2022年大学物理电磁学考试试题及答案),推荐文档 .pdf

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1、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，RQU04(B) E=0，rQU04(C) 204rQE，rQU04(D) 204rQE，RQU042.一个静止的氢离子(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

2、量 (取弯面向外为正 )为(A) r2B. (B) 2r2B(C) -r2Bsin (D) -r2Bcos 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) IBVDS(B) DSIBV(C) IBDVS(D) BDIVS(E) IBVD5.两根无限长载流直导线相互正交放置，如图所示I1沿 y 轴的正方向， I2沿 z 轴负方向 若载流 I1的导线不能动， 载流 I2的导线可以自由运动，则载流I2的导线开始运动的趋势是(A) 绕 x 轴转动(B) 沿 x 方

3、向平动(C) 绕 y 轴转动(D) 无法判断O R r P Q nBS DISVBy z x I1I2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 1 - 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) RI20(B) RI0(C) 0(D) )11(20RI(E) )11 (40RI7.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

4、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 1.0 T，则可求得铁环的相对磁导率r为(真空磁导率0=410-7 TmA-1) (A) 7.96102(B) 3.98102(C) 1.99102 (D) 63.3 8.一根长度为L 的铜棒，在均匀磁场B中以匀角速度绕通过其一端的定轴旋转着，B的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示 设t =0 时，铜棒与Ob 成角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点)，则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势的大小为：(A) )cos(2tBL(B) tBLcos212(C) )cos(22tBL(D) BL2(E)BL2219.面积为 S

5、和 2 S的两圆线圈1、2 如图放置，通有相同的电流 I线圈 1 的电流所产生的通过线圈2 的磁通用21表示，线圈2 的电流所产生的通过线圈1 的磁通用12表示，则21和12的大小关系为：(A) 21 =212(B) 21 12(C) 21 =12(D) 21 =211210.如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度H的环流与沿环路L2的磁场强度H的环流两者，必有：(A) 1dLlH2dLlH. (B) 1dLlH2dLlH. (C) 1dLlH2dLlH. (D) 0d1LlH. O R P I BL O b 12S2 SIIHL1L2名师资料总结 - - -精品资料欢迎

6、下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 2 - 二填空题（每题3 分）1.由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框，使它均匀带电，其电荷线密度为，则在正方形中心处的电场强度的大小E_2.描述静电场性质的两个基本物理量是_ _；它们的定义式是_ _和_ 3.一个半径为R 的薄金属球壳， 带有电荷 q， 壳内充满相对介电常量为r 的各向同性均匀电介质，壳外为真空 设无穷远处为电势零点，则球壳的电势U = _ 4.一空气平行板电容器，电容为C，两极板间距离

7、为d充电后，两极板间相互作用力为F则两极板间的电势差为_，极板上的电荷为_5.真空中均匀带电的球面和球体，如果两者的半径和总电荷都相等，则带电球面的电场能量W1 与带电球体的电场能量W2相比， W1_ W2 (填)6.若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道，已知电子轨道半径r =0.5310-10 m，绕核运动速度大小 v =2.18108 m/s, 则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度B的大小为_(e =1.6 10-19 C，0 =4 10-7 Tm/A) 7.如图所示 电荷 q (0)均匀地分布在一个半径为R 的薄球壳外表面上，若球壳以恒角速度0绕 z 轴转动，则沿着z 轴从到磁感强度

8、的线积分等于_ 8.带电粒子穿过过饱和蒸汽时，在它走过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成小液滴，从而显示出粒子的运动轨迹这就是云室的原理今在云室中有磁感强度大小为B = 1 T 的均匀磁场，观测到一个质子的径迹是半径r = 20 cm 的圆弧已知质子的电荷为q = 1.610-19 C，静止质量 m = 1.6710-27 kg，则该质子的动能为_9.真空中两只长直螺线管1 和 2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d1 / d2 =1/4当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W1 / W2=_10.平行板电容器的电容C 为 20.0 F，两板上的电压变化率为dU/dt =1.50105

