电磁学与日常生活资料

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电磁学与日常生活

什么是电磁污染?

随着经济的发展和物质文化生活水平的不断提高,各种家用电器——电视机、空调器、电冰箱、电风扇、洗衣机、组合音响等已经相当普及;近几年来,家用电脑、家庭影院等现代高科技产品变已进入千家万户,给人们生活带来诸多方便和乐趣。然而,现代科学研究发现,各种家用电器和电子设备在使用过程中会产生多种不同波长和频率的电磁波,这些电磁波充斥空间,对人体具有潜在危害。由于电磁波看不见,摸不着,令人防不胜防,因而对人类生存环境构成了新的威胁,被称之为“电磁污染”。

电磁污染所造成的危害是不容低估的。前苏联曾发生过一起震惊世界的电脑杀人案,国际象棋大师尼古位,古德科夫与一台超级电脑对奕,当时,古德科夫以出神入化的高超棋艺连胜三局,正准备开始进入第四局的激战时,突然被电脑释放的强大电流击毙,死在众目睽睽之下。后经一系列调查证实,杀害古德科夫的罪凶祸首是外来的电磁波,由于电磁波干扰了电脑中已经编好的程序,从而导致超级电脑动作失误而突然放出强电流,酿成了骇人听闻的悲剧。

近些年来,电磁污染对人体造成的潜在危害已引起人们的重视。在现代家庭中,电磁波在为人们造福的同时,也随着“电子烟雾”的作用,直接或间接地危害人体健康。

据美国权威的华盛顿技术评定处报告,家用电器和各种接线产生的电磁波对人体组织细胞有害。例如长时间使用电热毯睡觉的女性,可使月经周期发生明显改变;孕妇若频繁使用电炉,可增加出生后小儿癌症的发病率。近10年来,关于电磁波对人体损害的报告接连不断。据美国科罗拉多州大学研究人员调查,

电磁污染较严重的丹佛地区儿童死于白血病者是其它地区的两倍以上。瑞典学者托梅尼奥在研究中发现,生活在电磁污染严重地区的儿童,患神经系统肿瘤的人数大量增加。

电脑,作为当今时代的高科技产品,已进入人们工作和生活的各个领域,近几年来家用电脑也源源不断地进入千家万户。一些研究资料表明:电脑显示器所发出的电磁辐射长期作用会对女性的内分泌和生殖机能产生劣性影响,危害生殖细胞或殃及早期胚胎发育。电脑的电磁幅射尚未达到影响父母身体健康的强度时,已经对胎儿产生了不良影响。我国有关研究人员在上海和南京进行对比调查发现先兆流产和自发性流产的异常发生率,使用电脑的孕妇明显高于对照组。

为此,有关专家建设,为了减轻家庭居室内电磁污染及其有害作用,必须讲究各种家用电器的科学使用。诸如观看电视、收听组合音响或看家庭影院时距离不可过长,尤其是儿童和孕妇更应注意;尽量避免多种家用电器同时开启使用,相隔或间断使用可过长,次数不宜过频;注意酌情多吃一些胡萝卜、豆芽、西红柿、瘦肉、动物肝等富含维生素A、C 和蛋白质的食物,经常喝些绿茶等等。这些措施对预防和减轻电磁污染对人体的危害都是颇有助益的。

电磁污染是指天然的人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,地面上的电磁辐射大幅度增加,目前已达到直接威胁人体健康的程度。电磁污染包括天然和人为两种来源。天然电磁污染是某些自然现象,如雷电引起的。火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴会产生电磁干扰。天然电磁污染对短波通讯干扰尤为严重。人为电磁污染源包括:脉冲放电,如火花放电;工频交变电磁场,如大功率电机、变压器、输电线附近等;射频电磁辐射,如广播、电视、微波通讯等。我

