大學(xué)物理電磁學(xué)(1)

1、大學(xué)物理大學(xué)物理電磁學(xué)電磁學(xué)復(fù)習(xí)檢測題及答案復(fù)習(xí)檢測題及答案A卷卷 一：選擇題一：選擇題 （3030分）分） 單選題單選題 1、電場中一個高斯面、電場中一個高斯面S內(nèi)有電荷內(nèi)有電荷 、 ，S面外有面外有電荷電荷 、 ，關(guān)于高斯定理，關(guān)于高斯定理 ： 正確正確的說法是：的說法是： （ ） （A） 積分號內(nèi)是積分號內(nèi)是 、 所共同激發(fā)的；所共同激發(fā)的； （B） 積分號內(nèi)是積分號內(nèi)是 、 、 、 所共同激發(fā)的；所共同激發(fā)的； （C） 積分號內(nèi)是積分號內(nèi)是 、 所共同激發(fā)的；所共同激發(fā)的； （D） 以上說法都不對。以上說法都不對。 isqsdE01 1q2q3q4q1q2q3q4q2q1q3q4q 2

2、、在電場中有、在電場中有A、B兩點，在下述情況中，兩點，在下述情況中，B點點電勢較高的是電勢較高的是 （ ） （A） 正電荷由正電荷由A移到移到B時，外力克服電場力時，外力克服電場力 作作 正功；正功； （B） 正電荷由正電荷由A移到移到B時，電場力作正功；時，電場力作正功； （C） 負電荷由負電荷由A移到移到B時，外力克服電場力時，外力克服電場力 作正功；作正功； （D） 負電荷由負電荷由A移到移到B時，電場力作負功；時，電場力作負功； 3、已知某帶電體的靜電場中的、已知某帶電體的靜電場中的Ur關(guān)系曲關(guān)系曲線如圖所示，則該帶電體是線如圖所示，則該帶電體是 （ ） （A） 半徑為半徑為R的均勻

3、帶電球體；的均勻帶電球體； （B） 半徑為半徑為R的均勻帶電球面；的均勻帶電球面； （C） 半徑為半徑為R的均勻帶電圓柱體；的均勻帶電圓柱體； （D） 半徑為半徑為R的均勻帶電圓柱面。的均勻帶電圓柱面。 rU1 URr 4、半徑分別為、半徑分別為R及及r的兩個球形導(dǎo)體（的兩個球形導(dǎo)體（Rr），相），相距很遠，今用細導(dǎo)線連接起來，使兩導(dǎo)體帶電，則兩球距很遠，今用細導(dǎo)線連接起來，使兩導(dǎo)體帶電，則兩球表面電荷面密度之比表面電荷面密度之比 為為 （ ） (A) ; (B) ; (C) (D) 小小球球大大球球 /rR :Rr :22: rR1:15、通以穩(wěn)恒電流的長直導(dǎo)線，在其周圍產(chǎn)生電場、通以穩(wěn)恒電

4、流的長直導(dǎo)線，在其周圍產(chǎn)生電場和磁場的情況怎樣？和磁場的情況怎樣？ （ ） (A) 只產(chǎn)生電場；只產(chǎn)生電場； (B) 只產(chǎn)生磁場只產(chǎn)生磁場; (C) 既產(chǎn)生電場，又產(chǎn)生磁場既產(chǎn)生電場，又產(chǎn)生磁場 (D) 既不產(chǎn)生電場，又不產(chǎn)生磁場既不產(chǎn)生電場，又不產(chǎn)生磁場 6、如圖，兩條無限長直導(dǎo)線互相垂直，距離為、如圖，兩條無限長直導(dǎo)線互相垂直，距離為d，P點到這兩條導(dǎo)線的距離都是點到這兩條導(dǎo)線的距離都是d。若兩導(dǎo)線都載有電流。若兩導(dǎo)線都載有電流I，則則P點的磁感應(yīng)強度大小為點的磁感應(yīng)強度大小為 （ ） d d d d P P d d I I I I dIC 22 )(00 )(AdIB 2 )(0dID

