大学物理-电磁学部分-试卷及答案

大学物理试卷

（考试时间 120分钟 考试形式闭卷）

年级专业层次 姓名 学号

一．选择题：（共30分 每小题3分）

1．如图所示，两个“无限长”的共轴圆柱面，半径分别为R1和R2，其上均匀带电，沿轴线方向单位长度上的带电量分别为?1和?2，则在两圆柱面之间，距离轴线为r的P点处的场强大小E为：

（A）

2．如图所示，直线MN长为2l，弧OCD是以N点为中心，l为半径的半圆弧，N点有正电荷+q，M点有负电荷-q．今将一试验电荷+q0从O点出发沿路径OCDP移到无穷远处，设无穷远处电势为零，则电场力作功

（A） A＜ 0且为有限常量．（B） A＞ 0且为有限常量． （C） A＝∞．（D） A＝ 0．

?1??2?2?1?1． （B）． （C）． （D）．

2??0r2??0(R2?r)2??0(r?R1)2??0r

3．一带电体可作为点电荷处理的条件是

（A）电荷必须呈球形分布． （B）带电体的线度很小． （C）带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计． （D）电量很小．

4．下列几个说法中哪一个是正确的？

（A）电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向．

???（C）场强方向可由E?F/q定出，其中q为试探电荷的电量，q可正、可负，F为试探

电荷所受的电场力．

（D）以上说法都不正确．

（B）在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同．

5．在图（a）和（b）中各有一半径相同的圆形回路L1、L2，圆周内有电流I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在（b）图中L2回路外有电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，则：

???????? （A）?B?dl??B?dl,BP1?BP2 （B）?B?dl??B?dl,BP1?BP2

L1L2L1L2???????? （C）?B?dl??B?dl,BP1?BP2 （D）?B?dl??B?dl,BP1?BP2

L1L2L1L2

??6．电场强度为E的均匀电场，E的方向与X轴正向平行，如图所示．则通过图中一半径

为R的半球面的电场强度通量为

（A）?R2E．（B）?R2E． （C）2?R2E． （D）0

12

7．在静电场中，有关静电场的电场强度与电势之间的关系，下列说法中正确的是： （A）场强大的地方电势一定高． （B）场强相等的各点电势一定相等． （C）场强为零的点电势不一定为零． （D）场强为零的点电势必定是零．

8．正方形的两对角上，各置点电荷Q，在其余两对角上各置电荷q，若Q所受合力为零，则Q与q的大小关系为

（A）Q??22q． （B）Q??2q． （C）Q??4q． （D）Q??2q．

9．在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将 （A）向下偏． （B）向上偏． （C）向纸外偏． （D）向纸内偏．

10．对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确．

（A）位移电流是由变化电场产生的． （B）位移电流是由线性变化磁场产生的．

（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：（共30分 每小题3分）

1．一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对电容率为?r，若极板上的自由电荷面密度为?，则介质中电位移的大小D＝ ，电场强度的大小E＝ ．

2．一空气平行板电容器，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 ，极板上的电荷量大小为 ．

633．在相对介电常数?r?4的各向同性均匀电介质中，与电能密度we?2?10J/cm相应

的电场强度的大小E= .（ε0＝8.85×10-12C2N-1m-2）

4．平行板电容器，充电后与电源保持连接，然后使两极板间充满相对电容率为?0的各向同性均匀电介质，这时两极板上的电量是原来的 倍，电场强度是原来的 倍；电场能量是原来的 倍．

5．真空中，半径为R1和R2的两个导体球，相距很远，则两球的电容之比C1:C2

＝ ．当用细长导线将两球相连后，电容C ＝ ，今给其带电，平衡后两球表面附近场强之比El／E2＝ .

6．电量为?5?10?9C的试探电荷放在电场中某点时，受到20?10?9N向下的力，则该点

的电场强度大小为 ，方向 .

? 7．当带电量为q的粒子在场强分布为E的静电场中从a点到b点作有限位移时，电场力

对该粒子所作功的计算式为A＝ ．

8．图示为某静电场的等势面图，在图中画出该电场的电力线． 0V 10V 20V 30V 9．均匀磁场的磁感应强度B垂直于半径为r的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S，则通过S面的磁通量的大小为 ．

???1 10．面积为S的平面，放在场强为E的均匀电场中，已知E与平面间的夹角为?(??)，

2则通过该平面的电场强度通量的数值?e? ．

三．计算题：（共40分 每小题10分）

? （l）在它们的连线上电场强度E?0的点与电荷量为+q的点电荷相距多远？

（2）若选无穷远处电势为零，两点电荷之间电势U ＝ 0的点与电荷量为+q的点电荷相

1、两个点电荷，电量分别为+q和-3q，相距为d，试求：

距多远？

?q??3q?d2、无限长直导线折成V形，顶角为

?，置于X—Y平面内，且一个角边与X轴重合，如

图．当导线中通有电流I时，求Y轴上一点P（0，a）处的磁感应强度大小．

?yP(0,a)

?Ix3、电量Q均匀分布在半径为a、长为L（L＞＞a）的绝缘薄壁长圆筒表面上，圆筒以角速

度?绕中心轴线旋转．一半径为2a、电阻为R的单匝圆形线圈套在圆筒上（如图所示）．若圆筒转速按照???0(1?t/t0)的规律（?0和t0是已知常数）随时间线性地减小，求圆形线圈中感应电流的大小和流向．

??动势为0的电源连接.匀强磁场B垂直于图面向里.一段直裸导线ab横放在平行导线间（并可保

（1） ab能达到的最大速度V．

（2） ab达到最大速度时通过电源的电流I．

4、图中所示为水平面内的两条平行长直裸导线LM与L′M′，其间距离为l其左端与电

持在导线间无摩擦地滑动）把电路接通．由于磁场力的作用，ab将从静止开始向右运动起来．求

大学物理（电磁学）试卷1答案

一．选择题：（共30分，每小题3分） 1．（A）2．（D）3．（C）4．（C）5．（C） 6．（D） 7．（C） 8．（A） 9．（B） 10．（A） 二．填空题：(共30分）

l． ? 2分 ?/(?0?r) 2．

1分 3分 2分

2Fd/C 2FdC

3． 3.36×1011V／m 4． ?r 1 ?r

1分 1分 1分 l分

5． R1／R2

4??0(R1?R2) 2分 R2／R1 6． 4N/C

向上

ba

2分 2分 1分 3分

??7． q?E?dl

8． ?E

20V 10V 20V 30V 9． ?rB 3分 10．EScos(???) 3分

三．计算题：（共40分）

l．解：设点电荷q所在处为坐标原点O，X轴沿两点电荷的连线．

12?（l）设E?0的点的坐标为x′，则

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