西南民族大學期末 大學物理總結(jié) 重要及公式

1、大學物理AI作業(yè) No.12 自感、互感、電磁場一、選擇題：（注意：題目中可能有一個或幾個正確答案）1有兩個長直密繞螺線管，長度及線圈匝數(shù)均相同，半徑分別為r1和r2。管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為和。設(shè)，當將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比L1：L2與磁能之比Wm1：Wm2分別為：(A) L1:L2 = 1:1，Wm1:Wm2 = 1:1(B) L1:L2 = 1:2，Wm1:Wm2 = 1:1(C) L1:L2 = 1:2，Wm1:Wm2 = 1:2(D) L1:L2 = 2:1，Wm1:Wm2 = 2:1 C 2面積為S和2S的兩圓形線圈1、2如圖放置，通有相同的電流I

2、，線圈1的電流所產(chǎn)生的通過線圈2的磁通量用表示，線圈2的電流所產(chǎn)生的通過線圈1的磁通量用表示，則和的大小關(guān)系應(yīng)為：(A) (B) (C) (D) C 3如圖，一導(dǎo)體棒ab在均勻磁場中沿金屬導(dǎo)軌向右作勻加速運動，磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面。若導(dǎo)軌電阻忽略不計，并設(shè)鐵芯磁導(dǎo)率為常數(shù)，則達到穩(wěn)定后在電容器的M極板上（A）帶有一定量的正電荷（B）帶有一定量的負電荷（C）帶有越來越多的正電荷（D）帶有越來越多的負電荷 B 4對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種說法是正確的。 A (A) 位移電流是由變化電場產(chǎn)生的。(B) 位移電流是由變化磁場產(chǎn)生的。(C) 位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳楞次定律。(D) 位

3、移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理5兩根很長的平行直導(dǎo)線，其間距離為a，與電源組成閉合回路如圖。已知導(dǎo)線上的電流強度為I，在保持I不變的情況下，若將導(dǎo)線間距離增大，則空間的：(A) 總磁能將增大。(B) 總磁能將減小。(C) 總磁能將保持不變。 (D) 總磁能的變化不能確定。 A 11 6在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強度為的均勻磁場，如圖所示，的大小以速率變化，有一長度為的金屬棒先后放在磁場的兩個不同位置，則金屬棒在這兩個位置1(ab)和2(ab)時感應(yīng)電動勢的大小關(guān)系為：(A) (B) (C) (D) B 二、填空題：1有兩個線圈，自感系數(shù)分別為，已知，串聯(lián)成一個線圈后測得自感系數(shù)，則兩線圈的互感

4、系數(shù)M= 1.5mH 。2有兩個長度相同，匝數(shù)相同，截面積不同的長直螺線管，通以相同大小的電流。現(xiàn)在將小螺線管完全放入大螺線管里（兩者軸線重合），且使兩者產(chǎn)生的磁場方向一致，則小螺線管內(nèi)的磁能密度是原來的 4 倍；若使兩螺線管產(chǎn)生的磁場方向相反，則小螺線管中的磁能密度為 0 （忽略邊緣效應(yīng)）。3半徑為R的無限長柱形導(dǎo)體上均勻流有電流I，該導(dǎo)體材料的相對磁導(dǎo)率，則在導(dǎo)體軸線上一點的磁場能量密度為 0 ，在與導(dǎo)體軸線相距為處()的磁場能量密度 。4反映電磁場基本性質(zhì)和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為：試判斷下列結(jié)論是包含或等效于哪一個麥克斯韋方程式的，將你確定的方程式用相應(yīng)代號填在相對應(yīng)結(jié)論的空白

5、處。（）磁感應(yīng)線是無頭無尾的；_ _。（）電荷總伴隨有電場；_ _ _。（）變化的磁場一定伴隨有電流； _ _。5圓形平行板電容器，從試畫出充電過程中，極板間某點P電場強度的方向和磁場強度的方向。三、計算題：1一寬度為的薄銅片，卷成一個半徑為R的細圓筒，設(shè)，電流I均勻分布通過此銅片（如圖）（）忽略邊緣效應(yīng)，求管內(nèi)的磁感應(yīng)強度的大?。唬ǎ┎豢紤]兩個伸展部分（如圖），求這一螺線管的自感系數(shù)。解：（1）因兩個伸展面部分電流方向相反，故在管內(nèi)產(chǎn)生=0，而銅管相當于一個通電密繞直螺線管，故管內(nèi)的大小為 (2) 管內(nèi)為勻強磁場，磁能為：又，所以其自感系數(shù)為：2截面為矩形的螺繞環(huán)共N匝，尺寸如圖所示，圖中下半部兩矩形表示螺繞環(huán)的截面在螺繞環(huán)的軸線上另有一無限長直導(dǎo)線。（1）求螺繞環(huán)的自感系數(shù)；（2）求長直導(dǎo)線螺繞環(huán)間的互感系數(shù)；（3）若在螺繞環(huán)內(nèi)通一穩(wěn)恒電流I，求螺繞環(huán)內(nèi)儲存的磁能。解：（）設(shè)螺繞環(huán)通電流I，由安培環(huán)路定理可得環(huán)內(nèi)磁感應(yīng)強度：則通過螺繞環(huán)的磁通鏈數(shù)為：由自感系數(shù)的定義，自感系數(shù)為：（）設(shè)長直導(dǎo)線通電流I，則在周圍產(chǎn)生的磁場：則通過螺繞環(huán)的磁通鏈數(shù):由互感系數(shù)的定義，互感系數(shù)為：（）若螺繞環(huán)通電流I，則環(huán)內(nèi)儲存的磁能為：3給電容為的平行板電容器充電，電流為時電容