5、0 )( 7、對于安培環(huán)路定理、對于安培環(huán)路定理 ： ，在下，在下列說法中正確的是列說法中正確的是 （ ） （A） 只是穿過閉合環(huán)路的電流所激發(fā)，只是穿過閉合環(huán)路的電流所激發(fā)， 與環(huán)與環(huán) 路外的電流無關(guān)；路外的電流無關(guān)； （B） 是環(huán)路內(nèi)、外電流的代數(shù)和；是環(huán)路內(nèi)、外電流的代數(shù)和； （C） 該定理只在具有高度對稱的磁場中才該定理只在具有高度對稱的磁場中才 成成 立；立； （D） 只有磁場分布具有高度對稱性時，才能只有磁場分布具有高度對稱性時，才能 利用它直接計算利用它直接計算 的大小。的大小。 Il dBL0 B IB8、一個長直螺線管通有交流電，把一個帶負電的粒、一個長直螺線管通有交流電，把

6、一個帶負電的粒子沿螺線管的軸線射入管中，粒子將在管中子沿螺線管的軸線射入管中，粒子將在管中 （ ） （A）圓周運動；）圓周運動； （B）沿管軸來回運動；）沿管軸來回運動； （C）螺旋線運動；）螺旋線運動； （D）勻速直線運動。）勻速直線運動。9、兩個直徑和長度均相同的長直螺線管、兩個直徑和長度均相同的長直螺線管A、B都只含都只含有一層繞組，其中有一層繞組，其中A是由較細的導(dǎo)線密繞而成，是由較細的導(dǎo)線密繞而成，B是由是由較粗的導(dǎo)線密繞而成。若繞組層的厚度可以忽略不計，較粗的導(dǎo)線密繞而成。若繞組層的厚度可以忽略不計，則自感較大的是則自感較大的是 （ ） （A）螺線管）螺線管A； （B）螺線管）螺線

7、管B； （C）兩螺線管自感一樣大；）兩螺線管自感一樣大； （D）難以判定。）難以判定。10、位移電流的本質(zhì)是變化電場，其大小取決（、位移電流的本質(zhì)是變化電場，其大小取決（ ） （A）電場強度的大??；（）電場強度的大??；（B）電位移矢量的大??；）電位移矢量的大??； （C）電通量的大??；）電通量的大??； （D）電場隨時間的變化率）電場隨時間的變化率 大小。大小。二：填空題二：填空題 （3030分）分）P P 導(dǎo)體 q n 1、（、（3分）如圖所示，真空中有一不帶電的導(dǎo)體（圖分）如圖所示，真空中有一不帶電的導(dǎo)體（圖中只畫出其一部分），其左側(cè)有一點電荷中只畫出其一部分），其左側(cè)有一點電荷q，已知導(dǎo)體，

8、已知導(dǎo)體表面表面P點處電荷面密度為點處電荷面密度為 （ 表示表示P點處表面上沿點處表面上沿外法線的單位矢量），若用外法線的單位矢量），若用 表示點電荷表示點電荷q在在p點處的點處的場強，則導(dǎo)體外場強，則導(dǎo)體外P點附近的場強點附近的場強 =_。 nqEE 0n 2、（、（5分）對下列問題請選擇分）對下列問題請選擇“增大增大”、“減減小小”、“不變不變”作答。作答。（1） 平行板電容器保持板上電量不變（即充電平行板電容器保持板上電量不變（即充電后切斷電源）?，F(xiàn)在使兩板間的距離增大，則兩板后切斷電源）?，F(xiàn)在使兩板間的距離增大，則兩板間的場強間的場強_；電容；電容_；電場能量；電場能量_。 （2） 如