们日常生活中碰到的广播、电视效果突然变差,几乎都是电磁干扰造成的。此外,电磁污染还对人体健康造成伤害。

电磁污染是指天然的人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、微波技术的发展,射频设备功率成倍增加,地面上的电磁辐射大幅度增加,目前已达到直接威胁人体健康的程度。电磁污染包括天然和人为两种来源。天然电磁污染是某些自然现象,如雷电引起的。火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴会产生电磁干扰。天然电磁污染对短波通讯干扰尤为严重。人为电磁污染源包括:脉冲放电,如火花放电;工频交变电磁场,如大功率电机、变压器、输电线附近等;射频电磁辐射,如广播、电视、微波通讯等。我们日常生活中碰到的广播、电视效果突然变差,几乎都是电磁干扰造成的。此外,电磁污染还对人体健康造成伤害。

电磁污染来源于电子机件工作时散发出的一种“电子雾”,也称之为电磁辐射污染。这种污染由于人们通常条件下看不见,听不到,闻不着。因此,电磁辐射污染比空气和水污染对人体的侵害更为隐蔽。电磁辐射,眼睛首当其害,使眼球晶体混浊,严重时造成白内障,是不可逆的器质性损害,影响视力;同时也可导致出现头痛、乏力、烦躁、记忆力减退、多汗、心悸、失眠等症状。电磁辐射对孕妇的危害更大,据最新调查显示,在中国每年出生的约35万残缺儿童中,有25万为智力残缺,有专家认为电磁辐射是影响因素之一。

《电磁学与电动力学》期末考试试题及答案

四、(简答题):(每小题5分,共10分) 1、 写出真空中的麦克斯韦方程组,并简要说明各式的物理意义 2、试简述狭义相对论的两个基本原理的内容。 六、(计算题):(每小题5分,共20分 3、设有两根互相平行的尺,在各自静止的参考系中的长度均为0l ,它们以相同速率v 相对于某一参考系运动,但运动方向相反,且平行于尺子,求站在一根尺上测量另一根尺的长 《电磁学与电动力学》期末考试试题参考答案 四、(简答题):(每小题5分,共10分) 1、答:B E t ???=-? ,说明变化的磁场产生电场(1分); D H J t ???=+? ,说明传导电流与位移电流均可产生磁场(1分); D ρ??= ,电场为有源场,电场线起于正电荷,止于负电荷(1分) ; 0B ??= ,磁场为无源场或说磁荷不存在,磁感应线是闭合曲线; (1分); 0D E ε= ,0B H μ= (1分) 2、答 (1)相对性原理:所有惯性参考系都是等价的,物理规律对于所有惯性参考系都可以表为相同形式;(2.5分) (2)光速不变原理(或坐标变换线性和间隔不变),即真空中的光速对任何惯性参考系沿任一方向恒为c ,并与光源的运动无关。(2.5分) 六、(计算题):(每小题5分,共20分) 3、解:设地面为S 系,固定在车厢上的惯性系为S '系。设小球由后壁(事件1)运动到 前壁(事件2)在S '系中的空时坐标为()1 1,x t ''、()22,x t '',它们之间的关系为: 2 102100,/x x l t t l u ''''-=-= (1分) 设小球由后壁(事件1)运动到前壁(事件2)在S 系中的空时坐标为()11,x t 、()22,x t ,小球由后壁运动到前壁的时间是21t t t ?=-。(1分)

大学物理电磁学考试试题及答案)

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 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: (A) E =0,R Q U 04επ=. (B) E =0,r Q U 04επ= . (C) 2 04r Q E επ= ,r Q U 04επ= . (D) 2 04r Q E επ= ,R Q U 04επ=. [ ] 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(O +2 )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 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 弯面向外为正)为 (A) r 2 B . . (B) 2 r 2B . (C) -r 2B sin . (D) -r 2 B cos . [ ] 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 ,则此导体的霍尔系数等于 O R r P Q n ?B ?α S D I S V B ?

