大学物理电磁学练习题及答案
更新时间:2023-10-31 14:11:01 阅读量: 综合文库 文档下载
大学物理电磁学练习题
一、选择题(30分) 题号 1 2 (C) U12增大,E不变,W增大;
3 VD(C) IB
答案 题号 4 5 6 答案 1.一个未带电的空腔导体球壳,内半径为R。在腔内离球心的距离为d处(d?R),固定一点电荷?q,如图所示。用导线把球壳接地后,再把地线撤
去。选无穷远处为电势零点,则球心O处的电势为[ D ]
q(A) 0 (B) 4π?0d
?qq11(C)
4π?0R (D) 4π?(?)0dR
2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开,
当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差U12、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化:[ C ]
(A) U12减小,E减小,W减小; (B) U12增大,E增大,W增大;
(D) U12减小,E不变,W不变.
3.如图,在一圆形电流I所在的平面内,
选一个同心圆形闭合回路L
?(A) ?LB?dl??0?,且环路上任意一点B?0 (B) ?LB??dl??0,且环路上
B?任意一点?0(C) ?LB??dl? ?0B?,且环路上任意一点?0
??(D) ?LB?dl?0,且环路上任意一点B??常量. [ B ]
4.一个通有电流I的导体,厚度为D,横截面积为S,放置在磁感应强度为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[ C ]
IBV(A) DS
BVS(B)
ID
IVS(D) BD
5.如图所示,直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中,磁场B平行于ab边,bc的长度为
l。当金属框架绕ab边以匀角速度?转动时,abc回路中的感应电动势?和a、
c两点间的电势差Ua?Uc为 [ B ] (A)??0,U?U?B?l2ac (B) ? ? 0,
Ua?Uc??B?l2/2 (C)??B?l2,U2a?Uc?B?l/2
(D)??B?l2,U2a?Uc?B?l
6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ A ]
(A) 位移电流是由变化的电场产生的;
(B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律;(D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.
二、填空题(20分) 1.(本题5分)
若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为 处处为零 ,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 均匀分布 .
2.(本题5分)
一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3A电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为 0.226 T ;铁芯中的磁场强度H的大小为 300A/M 。(??7?10?4π?10T?m?A)
3.(本题5分)
一个半径为R、面密度为?的均匀带电圆盘,以角速度?绕过圆心且垂直盘面的轴线AA?旋转;
今将其放入磁感应强度为B?的均匀外磁场中,B?的方向垂直于轴线AA?。在距盘心为r处取一宽度为dr的圆环,则该带电圆环相当的电流为 ,该电流所受磁力矩的大小为 ,圆盘所受合力矩的大小为 .
4.(本题5分) 一长直导线旁有一长
为a,宽为b的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流I,则距长直导线为r处的P点的磁感应强度B为 ;线圈与导线的互感系数为 . 三、计算题(30分)
1.(本题10分)
一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球体,设无穷远处为电势零点。
试求:(1)球体内外电场强度的分布;
(2)球体内外电势的分布。 2.(本题10分)
如图所示,一平行板电容器两极板相距为d,面积为S,在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为 t 的均匀电介质板,它的相对介电常数为
?r. 设两极板分别带有?Q的电荷,不计边缘效
应。试求:
(1)电介质中电场强度和电位移的大小; (2)两极板间的电势差; (3)电容器的电容.
3.(本题10分)
如图所示,在半径R?0.10m 磁场B?的区域内有均匀
,方向垂直纸面向外,设磁场以
dBdt?100??πT/s的匀速率增加。已知
3,oa?ob?r?0.04m,试求:
(1)半径为 r 的导体圆环中的感应电动势及P
点处有旋电场强度的大小; (2)等腰梯形导线框abcd中的感应电动势,并
指出感应电流的方向
大学物理电磁学练习题参考答案
一、选择题 题号 1 2 3 答案 D C B 题号 4 5 6 答案 C B A 二、填空题
1.处处为零;均匀分布 2 . 0.226T; 300A/m;
3. ???rdbr;aπ???dr3Bdr;π??R40B/4 4. ?;0I2?lnd
2πl
三、计算题
1.
(1) 4πr2E?q(r)/?0
E?Qr?R q(R)?Q
4π?20r③
q(r)?Q3E?Qr?R
R3r4π?r
0R3③
u?Q(2) r?R
4π?0r②
r?R
u??E??dr???RQr4π?3rdr?0R??QR4π?2dr0r?Q(3R2?r28π?)0R3② 2.