9、果保持兩板間電壓不變（即充電后與電如果保持兩板間電壓不變（即充電后與電源連接著）。則兩板間距離增大時，兩板間的場強源連接著）。則兩板間距離增大時，兩板間的場強_；電容；電容_；電場能量；電場能量_。 不變不變減小減小增大增大減小減小減小減小減小減小3、（、（5分）一無限長載流導(dǎo)線彎成圖示形狀，則半分）一無限長載流導(dǎo)線彎成圖示形狀，則半圓圓心圓圓心O處的磁感應(yīng)強度大小為處的磁感應(yīng)強度大小為_ _ _ _，方向方向_ _ _。O 4 5 O R I 41221410）（ RI 垂直紙面向里垂直紙面向里4、（、（5分）如圖，在分）如圖，在 的空間存在均勻磁場，的空間存在均勻磁場，其磁感應(yīng)強度為其磁感

10、應(yīng)強度為 ，方向垂直紙面向里，當(dāng)一個，方向垂直紙面向里，當(dāng)一個質(zhì)量為質(zhì)量為m，電量為，電量為q的電荷以速度的電荷以速度在在 處朝處朝 軸正方向進入磁場，則電荷飛出磁場時的軸正方向進入磁場，則電荷飛出磁場時的坐標(biāo)是坐標(biāo)是 ，在磁場，在磁場中運動的時間中運動的時間t=_。 0 xB0, 0 yxxv_, yxO O y y xBv 0 2mqBv qBm 5、（、（3分）如圖，三根無限長載流直導(dǎo)線平行地放分）如圖，三根無限長載流直導(dǎo)線平行地放置在同一平面，欲使置在同一平面，欲使AB導(dǎo)線所受的安培力為零，則導(dǎo)線所受的安培力為零，則y=_ （以知數(shù)值參看圖示）。（以知數(shù)值參看圖示）。I I I I 0

11、 0 2 2I I y y d d A A B B 3d6、（、（3分）無限長直導(dǎo)線與矩形剛性線圈均通有如分）無限長直導(dǎo)線與矩形剛性線圈均通有如圖所示方向電流。當(dāng)線圈在直導(dǎo)線一側(cè)，且二者共圖所示方向電流。當(dāng)線圈在直導(dǎo)線一側(cè)，且二者共面（圖面（圖a所示），則線圈將向所示），則線圈將向_ 邊移動；當(dāng)邊移動；當(dāng)線圈軸線與直導(dǎo)線重合，但不接觸（圖線圈軸線與直導(dǎo)線重合，但不接觸（圖b所示），所示），則線圈將向則線圈將向_邊移動。邊移動。( (a a) ) I I 2 2 I I 1 1 2 2 I I I I 1 1 ( (b b) ) 左左右右HB0 O O H H B B I II II I I I

12、I I I I IIIIIIa a b b c c Z Z X X y y o o B B 40cm 30cm 30cm 0.120.120三：計算題：三：計算題： （共（共4040分）分） 1、 兩條平行的無限長直均勻帶電線，相距為兩條平行的無限長直均勻帶電線，相距為a，電荷線密度分別為電荷線密度分別為 ， 求：（求：（1）這兩根線構(gòu)成的平面上任一點）這兩根線構(gòu)成的平面上任一點P的場強；的場強； （2）任一帶電線每單位長度上所受的吸引力。）任一帶電線每單位長度上所受的吸引力。 2 2 112EE 0 1 2 1000分分）（）（則則，即即點點在在兩兩帶帶電電線線之之間間，若若分分建建立立圖圖

