案】

高一物理竞赛电磁学：《电路》

U U U =?=21 n n R U R U R U I I I I +?++=+?++=2121 n n R U P 2 = 总电阻： n R R R R 1 11121+?+= （2）电表改装 内阻为 g R 的电流表改装为量程为U 的电压表，需将分压 电阻R 和电流表串联，如图2-2-1所示，所谓量程为U 时，就是当电压表两端的电压为U 时，通过电流表的电流为g I ，电 流表分担的电压为 g U 。根据串联电路的规律有 G V g I g R R g U U U U V U 图2-2-1

g g g g g R R U U U R U U R ?-=?= g g R I U n = 即 ()g g g g g g R n R R I R I U R 1-=?-= 电压表内阻 g g g g g V nR R R I U R R R =?=+= 通常，V R 都很大，理想情况下可认为∞→V R 。 ②欲将内阻为g R ，满偏电流为g I 的电流表改装为量程 为I 的电流表时，需将分流电阻R 和电流表并联，如图2-2-2 所示。同理可推得 g R g R I I R ?= g I I n = g g g g R n R I I I 11-=?-= 通常，R 很小)(g R R <<，可认为电流表内阻 R R g =，理想情况下可认为 0→R 。 ③将电流表改装成欧姆表 简易欧姆表接法示意图如图2-2-3所示，0R 为调零电阻， 表头内阻为g R ，满偏刻度为g I 。测量前，应先将两表笔短接，调节0R 使流过表头的电流为g I ，若电池的电动势为ε， 内阻为r ，则 中R r R R I g g ε ε = ++= 如果在两表笔间接一电阻 中R R x =1，则电流减半，指针指表盘中央，因此， 图2-2-2 图2-2-3

清华大学物理光学课件(第1节)

精密仪器与机械学系 精密仪器系
光学工程基础Ⅱ ——物理光学
孙利群 教授
办公室：3104# 62783033 sunlq@https://www.wendangku.net/doc/a22960880.html,
2013-4-22
1

2 精密仪器与机械学系 精密仪器系
物理光学与几何光学的关系
? 几何光学：不涉及光的物理本性 ? 将光视为传输能量的几何线（光线） ? ? 物理光学在波长趋于0时的一种近似 ? ? 光学 ? ? ?光的干涉 ? ? ? ? ? 波动光学 ?光的衍射 ?物理光学： 研究光的本质 ? ?光的偏振 ? ? ? ? ?量子光学 ? ?
2013-4-22 2

3 精密仪器与机械学系 精密仪器系
绪论：物理光学的研究对象
光（物质）的基本属性 光的传播规律 光与其它物质之间的相互作用
量子光学 电磁光学 波动光学 几何光学
2013-4-22
3

4 精密仪器与机械学系 精密仪器系
物理光学（波动光学）研究内容
光在各向同性媒质中的传播规律（折射、反射、 现 象 & 规 律 吸收、色散、散射）； 传播过程中光波叠加（干涉）时、 光波受阻（衍射）时的现象、规律； 在各向异性媒质中的传播规律（偏振、双折射）
2013-4-22 4

5 精密仪器与机械学系
物理光学的应用
2013-4-22
5

6 精密仪器与机械学系 精密仪器系
物理光学的应用
2013-4-22
6

大学物理电磁学练习题及答案..doc

为 [ ] q (A ) 0(B) 4 兀￡(0 q q J _1 (C )4 兀￡°R (D )4兀％d (C) 护dlO EL环路上任意一点万。0 (D) 护.d「且环路上任意一点万=常量. IBV (A)DS BVS ID 大学物理电磁学练习题 一、选择题(30分) 题号123 答案 题号456 答案 1.一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(〃

清华大学大学物理习题库试题与答案_09_磁学习题

A I I a O B b r (A) O B b r (B) a O B b r (C) a O B b r (D) a 一、选择题 1．5566：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 2 B . (B) 2r 2B (C) -r 2B sin (D) -r 2 B cos ［ ］ 2．2020：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) l I 420 (B) l I 220 (C) l I 02 (D) 以上均不对 3．2353：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 (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，且指向a (E) 为零 ［ ］ 4．2354：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 ［ ］ 5．5468：电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由 电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b 点流出，经长直导线 2沿cb 延长线方向返回电源(如图)。若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点 产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示，则O 点的磁感强度大小 (A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0 (B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021 B B ，B 3 = 0 (C) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0、B 1= 0，但B 2≠ 0 (D) B ≠ 0，因为虽然 21 B B ，但3B ≠ 0 ［ ］ 6．5470：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环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长导线2返回电源(如图)。已知直导线上电流强度为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 与圆心O 三点在同一直线上。设直电流1、2及圆环电流分别在O 点产生的磁感强度 为1B 、2B 及3B ，则O 点的磁感强度的大小 (A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0 (B) B = 0，因为021 B B ，B 3 = 0 (C) B ≠ 0，因为虽然B 1 = B 3 = 0，但B 2≠ 0 (D) B ≠ 0，因为虽然B 1 = B 2 = 0，但B 3≠ 0 (E) B ≠ 0，因为虽然B 2 = B 3 = 0，但1≠ 0 ［ ］ 7．2003：无限长载流空心圆柱导体的外半径分别为a 、b ，电流在导体截面上均匀分布， 则空间各处的B 的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定性地如图所示。正确的图 是 n B S c I d b a a I I I a a a a 2a I P Q O a a b c I O 1 2 I a b 2 I 1 O