(A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 5.两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的 导线可以自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. [ ] 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 点的磁感强度大小等于 (A) R I π20μ. (B) R I 40μ. (C) 0. (D) )1 1(20π -R I μ. (E) )1 1(40π +R I μ. [ ] 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 T ,则可求得铁环的相对磁导率r 为(真空磁导率 =4 ×10-7 T ·m ·A -1 ) (A) ×102 (B) ×102 (C) ×102 (D) [ ] y z x I 1 I 2 O R I

电磁学期末考试试题

电磁学期末考试 一、选择题。 1. 设源电荷与试探电荷分别为Q 、q ,则定义式q F E =对Q 、q 的要求为:[ ] (A)二者必须是点电荷。 (B)Q 为任意电荷,q 必须为正电荷。 (C)Q 为任意电荷,q 是点电荷,且可正可负。 (D)Q 为任意电荷,q 必须是单位正点电荷。 2. 一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元dS 的一个带电量为dS σ的电荷元,在球面内各点产生的电场强度:[ ] (A)处处为零。 (B)不一定都为零。 (C)处处不为零。 (D)无法判定 3. 当一个带电体达到静电平衡时:[ ] (A)表面上电荷密度较大处电势较高。 (B)表面曲率较大处电势较高。 (C)导体内部的电势比导体表面的电势高。 (D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。 4. 在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中,把点电荷+Q 从O 点沿OCD 移到D 点(如图),则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为:[ ] (A)R qQ 06πε,R qQ 06πε-。 (B)R qQ 04πε,R qQ 04πε-。 (C)R qQ 04πε-,R qQ 04πε。 (D)R qQ 06πε-,R qQ 06πε。 5. 相距为1r 的两个电子,在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为2r ,从相距1r 到相距2r 期间,两电子系统的下列哪一个量是不变的:[ ] (A)动能总和; (B)电势能总和; (C)动量总和; (D)电相互作用力

6. 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: [ ] (A)B r 22π。 (B)B r 2π。 (C)0。 (D)无法确定的量。 7. 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。 8.在一个平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流相等,方向如图所示。问那个区域中有些点的磁感应强度可能为零:[ ] A .仅在象限1 B .仅在象限2 C .仅在象限1、3 D .仅在象限2、4 9.通有电流J 的无限长直导线弯成如图所示的3种形状,则P 、Q 、O 各点磁感应强度的大小关系为:[ ] A .P B >Q B >O B B .Q B >P B >O B C . Q B >O B >P B D .O B >Q B >P B

目前最全大学物理电磁学题库包含答案(共43页,千道题)

大学物理电磁学试题(1) 一、选择题:(每题3分,共30分) 1. 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E 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E 处处为零。 (C)如果高斯面上E 处处不为零,则该面内必有电荷。 (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 (E )高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。 [ ] 2. 在已知静电场分布的条件下,任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于: (A)1P 和2P 两点的位置。 (B)1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。 (C)试验电荷所带电荷的正负。 (D)试验电荷的电荷量。 [ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线,虚线表示等势面,由图可看出: (A)C B A E E E >>,C B A U U U >> (B)C B A E E E <<,C B A U U U << (C)C B A E E E >>,C B A U U U << (D)C B A E E E <<,C B A U U U >> [ ] 4. 如图,平行板电容器带电,左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质, 则两种介质内: (A)场强不等,电位移相等。 (B)场强相等,电位移相等。 (C)场强相等,电位移不等。 (D)场强、电位移均不等。 [ ] 5. 图中,Ua-Ub 为: (A)IR -ε (B)ε+IR (C)IR +-ε (D)ε--IR [ ] 6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ,放在均匀磁场B 中,其平面与磁场平行,它所受磁力矩L 等于: (A) BI a 221 (B)BI a 234 1 (C)BI a 2 (D)0 [ ]

