电学复习题

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电学复习题

1. 一带电体可作为点电荷处理的条件是:

A. 电荷必须呈球对称分布。 B. 带电体的线度很小。

C. 带电体的线度与其他有关长度相比可忽略不计。 D. 电量很小。 2. 下面几种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。 B. 在以点电荷为球心的球面上,由该点电荷产生的场强处处相同。

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为电场力。 D. 均匀电场中各点场强大小一定相等,场强方向不一定相同。 3. 在一点电荷Q产生的静电场中,一块电介质如图放置 ,以点电荷Q所在处为球心作一球形高斯面,则对此球形闭合面:

A. 高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点场强。

Q B. 高斯定理成立,但不能用它求出闭合面上各点场强。

C. 由于电介质不对称分布,高斯定理不成立。 D. 即使电介质对称分布,高斯定理也不成立。 4. 若匀强电场的场强为E,其方向平行于半径为R的半球面的轴,则通过此半球面的电场强度通量为:

E 22A.?RE B 2?RE C 0 5. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:

A. 如果高斯面上场强处处为零,则该面内必无电荷。 B. 如果高斯面内无电荷,则高斯面上场强处处为零。 C. 如果高斯面上场强处处不为零,则高斯面内必有电荷。 D. 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零。

6. 边长为0.3m的正三角形 abc,顶点a处有一电量为10c的正点电荷,顶点b处有一电量为10c的负电荷,则顶点c处的场强E和电势U的大小分别为:

A. E=0,U=0 B E=1000 (V/m),U=600 (V)

C. E=1000 (V/m),U=0 (V) D E=2000 (V/m),U=600 (V) 7. 如图:闭合面S内有一点电荷Q,P为S面上一点,在S面外A点有一点电荷Q’,若将电荷Q’移至B点,则;

A A. S面的总通量改变,P点场强不变。

Q’ P B. S面的总通量不变,P点场强改变。

Q B C. S面的总通量和P点场强都不变。

D. S面的总通量和P点场强都改变。

S ?8?8 8. 下列关于场强和电势的关系的说法中,正确的是:

A. 已知某点的场强E,就可以确定该点电势U B. 已知某点的电势U,就可以确定该点场强E C. 在某空间内的场强不变,则U也一定不变。 D. 在等势面上,场强E不一定处处相等。 9. 如右图:下面表述中正确的是:

A.EA>EB>EC UA>UB>UC B.EAUB>UC C.EA>EB>EC UA

B A C 10.有N个电量为Q的点电荷以两种方式分布在半径相等的园周上:一种是无规则分布, 另一种是均匀分布,比较在这两种情况下轴线上某点的场强和电势。

A. 场强相等,电势相等。 B. 场强不等,电势不等。

C. 场强在轴线方向上的分量相等,电势相等。 D. 场强在轴线方向上的分量相等,电势不等。

11. 真空中平行放置两块大金属板,板面积都是S,板间距离为d(d远小于板面线度),板

上分别带上电量+Q和—Q,则两板间作用力为:

Q2Q2Q2A. B C 22?0S?0S4??0d12. 在点电荷+Q产生的电场中,若取图中P点为电势零点,则M点的电势为: ?Q

A. B C D

4??0a8??0a4??0a8??0a

QQ?Q+Q a P a M 13. 平行板电容器间的相互作用力的数值F与两板极间的电压U的关系是: 22 A.F?U B F?1/U C F?1/U D F?U

14. 边长为a的正方形,在其四个顶角上各放一个等量的点电荷,若正方形中心处的场强和

电势都为零(设无穷远处电势为零),则: A. 在四个顶角上都应放上正电荷。 B. 在四个顶角上都应放上负电荷。

C. 在两个对顶角上应放上正电荷,而另外两个对顶角上应放上负电荷。

D. 在两个相邻的顶角上应放上正电荷,而另外两个相邻的顶角上应放上负电荷。

15. 在真空中将一电量为Q半径为RA的金属球A放在内外半径各为RB和RC的不带电金

属球壳B内,若用导线将AB连接后,则A球的电势为(设U??0) A.0 B

Q4??0RA C

Q4??0(11Q?) D RBRC4??0RC16. 在静电场中,下列说法中正确的是:

A. 电场中各处的电势永远逆着电力线的方向降低。

B. 凡是电力线都是平行直线的地方,场强必定处处相等。 C. 场强和电势都是矢量。

17. 下列关于静电场的说法中,正确的是:

A. 电势高的地方场强就大。

B. 带正电的物体电势一定是正的。 C. 场强为零的地方电势一定为零。 D. 电力线与等势面一定处处正交。

18. 当一个带电导体达到静电平衡时,下列说法中正确的是:

A. 表面上电荷面密度较大的地方电势较高。 B. 表面曲率半径较大的地方电势较高。 C. 导体内部的电势比表面的电势高。

D. 导体内任意一点与其表面处的电势差为零。

19. 一平行板电容器中充满相对介电常数为?r的各向同性均匀电介质,已知介质表面极化

电荷面密度为?',则极化电荷在电容器中产生的电场强度的大小为: A.?'/?0 B

?'/?0?r C ?'/2?0 D ?'/2?0?r

20. 一空气平行板电容器,接电源充电后电容器中储存的能量为W0,在保持与电源接通的

情况下,在两板极间充满相对介电常数为?r的各向同性均匀电介质,则电容器中储存的能量为:

A.W??rW0 B W?W0/?r C W?(1??r)W0 D W?W0 21. 两个完全相同的电容器C1和C2,串连后与电源连接,现将各向同性均匀电介质板插

入C1中,则:

A. 电容器组总电容减小。

B. C1的电量大于C2的电量。 C. C1的电压高于C2的电压。 D. 电容器组贮存的总能量增大。 C2 C1

22. 将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后,在保持与电源连接的情况下,把

一块与板极面积相同的各向同性均匀电介质板插入两板极之间,如图所示,电介质的插入及其所处的位置不同,对电容器贮存的电能的影响为: A. 储能减小,但与介质板位置无关。 B. 储能减小,但与介质板位置有关。 C. 储能增加,但与介质板位置无关。 D. 储能增加,但与介质板位置有关。

23. 空气电容器C1和C2,串连后与电源连接,在保持与电源连接的情况下,在C2中插入

一块电介质板,则:

A. C1板极上的电量增加,C2板极上的电量增加。 B. C1板极上的电量减少,C2板极上的电量增加。 C. C1板极上的电量增加,C2板极上的电量减少。

C2 C1 D. C1板极上的电量减少,C2板极上的电量减少。

24.描述静电场的两个基本物理量是_______和________。它们的定义式分别是____________

和______________。 25.反映静电场性质的高斯定理在真空中的表达式为__________________,在介质中的表达

式为_____________________,表明静电场是______场。环路定理的表达式为_________________,表明静电场是_____场。电力线的基本特征是______________。

26.两块大小相同的金属板平行放置,带有相同的正电荷+Q,若

略去边缘效应,试写出金属板上电量的分布情况,并画出电力线的分布。

27.一任意形状的带电导体,其电荷面密度分布为σ(x,y,z),则在导体表面外附近任意点

处的电场强度大小E(x,y,z)=________________,其方向_______________。

-19

B 28.在静电场中,一质子(e=1.6×10C)沿四分之一园弧形轨

-15

A 道从A点移到B点(如图),电场力作功为8.0×10J,则当

O 质子沿四分之三轨道从B回到A点时,电场力作功为

__________。设A点电势为零,则B点电势UB=____________。

29.两同心带电球面,内球面半径为0.05m,带电量为3?18-8C;外球面半径为0.2m带电

量为-6?10-8C。设无穷远处电势为零,则空间中另一电势为零的球面半径为r=______。

30.已知空气的击穿场强为30KV/cm,玻璃的击穿场强为100KV/cm,则厚度为1.5cm的空

气平行板电容器的耐压为_______,在其中加入厚度为0.5cm的玻璃后,电容器的耐压

变为_________。(设玻璃的相对介电常数?r?5)