13、示示坐坐標(biāo)標(biāo)系系，生生的的場場強強為為無無限限長長均均勻勻帶帶電電直直線線產(chǎn)產(chǎn)、解解：由由高高斯斯定定理理知知：ixaxaixaxEaxPrrE a a F F P O O x x - 分分，方方向向向向右右（見見圖圖）長長度度受受靜靜電電力力大大小小也也為為同同理理，帶帶正正電電線線每每單單位位分分，方方向向向向左左。大大小小為為：靜靜電電力力帶帶負負電電線線每每單單位位長長度度受受線線處處的的場場強強大大小小為為：）因因帶帶正正電電線線在在帶帶負負電電（分分）（）（，則則在在帶帶正正電電線線左左方方，即即若若分分）（）（，則則點點在在帶帶負負電電線線右右方方，即即若若1 F 2 2EF F

14、 2E 22 2122EE 0 xP 2 2122EE axP 020000000aaiaxxaiaxixEiaxxaiaxixE 2、 半徑為半徑為R的導(dǎo)體球，放在內(nèi)、外半徑為的導(dǎo)體球，放在內(nèi)、外半徑為 和和 的同心導(dǎo)體球殼內(nèi)，若球和球殼分別帶電的同心導(dǎo)體球殼內(nèi)，若球和球殼分別帶電q和和Q， 試求：（試求：（1）球和球殼的電勢；）球和球殼的電勢； （2）若用導(dǎo)線將球和球殼連接，）若用導(dǎo)線將球和球殼連接， 此時它們的電勢又為多少？此時它們的電勢又為多少？1R2RO O R R 1 1 2 2 R R R R 分分強強分分布布，利利用用高高斯斯定定理理求求出出場場外外表表面面帶帶電電，球球殼殼內(nèi)

15、內(nèi)表表面面帶帶電電、解解：由由于于靜靜電電感感應(yīng)應(yīng)，3 )R(r 4)Rr(R 0)Rr(R 4 222021120 rrQqEErrqEQqqIIIIII 3 4 U 2 20212分分勢相等，此時：勢相等，此時：球殼外表面，且兩者電球殼外表面，且兩者電全部分布在全部分布在成為一個導(dǎo)體，則電荷成為一個導(dǎo)體，則電荷連接后，兩者連接后，兩者）當(dāng)用導(dǎo)線將球和球殼）當(dāng)用導(dǎo)線將球和球殼（RQqrdEUQqR 分分球殼電勢球殼電勢分分）（）球的電勢）球的電勢（2 4 U 2 RQq Rq-Rq41 441 20221020201221RQqrdEdrrQqdrrqrdEURIIIRRRR 3、 無限大導(dǎo)

16、體平面，以面電流密度無限大導(dǎo)體平面，以面電流密度 （單（單位寬度上的電流）均勻流有電流。求空間上任位寬度上的電流）均勻流有電流。求空間上任一點的磁感應(yīng)強度。一點的磁感應(yīng)強度。i分分，方向如圖，方向如圖解得：解得：即即分分由安培環(huán)路定理：由安培環(huán)路定理：分分平行于平面）平行于平面）、，（取矩形環(huán)路取矩形環(huán)路分分垂直，如圖所示：垂直，如圖所示：載流平面且與電流方向載流平面且與電流方向，它們都平行于，它們都平行于的大小相等，方向相反的大小相等，方向相反距面等遠處距面等遠處兩側(cè)兩側(cè)：無限大均勻載流平面：無限大均勻載流平面、解：經(jīng)對稱性分析知、解：經(jīng)對稱性分析知3 21 2 2 2 cdabhcdooab odoaabcd 3 3000iBihBhihl dBBL O O O O / / d d c c a a b b i 4、 如圖，一載流為如圖，一載流為I的長直導(dǎo)線旁有一個與的長直導(dǎo)線旁有一個與其共面的矩形線圈，線圈長為其共面的矩形線圈，線圈長為a，寬為，寬為b，當(dāng)線圈，當(dāng)線圈以速度以速度 沿電流方向勻速平移時，沿電流方向勻速平移時， 試求：（試求：（1）線圈各邊即）線圈各邊即AB、BC、CD、 DA 上的上的 感應(yīng)電動勢；感應(yīng)電