2009级电磁场理论期末试题-1(A)-题目和答案--房丽丽

课程编号:INF05005 北京理工大学2011-2012学年第一学期 2009级电子类电磁场理论基础期末试题A 卷 班级________ 学号________ 姓名________ 成绩________ 一、简答题(共12分)(2题) 1.请写出无源、线性各向同性、均匀的一般导电(0<σ<∞)媒质中,复麦克斯韦方程组的限定微分形式。 2.请写出谐振腔以TE mnp 模振荡时的谐振条件。并说明m ,n ,p 的物理意义。 二、选择题(每空2分,共20分)(4题)(最好是1题中各选项为同样类型) 1. 在通电流导体(0<σ<∞)内部,静电场( A ),静磁场(B ),恒定电流场(B ),时变电磁场( C )。 A. 恒为零; B. 恒不为零; C.可以为零,也可以不为零; 2. 以下关于全反射和全折射论述不正确的是:( B ) A.理想介质分界面上,平面波由光密介质入射到光疏介质,当入射角大于某一临界角时会发生全反射现象; B.非磁性理想介质分界面上,垂直极化波以某一角度入射时会发生全折射现象; C.在理想介质与理想导体分界面,平面波以任意角度入射均可发生全反射现象; D.理想介质分界面上发生全反射时,在两种介质中电磁场均不为零。 3. 置于空气中半径为a 的导体球附近M 处有一点电荷q ,它与导体球心O 的距离为d(d>a),当导体球接地时,导体球上的感应电荷可用球内区域设置的(D )的镜像电荷代替;当导体球不接地且不带电荷时,导体球上的感应电荷可用(B )的镜像电荷代替; A. 电量为/q qd a '=-,距球心2/d a d '=;以及一个位于球心处,电量为q aq d ''=; B. 电量为/q qa d '=-,距球心2/d a d '=;以及一个位于球心处,电量为q aq d ''=; C. 电量为/q qd a '=-,距球心2/d a d '=; D. 电量为/q qa d '=-,距球心2/d a d '=; 4.时变电磁场满足如下边界条件:两种理想介质分界面上,( C );两种一般导电介质(0<σ<∞)分界面上,(A );理想介质与理想导体分界面上,( D )。 A. 存在s ρ,不存在s J ; B. 不存在s ρ,存在s J ; C. 不存在s ρ和s J ; D. 存在s ρ和s J ; 三、(12分)如图所示,一个平行板电容 器,极板沿x 方向长度为L ,沿y 方向宽 度为W ,板间距离为z 0。板间部分填充 一段长度为d 的介电常数为ε1的电介质,如两极板间电位差为U ,求:(1)两极板 间的电场强度;(2)电容器储能;(3)电 介质所受到的静电力。

大学物理电磁学考试试题及答案

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 ,设无穷远处的电势 为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小与电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ=. (C) 204r Q E επ=,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ=,R Q U 04επ=. [ ] 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(O + 2)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 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面 向外为正)为 (A) πr 2B . 、 (B) 2 πr 2B . (C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. [ ] 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 ,则此导体的 霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 5、两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以 自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势就是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. [ ] y z x I 1 I 2

大学物理电磁学复习题含答案

题8-12图 8-12 两个无限大的平行平面都均匀带电,电荷的面密度分别为1σ和2σ,试求空间各处场强. 解: 如题8-12图示,两带电平面均匀带电,电荷面密度分别为1σ与2σ, 两面间, n E ? ?)(21210σσε-= 1σ面外, n E ? ?)(21210 σσε+-= 2σ面外, n E ?? )(21210 σσε+= n ? :垂直于两平面由1σ面指为2σ面. 8-13 半径为R 的均匀带电球体内的电荷体密度为ρ,若在球内挖去一块半径为r <R 的小球体,如题8-13图所示.试求:两球心O 与O '点的场强,并证明小球空腔内的电场是均匀的. 解: 将此带电体看作带正电ρ的均匀球与带电ρ-的均匀小球的组合,见题8-13图(a). (1) ρ+球在O 点产生电场010=E ? , ρ- 球在O 点产生电场'd π4π34 3 0320 OO r E ερ =? ∴ O 点电场'd 33 030OO r E ερ=?; (2) ρ+ 在O '产生电场'd π4d 34 30301OO E ερπ='? ρ-球在O '产生电场002='E ? ∴ O ' 点电场 0 03ερ= ' E ?'OO 题8-13图(a) 题8-13图(b) (3)设空腔任一点P 相对O '的位矢为r ? ',相对O 点位矢为r ? (如题8-13(b)图) 则 0 3ερr E PO ??= ,