31.一电偶极子放在场强大小为2?103V/m的匀强电场中,其电矩方向与场强成300角。已

知作用在电偶极子的的力矩大小为5?10-2Nm,则其电矩大小为P=______________。

32.将一负电荷移到一个不带电的导体附近,则导体内的电场强度_______,导体的电势

__________(填增大,不变,减小)。 33.空气中有一半径为R的弧立导体球,设无穷远为电势零点。则导体球的电容C=_______,若球上所带电量为Q,能量W=____________,若空气的击穿场强为Eg,导体上所能贮存的最大电量为_______________。

34.将一电量为+q半径为R的导体球A,移近一个不带电的导体球B,电势高的球是

_________,B球的电势将比原来__________(升高,降低)。

35.平行板电容器充电后与电源断开,若用绝缘手柄将两板极间距慢慢拉开。在拉大的过程

中,电量、场强、电势差、电容和电场能量这几个物理量中增大的是_______________。

36.使一表面凹凸不平的导体带正电,表面凸的地方电荷面密度最大,表面平的地方电荷面

密度最小,表面凹的地方电荷面密度为零,甚至可能为负。对不对,_______。

37.一带电无限大导体平板,平板两个表面的电荷面密度代数和为σ

(>0),置于电场强度为E0的均匀外电场中,且使板面垂直于外电场方向,设外电场不因带电板的引入而改变,则导体板左侧的带电面密度σ1为_________,右侧的带电面密度σ2为_________。

38.一均匀带电的球形橡皮球,在此球被吹大的过程中,_________场强发生变化,_______

电势发生变化。(A气球内的点,B气球外的点,C气球增大过程中经过的点)

39.在正四面体的中心放一个电量为Q的点电荷,则通过其中一个侧面的电场强度通量为

_________,电位移矢量通量为_________。

40.图示为一均匀带电介质球层,介质的相对介电常数为εr其

电荷体密度为ρ,球层内表面半径为R1,外表面半径为R2,设无穷远处电势为零,则球层中半径为r处的电势为___________________。

41.有一带电球壳,其内半径为a,外半径为b,电荷体密度为

??A/r,在球心处有一点电荷Q,试证明:

当A?Q/2?a时,球壳区域内的场强大小与r无关。

42.两同心带电球面的带电面密度相同,都是σ,内球面半径为R1=10cm,外球面半径为

R2=20cm,若球心处的电势为300伏,则带电面密度σ=_____________。若想使球心处电势变为零,则外球面应放掉________________电量。

43.平行板电容器中有两层平行于平板的电介质,相对介电常数分别为εr1=4和εr2=2,厚

度分别为d1=2mm和d2=3mm,板极面积为S=50平方厘米,两板极间电压为200伏。则电介质1中的场强E1=__________,电势差U1=_________;电介质2中的场强E2=_______,电势差U2=__________。电容器的总电容C=__________,电容嚣所贮能量能量W=___________。

2

磁学复习题

1. 边长为a的正方形线圈通以电流I,在顶点A处的磁感应强度为:

A A.

2?0I B 4?a2?0I C 2?a2?0I ?a 2. 如图:在园心处的磁感应强度为:

A.

?0I3?0I?I3?0I?I3?0I? B 0? C 0? 4?R8R2?R8R4?R8R

3. 电流沿长直导线1经a点进入电阻均匀分布的正三角形线框,再由b点经导线2流出,若载流直导线1,2和三角形线框在中心O点产生的磁感应强度分别用B1,B2和B3来表示,则O点的磁感应强度大小B:(B) a 1 A.B=0,因为B1=B2=B3=0

B.B?0,因为虽然B2=B3=0,但B1?0, C.B?0,因为虽然B2=0,但B1?0,B3?0,

b c 2 4. 载流圆形线圈(半径为R)与正方形线圈(边长为a)通有相同电流,若两线圈中心的B大小相等,则半径R与边长a的比值为:D

A.1:1 B

2?:8 C 2?:4 D 2?:8

5. 一无限长的通电流的扁平铜片,宽度为a,电流I均匀分布于铜片,与铜片共面离铜片近端为b的P点处,磁感应强度的大小为:

A.