9、Vs-1，则该平z R O 0 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 3 - 行板电容器中的位移电流为_三计算题（共计40 分）1. （本题 10 分）一“无限长”圆柱面，其电荷面密度为：= 0cos ，式中为半径 R 与 x 轴所夹的角， 试求圆柱轴线上一点的场强2. （本题5 分）厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为试求图示离左板面距离为a的一点与离右板面距离为b 的一点之间的电势差3

10、. （本题 10 分）一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成，内、外圆筒半径分别为R1 = 2 cm，R2 = 5 cm，其间充满相对介电常量为r 的各向同性、均匀电介质电容器接在电压U = 32 V 的电源上， (如图所示 )，试求距离轴线 R = 3.5 cm 处的 A 点的电场强度和A 点与外筒间的电势差4. （本题 5 分）一无限长载有电流I 的直导线在一处折成直角，P 点位于导线所在平面内，距一条折线的延长线和另一条导线的距离都为a，如图求 P 点的磁感强度B5. （本题 10 分）无限长直导线，通以常定电流I有一与之共面的直角三角形线圈ABC已知 AC 边长为 b，且与长直导线平行，B

11、C 边长为 a若线圈以垂直于导线方向的速度v向右平移，当 B 点与长直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的大小和感应电动势的方向O R z y x 12dabAR1R2RrUaaPIIvABCabcd名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 4 - 基础物理学 I 模拟试题参考答案一、选择题 (每题 3 分，共 30 分) 1.A 2.B 3.D 4.E 5.A 6.D 7.B 8.E 9.C 10.C

12、二、填空题 (每题 3 分，共 30 分) 10 3 分2. 电场强度和电势1 分3. q / (40R) 3 分0/qFE, 1 分lEqWUaa00d/(U0=0) 1 分4. CFd /22 分5. 3 分6. 12.4 T 3分FdC21 分7. 200q3 分参考解：由安培环路定理lBlBddI0而20qI，故lB d=200q8. 3.08 10-13 J 3 分参考解rmBq2vvmqBrv1.92107 m/s 质子动能221vmEK3.0810-13 J 9. 116 3 分参考解：02/21BwnIB0)4(222102220021dlInVBW)4/(21222202dl

13、InW16:1:222121ddWW10. 3 A 3 分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 5 - 三、计算题（共40 分）1.（本题10 分）解：将柱面分成许多与轴线平行的细长条，每条可视为“无限长”均匀带电直线，其电荷线密度为= 0cos Rd ，它在 O 点产生的场强为：dsco22d000RE3 分它沿 x、y 轴上的二个分量为：dEx=dEcos =dsco22001 分dEy=dEsin =dsco

14、sin2001 分积分：20200dsco2xE0022 分0)d(sinsin22000yE2 分iiEEx0021 分2. （本题5 分）解：选坐标如图由高斯定理，平板内、外的场强分布为：E = 0 (板内) )2/(0 xE(板外 ) 2 分1、2 两点间电势差2121d xEUUxxxdbdddad2d22/2/02/)2/(0)(20ab3 分3. （本题 10 分）解：设内外圆筒沿轴向单位长度上分别带有电荷+和, 根据高斯定理可求得两圆筒间任一点的电场强度为rEr022 分则两圆筒的电势差为1200ln22dd2121RRrrrEUrRRrRR解得120ln2RRUr3 分O x

15、R y ddExdEydE12dabxO名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 6 - 于是可求得点的电场强度为AE)/ln(12RRRU= 998 V/m 方向沿径向向外2 分A 点与外筒间的电势差：22d)/ln(d12RRRRrrRRUrEURRRRU212ln)/ln(= 12.5 V 3 分4. （本题 5 分）解：两折线在P 点产生的磁感强度分别为：)221(401aIB方向为1 分)221(402aIB

16、方向为2 分)4/(2021aIBBB方向为各 1 分5. （本题 10 分）解：建立坐标系，长直导线为y 轴，BC 边为 x 轴，原点在长直导线上，则斜边的方程为abrabxy/)/(式中 r 是 t 时刻 B 点与长直导线的距离三角形中磁通量rarrarxaxbrabIxxyId)(2d200)ln(20rraabrbI6 分trraarraaIbtdd)(ln2dd03 分当 r =d 时，v)(ln20daaddaaIb方向： ACBA(即顺时针 ) 1 分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -