电磁学试题库------试题2及答案

电磁学试题库试题2一、填空题（每小题2分，共20分）1、一无限长均匀带电直线，电荷线密度为，则离这带电线的距离分别为1r和2r的两点之间的电势差是（）。2、在一电中性的金属球内，挖一任意形状的空腔，腔内绝缘地放一电量为q的点电荷，如图所示，球外离开球心为r处的P点的场强（）。3、在金属球壳外距球心O为d处置一点电荷q，球心O处电势（）。4、有三个一段含源电路如图所示，在图（a）中ABU=()。在图（b）中ABU=()。在图（C）中ABU=()。5、载流导线形状如图所示，(虚线表示通向无穷远的直导线)O处的磁感应强度的大小为（）6、在磁感应强度为B的水平方向均匀磁场中，一段质量为ｍ，长为Ｌ的载流直导线沿竖直方向从静止自由滑落，其所载电流为Ｉ，滑动中导线与B正交，且保持水平。则导线下落的速度是（）7、一金属细棒OA长为L，与竖直轴OZ的夹角为θ，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，磁场方向如图所示，细棒以角速度ω绕OZ轴转动（与OZ轴的夹角不变），O、A两端间的电势差（）。8、若先把均匀介质充满平行板电容器，（极板面积为S，极反间距为L，板间介电常数为r）然后使电容器充电至电压U。在这个过程中，电场能量的增量是（）。9、BHr01只适用于（）介质。10、三种理想元件电压电流关系的复数形式为（），（），（）。一、选择题（每小题2分，共20分）qOPrqOPr)(aRIrB)(aA)(aRIrB)(aA1)(cA2RRIrB)(cA1)(cA2RRIrB)(cAAIBrbARIBrbAIBrbbARIBrbbRIORIOoABz1、在用试探电荷检测电场时，电场强度的定义为：0qFE则（）（A）E与qo成反比（B）如果没有把试探电荷qo放在这一点上，则E=0（C）试探电荷的电量qo应尽可能小，甚至可以小于电子的电量（D）试探电荷的体积应尽可能小，以致可以检测一点的场强2、两个平行放置的带电大金属板A和B，四个表面电荷面密度为4321、、、如图所示，则有()（A）3241，（B）3241，（C）3241，（D）3241，3、关于导体有以下几种说法：（）（A）接地的导体都不带电。（B）接地的导体可带正电，也可带负电。（C）一导体的电势零，则该导体不带电。（D）任何导体，只要它所带的电量不变，则其电势也是不变的。4、描写材料的导电性能的物理量是：（A）电导率（B）电阻R（C）电流强度I（D）电压U5、在均匀磁场中放置两个面积相等而且通有相同电流的线圈，一个是三角形，另一个是矩形，则两者所受到的()（A）磁力相等，最大磁力矩相等（B）磁力不相等，最大磁力矩相等（C）磁力相等，最大磁力矩不相等（D）磁力不相等，最大磁力矩不相等6、一电量为q的点电荷在均匀磁场中运动，下列说法正确的是()（A）只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就相同。（B）在速度不变的前提下，电荷q改变为-q，受力方向反向数值不变。（C）电荷q改变为-q速度方向相反，力的方向反向，数值不变。（D）FBv、、三个矢量，已知任意两个量的大小和方向，就能判断第三个量的方向与大小。7、在电子感应加速器中，如果在任意半径处场B=K/r，则轨道平面上的平均磁感应强度与轨道上的磁感应强度之比是：()（A）1：1（B）1：2（C）2：3（D）2：18、内外半径为21RR和的驻极体球壳被均匀极化，极化强度为PP；的方向平行于球壳直径，壳内空腔中任一点的电场强度是：()（A）03PE(B)0E(C)03PE(D)032PE9、在一无限长螺线管中，充满某种各向同性的均匀线性介质，介质的磁化率为m设螺线管单位长度上绕有N匝导线，导线中通以传导电流I，则螺线管内的磁场为：()1Q2Q12341Q2Q1234（A）NIB0(B)NIB021(C)NIBm10(D)NIBm110、下列说法中正确的有（）（A）变化的电场所产生的磁场一定也变化;（B）变化的磁场所产生的电场一定也变化;（C）变化的电场所产生的磁场不一定变化；（D）有电流就有磁场，无电流就一定无磁场。三、半径分别为1R和2R的两个同心球面都均匀带电，带电量分别为1Q和2Q，两球面把空间分划为三个区域，求各区域的电势分布并画出r曲线。（12分）四、电量为q的点电荷绝缘地放在导体球壳的中心，球壳的内半径为R1，外半径为R2，求球壳的电势。（12分）五、同轴电缆由一导体圆柱和一它同轴的导体圆筒所构成。使用时，电流I从一导体流入，从另一导体流出，设导体中的电流均匀地分布在横截面上。圆柱的半径为r1，圆筒的内外半径分别为r2和r3，试求空间各处的磁感应强度。