?0I2?(a?b) B

?0Ia?b?Ia?bln C 0ln 2?ab2?aa6. 一载有电流的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直园筒上形成两个螺线管(R=2r),

两螺线管单位长度上的匝数相等,则两管中的磁感应强度BR和Br应满足:

A.BR?2Br B BR?Br C 2BR?Br

7. 若空间中存在两无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,则磁场:

A. 不能用安培环路定理来计算。 B. 可以直接用安培环路定理来计算。 C. 只能用毕萨定律来计算。

D. 可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理来计算。 8. 如图:流出纸面的电流为2I,流入纸面的电流为I,则下述各式中正确的是: A.H?dl?2I B

l1?l2?H?dl?I L4 L3 L1 2I L2 I C.H?dl??I D

l3?l4?H?dl??I

9. 一电量为q的粒子在匀强磁场中运动,一面那种说法是正确的:

A. 只要速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同。

B. 在速度不变的前提下,若电荷电量q变为-q,则粒子受力反向,数值不变。 C. 粒子进入磁场后,其动量和动能都不改变。

D. 洛仑兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹一定是圆。 10. 一带电粒子径迹在纸面内如图所示,它在匀强磁场中运动,并穿过铅板,损失一部份动能,由此可判断出粒子: a A. 带负电,从a?b?c B.带正电,从a?b?c

c C.带负电,从c?b?a D.带正电,从c?b?a

b

11. 如图:一根长度为ab的导线用软线悬挂在磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内的匀强磁场中,电流由a流向b,此时悬线的张力不为零(即安培力与重力不平衡)。欲使ab导线与软线连接处张力为零则必须:

A. 改变电流方向,并适当增加电流强度。 B. 不改变电流方向,而适当增加电流强度。

C. 改变磁场方向,并适当增加磁感应强度的大小。 a b D. 不改变磁方向,适当减小磁感应强度的大小。 I

12. 长直电流I与园电流I共面,并与其一直径相重合(但两者绝缘), 设直导线不动,则园电流将:

A. 绕I2旋转。 B 向左运动。 C.向上运动。 D.向下运动。 E.静止不动。

13. 在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积S1=2S2,通有电流2I1=I2,它们所受到的最大磁力矩之比M1:M2等于:

A.1:1 B 2:1 C 4:1 D 1:4

14. 有一由N匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a,通有电流I置于均匀外磁场B中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,线圈所受磁力矩为:

A.3NaIB/2 B

23Na2IB/4 C 0

2V V 15. 如图:磁场方向垂直纸面向外,两电子同时由电子枪射

出,它们的初速度方向与磁场垂直,速率分别为V和2V,则:

A. 速率为2V的电子先回到出发点。 B. 速率为V的电子先回到出发点。 C. 两电子同时回到出发点。

16. 关于磁场强度H的下列说法中,正确的是:C

A. H仅与传导电流有关。

B. 若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H必为零。

C. 若闭合曲线上各点H均为零,则该曲线所包围的传导电流代数和为零。 D. 以闭合曲线为边界的任意曲面的H通量均相等。

17. 图中:六根无限长导线相互绝缘,通以电流I,则哪一个区域的 指向纸内的磁感应强度最大。(比较1,2,3,4这四个区域) A.1区域 B 2区域 C 3区域 D 4区域 E 以上答案都不对

18. 如图:三角形线框可绕ab边以?旋转,则回路中的电动势?和以及ac两点间的电势差Uac为:

A.??0,Uac?122 ?Bl2 B.??0,Uac??1?Bl2122 ?Bl2 D.???Bl2,Uac??12?Blb C.???Bl2,Uac? a I 0 C 19. 在一自感线圈中通过的电流I随时间变化规律如图所示,

若以电流的正方向为电动势的正方向,则代表线圈内 自感电动势随时间变化的曲线对应图中正确的是哪一个。

0 ε t A. B C ε ε 0 0 t t t 20. 在自感为0.25H的线圈中,当电流在1/16秒时间内由2A线性地减小到0时,线圈中的感生电动势为:

A.2V B 4V C 8V D 16V

21. 一块铜板放在磁感应强度增大的磁场中,铜板中出现的感应电流(涡流)将:

A. 加速铜板中磁场的增加。 B 减缓铜板中磁场的增加。 C.对磁场不起作用。 D 使铜板中磁场反向。 22. 在感生电场中电磁感应定律可写成:??E感?dl?? 电场的电场强度,此式表明:

A. 闭合曲线上E感处处相等。 B. 感生电场是保守力场。

C. 感生电场的电力线不是闭合曲线。

D. 在感生电场中不能像静电场那样引入电势的概念。 23. 用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式:W?A.

B. C. D.

只适用于无限长螺线管。 只适用于单匝圆线圈。

只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线管。 适用于自感系数一定的任意线圈。

?d?m,式中:E感为感生 dt12LI 2

24. 下列关于感生电场和静电场的说法中,错误的是:C

A. 静电场由相对于观察者静止的电荷产生。

B. 感生电场的电力线是闭合的。

C. 静电场和感生电场对导体都有电磁感应现象。

D. 在感生电场和静电场中,点电荷的受力计算公式都是:F=qE。

25.电子在磁感应强度为B的匀强磁场中,沿半径为R的圆周运动,电子运动所形成的等

效电流强度为____,等效圆电流的磁矩为_________。(设电子的电量为q,质量为m) I S1 S2 26.如图:两矩形线圈与无限长通电直电流共面放置,

则两线圈中的磁通量之比为________。

0 a 2a 3a X 27.产生动生电动势的非静电场力是________________, 产生感生电动势的非静电场力是_______________。

28.质量与电量都相同的带电粒子,以不同的速度进入匀

强磁场中,则速度大的带正电的粒子运动轨迹是_____。

29.线圈A和B的互感系数是1.5享利,若线圈A中的 电流以I?2sin10?t变化,则线圈B中的感生电动

势为________________________________。

30.长直电流与金属棒垂直且共面,当金属棒向上运动时

棒中电动势大小为____________,_____端电势高。

31.线圈的自感系数与________________无关,由_________ ___________________________________________决定。

32.金属棒ab可绕O点在匀强磁场B中以ω旋转,

设ab=L,aO=L/3,则Uab=________,___端电势高。

33.在没有自由电荷和传导电流的变化电磁场中,

a b v c I d V 0 a b b X ω O a ?H?dl?_____________________________,

IB IA IC ?E?dl?_____________________________,

34.A、B、C为三根平行不共面长直通电导线,导线间两两相

距10厘米,它们通过的电流分别为IA=IB=5A,IC=10A,则

10 cm 每根长度为1厘米的导线上所受的安培力为FA=________, FB=_______________,FC=__________________。 35.如果把氢原子看作是一个电子绕核作匀速率园周运动的带电系统,则电子绕核运动的轨

道半径为___________,原子磁矩是_______,放在磁场中所受最大磁偏转力矩是______。

(设电子与质子的电量都为e,质量为m的电子以速率V运动)

36.如图:通电电流为I的长直导线与三角形线圈共面放置,若

三角形线框以速度V向右平动,则线圈中电动势为_______。

37.两同心园形线圈,共面放置,半径分别为R和r,设R》r,则

两线圈之间的互感为_____________,若小线圈中的电流以

I 10cm V 10cm 10cm I?I0e??t变化,则大线圈中的感生电动势为_______________________。

38.一广播电台的平均辐射功率为20KW,假定辐射的能量均匀地分布在以电台为中心的 半球面上,则距电台为10Km处电磁波的平均辐射强度为_________________。