)
D??Q(10?S③
E?D
??Q0?r?0?rS③
EQ0?D?(2)
?0?0S
U?E0(d?t)?Et?Q?(d?t)?QtC?Q0S??0??rS0?rS②
(3)u?r(d?t)?t②
3.
??dB(1)
idtπr2
?100π?0.042?0.50 V④
EV?2πr??dBdtπr2
ErdBV??2dt??1N/C③
dB(2)
?i?dt(12R2??12ab?h)
?(100π?43)?10?26③
感应电流沿顺时针方向。大学物理电磁学
练习题
一、选择题(30分) 题号 1 2 3 答案 题号 4 5 6 答案 大学物理电磁学练习题 一、选择题(30分) 题号 1 2 3 答案 题号 4 5 6 答案 1.一个未带电的空腔导体
球壳,内半径为R。在腔内离球心的距离为d处(d?R),固定一点电荷?q,如图所示。用导线把球壳接地后,再把地线撤去。选无穷远处为电势零点,则球心O处的电势为[ D ]
(B) ??B?0
L??B?dl?0,且环路上 任意一点?,且环路上任意一点B?0
度?转动时,abc回路中的感应电动势?和a、c两点间的电势差Ua?Uc为 [ B ] (A)? 2??0,U?U??B?l/2 ac(B)
?0,Ua(C) ???B?dl?0L?Uc?B?l2q(A) 0 (B) 4π?0d
?qq(C)
4π?(1?10R (D)
4π?0dR)
2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差U12、电场强度的大小E、电场能量W将发生如下变化:[ C ]
(A) U12减小,E减小,W减小; (B) U12增大,E增大,W增大; (C) U12增大,E不变,W增大; (D) U12减小,E不变,W不变. 3.如图,在一圆形电流I所在的平面内,选一个同心圆形闭合回路L
?(A)LB?dl??0 ??,且环路上
任意一点B?0
?LB?(D)
?dl??0,且环路上任意一点B??常量. [ B ]
4.一个通有电流I的导体,厚度为D,横截面积为S,放置在磁感应强度为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[ C ]
IBV(A) DS
BVS(B)
ID VD(C) IB
IVS(D) BD
5.如图所示,直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中,磁场B平行于ab边,bc的长度为l。当金属框架绕ab边以匀角速
(C) ? ? B ?
l2,Ua?U2c?B?l/2
(D)??B?l2,UU2a?c?B?l
6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ A ]
(A) 位移电流是由变化的电场产生的;
(B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律; (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.
二、填空题(20分)
1.(本题5分)
若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为 处处为零 ,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为 均匀分布 .
2.(本题5分)
一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3A电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为 0.226
T ;铁芯中的磁场强度H的大小为 300A/M 。(??7?10?4π?10T?m?A)
3.(本题5分)
一个半径为R、面密度为?的均匀带电圆盘,以角速度?绕过圆心且垂直盘面的轴线AA?旋转;
今将其放入磁感应强度为B?的均匀外磁场中,B?的方向垂直于轴线AA?。在距盘心为r处取一宽度为dr的圆环,则该带电圆环相当的电流为 ,该电流所受磁力矩的大小
为 ,圆盘所受合力矩的大小为 . 4.(本题5分)
一长直导线旁有一长为a,宽为b的矩形线圈,线圈与导线共面,如图所示. 长直导线通有稳恒电流I,则距长直导线为r处的P点的磁感应强度B为 ;线圈与导线的互感系数为 .
三、计算题(30分)
1.(本题10分)
一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球体,设无穷远处为电势零点。
试求:(1)球体内外电场强度的分布;
(2)球体内外电势的分布。 2.(本题10分)
如图所示,一平行板电容器两极板相距为d,面积为S,在极板间平行地放一面积与极板相等、厚度为 t 的均匀电介质板,它的相对介电常数为
?r. 设两极板分别带有?Q的电荷,不计边缘效
应。试求:
(1)电介质中电场强度和电位移的大小; (2)两极板间的电势差; (3)电容器的电容.
3.(本题10分)
如图所示,在半径R?0.10m 的区域内有均匀
磁场B?,方向垂直纸面向外,设磁场以
dBdt?100??πT/s的匀速率增加。已知
3,oa?ob?r?0.04m,试求:
(1)半径为 r 的导体圆环中的感应电动势及P
点处有旋电场强度的大小; (2)等腰梯形导线框abcd中的感应电动势,并
指出感应电流的方向
大学物理电磁学练习题参考答案
一、选择题 题号 1 2 3 答案 D C B 题号 4 5 6 答案 C B A 二、填空题
1.处处为零;均匀分布 2 . 0.226T; 300A/m;
3. ??rdr;π??r3Bdr;π??R4B/4
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