（12分）六、一平行的金属导轨上放置一质量为m的金属杆，导轨间距为L。一端用电阻R相连接，均匀磁场B垂直于两导轨所在平面（如图所示），若杆以初速度0v向右滑动，假定导轨是光滑的，忽略导轨的金属杆的电阻，求：（1）金属杆移动的最大距离；（2）在这过程中电阻R上所发出的焦耳热。（12分）七、在如图所示的电路中，ε=10V，R1=5.0Ω，R2=10Ω、L=5.0H，试就（1）电键K刚接通和（2）电键K接通后很长时间这两种情况，分别计算通过R1和R2的电流1i和2i，通后电键K的电流i，R2两端的电势差，L两端的电势差以及通过L的电流2i的变化率2didt。（12分）电磁学试题库试题2答案一、填空题（每小题2分，共20分）1.120ln2rr2.rrqEe2043.dq044.图（a）：）（rRIUAB图（b）：）（rRIUAB图（c））（rRRIUAB215.RI406.tmLIBg）(7.22sin21BL8.202ULsr9.各向同性均匀线性非铁磁10.UIR，1UjIC，UjLI二.选择题（每小题2分，共20分）1:D;2:A;3:B;4:A;5:A;6:B;7:D;8:B;9:C;10:C三、半径分别为1R和2R的两个同心球面都均匀带电，带电量分别为1Q和2Q，两球面把空间分划为三个区域，求各区域的电势分布并画出r曲线。（12分）解：根据高斯定理0qSdES；得三个区域如图所示，场强变化规律是0IE21041rQEII221041rQQEIII根据电势与场强的积分关系式得图2211321RRRRrIdrEdrEdrErdE22212211041RQRQRQRQ2211041RQRQ22212110324122RQRQRQrQdrEdrERRrII221041RQrQrQQdrErIII02134电势分布曲线如图所示图四、电量为q的点电荷绝缘地放在导体球壳的中心，球壳的内半径为R1，外半径为R2，求球壳的电势。（12分）解：点电荷位于球壳的中心，球壳内表面将均匀带有总电量-q，球壳外表面均匀带有总电量q，电场的分布具有球对称性，此时可用两种方法求球壳的电势。1）积分法2）叠加法五、同轴电缆由一导体圆柱和一它同轴的导体圆筒所构成。使用时，电流I从一导体流入，从另一导体流出，设导体中的电流均匀地分布在横截面上。圆柱的半径为r1，圆筒的内外半径分别为r2和r3，试求空间各处的磁感应强度。（12分）解：根据对称性和安培环路定理得：当：0≤r≤r11R2Rr1R2Rr121R2R1Q2Q1121R2R2R1R1Q2Q2Q1Q1drrqrdER22042041Rq201010444RqRqRq204Rq2R1Rqq2R1Rqq1rII3r2r1rII3r2r2102210222rIrBrrIrBldB当：r1≤r≤r2同理：IrB02rIB20当：r2≤r≤r3222322302222223022rrrrrIBrrrrIIrB）（（当：rr3B=0六、一平行的金属导轨上放置一质量为m的金属杆，导轨间距为L。一端用电阻R相连接，均匀磁场B垂直于两导轨所在平面（如图所示），若杆以初速度0v向右滑动，假定导轨是光滑的，忽略导轨的金属杆的电阻，求：（1）金属杆移动的最大距离；（2）在这过程中电阻R上所发出的焦耳热。（12分）解1）当杆A、B以0v的初速度向历运动，要产生动生电动势，由于它与电阻R组成闭合回路，有感应电流，即BABLvBLiR载流导体AB在磁场中受与0v方向相反的安培力作用，即2222ˆˆˆBLBLdsFILBiiiRRdt由牛顿第二定律得22BLdsdmamRdtdt22mRdsdvBL金属杆能够移动的最大距离是杆的速度为零，上式积分得00220svmRdsdvBl0max22mRvSBl2）在此过程中回路的焦耳热是L0vABRBL0vABRL0vABRB2222222BlRBldSQiRdtvdtvdtRRdt00222202202012vvBlBlmRvdsvdvRRBlmvdvmv七、在如图所示的电路中，ε=10V，R1=5.0Ω，R2=10Ω、L=5.0H，试就（1）电键K刚接通和（2）电键K接通后很长时间这两种情况，分别计算通过R1和R2的电流1i和2i，通后电键K的电流i，R2两端的电势差，L两端的电势差以及通过L的电流2i的变化率2didt。（12分）解：（1）K刚接通时：L的电流不能突变，L相当于断路，所以有2222112220010250101102/5RLRtLRtLtiiiARUVUVieRdieAsdtL（）2）稳定时：L不能突变，相当短路，所以有121212121122510103510102510110RRiARRRRRRiARiAR2R1RLK2R1RLK