大学物理电磁学测试题

1(4)选择题大学物理电磁学测试题舱室姓名一．选择1.一元电流在其环绕的平面内各点的磁感应强度B【】(A)方向相同，大小相等；(B)方向不同，大小不等；(C)方向相同，大小不等；(D)方向不同，大小相等。2.下列各种场中的保守力场为:【】(A)静电场；(B)稳恒磁场；(C)涡旋电场；(D)变化磁场。3.一带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场B中，它的运动轨迹是半径为R的圆，若要半径变为2R，磁场B应变为：【】B22)D(B21)C(B2)B(B2)A(4.如图所示导线框a，b，c，d置于均匀磁场中(B的方向竖直向上)，线框可绕AB轴转动。导线通电时，转过角后，达到稳定平衡，如果导线改用密度为原来1/2的材料做，欲保持原来的稳定平衡位置(即不变)，可以采用哪一种办法？(导线是均匀的)【】(A)将磁场B减为原来的1/2或线框中电流强度减为原来的1/2；(B)将导线的bc部分长度减小为原来的1/2；(C)将导线ab和cd部分长度减小为原来的1/2；(D)将磁场B减少1/4，线框中电流强度减少1/4。5.如图所示，LL12,回路的圆周半径相同，无限长直电流II12,，在LL12,内的位置一样，但在(b)图中L2外又有一无限长直电流I3，PP12与为两圆上的对应点，在以下结论中正确的结论是【】(A)2112PPLLBB,ldBldB且(B)2121PPLLBB,ldBldB且(C)2121PPLLBB,ldBldB且(D)1212LPPLBB,ldBldB且2(3)填空题二．填空1.两根平行金属棒相距L，金属杆a，b可在其上自由滑动，如图所示在两棒的同一端接一电动势为E，内阻R的电源，忽略金属棒及ab杆的电阻，整个装置放在均匀磁场B中，则a，b杆滑动的极限速度。2.如图所示，XOY和XOZ平面与一个球心位于O点的球面相交，在得到的两个圆形交线上分别流有强度相同的电流，其流向各与y轴和z轴的正方向成右手螺旋关系，则由此形成的磁场在O点的方向为:3.图示为三种不同的磁介质的B－H关系曲线,其中虚线表示的是HBo关系.说明a,b,c各代表哪一类磁介质的B－H关系曲线:a代表的B－H关系曲线b代表的B－H关系曲线c代表的B－H关系曲线4.一电量为q的带电粒子以角速度作半径为R的匀速率圆运动，在圆心处产生的磁感应强度。5.有一根质量为m，长为l的直导线，放在磁感应强度为B的均匀磁场中B的方向在水平面内，导线中电流方向如图所示，当导线所受磁力与重力平衡时，导线中电流。6..半径为R的细圆环均匀带电，电荷线密度为，若圆环以角速度绕通过环心并垂直于环面的轴匀速转动，则环心处的磁感应强度，轴线上任一点的磁感应强度。(2)填空题5填空题3(3)计算题三．计算。1.如图，一根无限长直导线，通有电流I，中部一段弯成圆弧形，求图中O点磁感应强度的大小。2.如图所示一根外半径为R1的无限长圆形导体管，管内空心部分的半径为R2，空心部分的轴与圆柱的轴平行，但不重合，两轴间距为a且aR2，现有电流I沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，而电流方向与管的轴线平行。求(1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小(2)空心部分轴线上磁感应强度的大小。(3)设mm10R1,mm5.0R2,mm0.5a,A20I分别计算上述两处磁感应强度的大小。3半径为R的圆片均匀带电，电荷面密度为σ，令该圆片以角速度ω绕通过其中心且垂直于圆平面的轴旋转．求轴线上距圆片中心为x处的P点的磁感强度和旋转圆片的磁矩．(1)计算题44.如图所示，一半径为R的无限长圆柱面导体，其上电流与其轴线上一无限长直导线的电流等值反向，电流I在半圆柱面上均匀分布。求：(1)轴线上导线单位长度所受的力；(2)若将另一无限长直导线（通有大小方向、与半圆柱面相同的电流I）代替圆柱面，产生同样的作用力，该导线应放何处？5螺绕环平均周长l=10cm,环上线圈N=200匝,线圈中电流I=100mA,试求：(1)管内H和B的大小；(2)若管内充满相对磁导率4200r的磁介质,管内的B和H的大小。1，C.2，A3.C4A5.C1.BLvE2.在OYZ平面，与Y,Z成450。3.铁磁质顺磁质抗磁质(5)计算题54.R4qB0。5.BlmgI6.0021B232230)xR(2RB1.根据磁场叠加原理，O点的磁感应强度是)A(、)ABC(和)C(三段共同产生的。)A(段在O点磁感应强度大小：)cos(cosx4IB2101将6021，，a213cosax代入得到：)231(a2IB01，方向垂直于纸面向里；)C(段在O点磁感应强度大小：)cos(cosx4IB2102将216，，a213cosax带入得到：)231(a2IB02，方向垂直向里；)ABC(段在O点磁感应强度大小：203aIdl4B，)a32(aI4B203，a6IB03，方向垂直于纸面向里。O点磁感应强度的大小：321BBBB，)231(aIa6IB00,方向垂直于纸面向里。2.应用补偿法计算磁感应强度。空间各点的磁场为外半径为1R、载流为2221212122211RRIR)R()RR(II的无限长圆形导体管和电流方向相反、半径为1R、载流为2221222222212RRIR)R()RR(II的无限长圆形导体管共同产生的。圆柱轴线上的磁感应强度的大小：21BBB，0B1(1)计算题6a2IBB202，)RR(a2IRB2221220，T102B6空心部分轴线上磁感应强度的大小：21BBB，0B2，)a(RIa2B22110121101R2aIB，将2221211RRIRI带入：)RR(2IaB22210，T102B43.分析旋转的带电圆盘可等效为一组同心圆电流，在盘面上割取细圆环（如图所示），其等效圆电流σωrdrTrdrσIπ2d此圆电流在轴线上点P处激发的磁感强度的大小为2/32220d2dxrIrμB所有圆电流在轴线上激发的磁场均沿Ox轴，因而点P处的合磁场为BBd．由磁矩的定义，等效圆电流的磁矩Irmdπd2，方向沿Ox轴正向，将不同半径的等效圆电流磁矩叠加可以得到旋转圆片的磁矩Irmdπ2解由上述分析可知，轴线上x处的磁感强度大小为xRxxRσωμxrrσωrμBR222d22222002/3223032200223/20222222()RrdrRxBxrxxR圆片的磁矩m的大小为403π41πRσωdrσωrmR磁感强度B和磁矩m的方向都沿Ox轴正向．4.选取如图所示的坐标，无限长圆柱面导体上“无限长”电流元：Id)Rd(RIdI7在轴线上的磁感应强度（无限长导线产生的磁感应强度）:)cosjsini(IdR2Bd0,d)cosjsini(R2IB2220,jRIB20(1)轴线上长度为dl导线受的力（安培力公式）：IBdliFd轴线上导线单位长度所受的力：IBidlFdf，RIif220(2)设放入的无限长导线距离O点为x，令jRIjx2I200，2Rx，电流方向与导线相反。5.选取如图所示的环形回路根据介质中的安培环路定理：IldHLNIr2H磁场强度：r2NIH，m/A200H，磁感应强度：r2NIB0，T108B-5如果管内充满相对磁导率4200r的磁介质：磁场强度：r2NIH，m/A200H磁感应强度：HB0r，r2NIB0r，T1026.2B-1