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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
Q
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:
Q
.
40RQ
(B) E=0,U.
40r
QQ
U(C) E, .
40r240rQQ
U(D) E,. [ ]
40r240R
(A) E=0,U
O r R
P
+
2。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(O2)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
D体的霍尔系数等于
面的法线方向单位矢量n与B的夹角为 ,则通过半球面S的磁通量(取
S
n
B
B
VDSIBV
. (B) . IBDSVSIVS
(C) . (D) .
IBDBDVD
(E) . [ ]
IB
(A)
I
S
V
5。两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I1沿y轴 y 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 I 1 x (A) 绕x轴转动. (B) 沿x方向平动.
z
(C) 绕y轴转动. (D) 无法判断. [ ]
I2
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 I 点的磁感强度大小等于 (A)
R O P
0I
2R
RI1
(C) 0. (D) 0(1).
2R
I1
(E) 0(1). [ ]
4R
7.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 =4×
-10—7 T·m·A1)
(A) 7。96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3 [ ]
. (B)
0I
.
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,如图所示.设B的方向垂直铜棒转动的平面,
B
L 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), O 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: b
1
L2Bcost. 2
22
(C) 2LBcos(t). (D) LB.
1
(E)L2B. [ ]
2
(A) LBcos(t). (B)
2
9。面积为S和2 S的两圆线圈1、2如图放置,通有相同 I I的电流I.线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用21
1表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用12表示,S2 S
则21和12的大小关系为:
(A) 21 =212. (B) 21 〉12. (C) 21 =12. (D) 21 =
2
1
12. [ ] 2
H
L1
L2
10。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) HdlHdl。
(B) HdlHdl。
(C) Hdl
L1L1
L2L2
L1L2
Hdl。
(D) Hdl0. [ ]
L1
- 1 -
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。53×10-10 m,绕核运动速度大小
____________.(e =1。6 ×10—19 C,0 =4×10—7 T·m/A)
z
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0 球壳以恒角速度0绕z轴转动,则沿着z轴从-∞到+∞磁感强度的线积分等于
R
O ____________________.
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 = 1.6×1019 C,静
-止质量m = 1。67×1027 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。50×105 V·s—1,则该平
v =2。18×108 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
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