39.在国际单位制中,磁场强度的单位是________,磁感应强度的单位是____________, 单位体积中磁场能量的单位是_____________。

40.安培环路定理中,I是指___________________,B是指___________________,它是由

________________________所决定的。

41.一带电粒子以速率V进入磁场,当粒子运动方向与磁场间的夹角不是900时,它的运

动轨迹将是________________,或__________________。

42.一条长直载流导线,在离它1厘米处产生的磁感应强度为0.02T,则其所载电流为___。

43.位于空气中的长度为L,横截面半径为R,用N匝导线绕成的螺线管,当满足______,

和____________条件时,其自感系数可写为________________。

44.若一线圈的磁通量与时间关系为?m?2t2?4t?3 [SI],在t=1秒时,电动势??___。

45.在一根铁芯上,同时绕有两个线圈,初级线圈自感系数为L1,次级线圈自感系数为L2,

设两个线圈通以电流时,各自产生的磁通量都完全穿过两个线圈。若初级线圈通以电流I1(t),次级线圈断开,则次级线圈中的感生电动势为___________________。

46.空气中一半径为R的无限长园柱通以电流I,则柱内距轴线为r处的磁感应强度为

_______________,柱外一点距轴线为r处的磁感应强度为______________。

47.边长为a的正方形线圈,共有N匝,通以电流I,置于磁感应强度为B的匀强磁场中,

载流线圈平面与磁场方向平行,则正方形线圈在磁场中所受力矩为____________。

48.电量为1.6?10-19C,质量为1.67?10-27Kg的质子以5?107m/s的速度垂直进入磁感应强

度为0.5T的匀强磁场中,则质子运动轨迹的半径为__________,运动周期为___________。

电学部份参考答案

选择题:

1。C 2.C 3.B 4.A 5.D 6.C 7.B 8.D 9.C 10.C 11.C 12.D 13.D 14.C 15.D 16.B 17.D 18.D 19.A 20.A 21.D 22.C 23.A 填空题: 24.E,U25.

E?F/q,0U?W/q

??E?ds??Q/?,

??D?ds??Q,有源,?E?dl?0,无旋,有源,无旋

26.略 27.E(x,y,z)??(x,y,z)/?0,垂直于导体表面 28.?8?10?15(J),UB??50000(V) 29.r=0.1(m) 30.45KV ,33KV 31.5?10?5(C?m)

32.不变,减小 33.Q/4??0R,Q2/8??0R,4??0REg 34.A球,升高 35.电势差,能量 36.不对, 37.?1?38。C处场强变化,A和C处的电势变化。 39.Q/4?0 Q/4 40, 41, 42 略

43.E1?2.5?10(V/m),U1?50(V)E2?5?10(V/m),U2?150(V),

442?2??0E,?2??2??0E

C?22.1(PF) ,W?4.4?10?7(J)

磁学部份参考答案

选择题:

1。A 2.A 3.B 4.B 5.B 6.B 7.D 8.C 9.B 10.A 11.B 12.B 13.A 14.C 15。C 16.C 17.B 18.B 19.C 20.C 21.B 22.D 23.D 24.C 填空题:

q2B25.i? Pm?i??R2

2?m26.?m2:?m1?ln3 2:ln227.洛仑兹力,涡旋电场力。 28.C轨迹

29.???30?cos10?t 30.

?Ivbln a端电势高 2?a16231.线圈中所通电流, 线圈形状与大小,线圈周围的磁介质分布 32.?BL a 端电势高

33.H?dl??????D, ?E?dl??m (本题不作要求) ?t?t34.FA?FB?53?10?7(N) ,FC?103?10?7(N)

evre2P?35.r? , , M?PmB m224??0mv36.???Iv(1?ln2) 感生电流为顺时针方向 2?37.互感M???r22R , ???M?di?M?I0e??t dt38.能流密度I?PP?42??10(W/m) 2S2?R39.[A/m]安培/米 [T]特斯拉 [J/m3]焦耳/立方米 40.环路内的电流。环路上的磁感应强度。 所有电流。 41.直线或螺线 42.I=1000(A)

NN2??1 ??R2 43.L>>R LL44.??0 45.???L1L2?46.B内?dI1 dt?Ir?IB? 外2?r2?R2247.M?NIaB 48.R?

mv2?m?1.04(m) T??1.31?10?7(s) qBqB

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