3ερr E O P ' - ='??, ∴ 0 003'3)(3ερερερd OO r r E E E O P PO P ? ?????=='-=+=' ∴腔内场强是均匀的. 8-14 一电偶极子由q =1.0×10-6C 的两个异号点电荷组成,两电荷距离d=0.2cm ,把这电偶极子放 在1.0×105N ·C -1 的外电场中,求外电场作用于电偶极子上的最大力矩. 解: ∵ 电偶极子p ? 在外场E ?中受力矩 E p M ? ???= ∴ qlE pE M ==max 代入数字 4536max 100.2100.1102100.1---?=?????=M m N ? 8-15 两点电荷1q =1.5×10-8C ,2q =3.0×10-8C ,相距1r =42cm ,要把它们之间的距离变为2r =25cm ,需作多少功? 解: ? ? == ?=2 2 2 1 0212 021π4π4d d r r r r q q r r q q r F A εε??)11(2 1r r - 61055.6-?-=J 外力需作的功 61055.6-?-=-='A A J 题8-16图 8-16 如题8-16图所示,在A ,B 两点处放有电量分别为+q ,-q 的点电荷,AB 间距离为2R ,现将另一正试验点电荷0q 从O 点经过半圆弧移到C 点,求移动过程中电场力作的功. 解: 如题8-16图示 0π41 ε= O U 0)(=-R q R q 0π41ε= O U )3(R q R q -R q 0π6ε- = ∴ R q q U U q A o C O 00 π6)(ε= -= 8-17 如题8-17图所示的绝缘细线上均匀分布着线密度为λ的正电荷,两直导线的长度和半圆环的半径都等于R .试求环中心O 点处的场强和电势. 解: (1)由于电荷均匀分布与对称性,AB 和CD 段电荷在O 点产生的场强互相抵消,取θd d R l = 则θλd d R q =产生O 点E ? d 如图,由于对称性,O 点场强沿y 轴负方向

大学物理电磁学知识点总结

大学物理电磁学知识点总结 导读:就爱阅读网友为您分享以下“大学物理电磁学知识点总结”资讯,希望对您有所帮助,感谢您对的支持! 大学物理电磁学总结 一、三大定律库仑定律:在真空中,两个静止的点电荷q1 和q2 之间的静电相互作用力与这两个点电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着两个点电荷的连线,同号电荷相斥,异号电荷相吸。 uuu r q q ur F21 = k 1 2 2 er r ur u r 高斯定理:a) 静电场:Φ e = E d S = ∫ s ∑q i i ε0

(真空中) b) 稳恒磁场:Φ m = u u r r Bd S = 0 ∫ s 环路定理:a) 静电场的环路定理:b) 安培环路定理:二、对比总结电与磁 ∫ L ur r L E dl = 0 ∫ ur r B dl = 0 ∑ I i (真空中) L 电磁学 静电场 稳恒磁场稳恒磁场

电场强度:E 磁感应强度:B 定义:B = ur ur F 定义:E = (N/C) q0 基本计算方法:1、点电荷电场强度:E = ur r u r dF (d F = Idl × B )(T) Idl sin θ 方向:沿该点处静止小磁针的N 极指向。基本计算方法:ur q ur er 4πε 0 r 2 1 r ur u Idl × e r 0 r 1、毕奥-萨伐尔定律:d B = 2 4π r 2、连续分布的电流元的磁场强度: 2、电场强度叠加原理: ur n ur 1 E = ∑ Ei = 4πε 0 i =1

r qi uu eri ∑ r2 i =1 i n r ur u r u r 0 Idl × er B = ∫dB = ∫ 4π r 2 3、安培环路定理(后面介绍) 4、通过磁通量解得(后面介绍) 3、连续分布电荷的电场强度: ur ρ dV ur E=∫ e v 4πε r 2 r 0 ur ? dS ur ur λ dl ur E=∫ er , E = ∫ e s 4πε r 2 l 4πε r 2 r 0 0 4、高斯定理(后面介绍) 5、通过电势解得(后面介绍) 几种常见的带电体的电场强度公式: 几种常见的磁感应强度公式:1、无限长直载流导线外:B = 2、圆电流圆心处:电流轴线上:B = ur 1、点电荷:E = q ur er 4πε 0 r 2 1

电磁学期末考(B)

一、 计算题:(共70分) 1. 半径为R 的圆面均匀带电,电荷的面密度为e σ。 ⑴求轴线上离圆心的坐标为x 处的场强; ⑵在保持e σ不变的情况下,当0→R 和∞→R 时的结果各如何? ⑶在保持总电荷e R Q σπ2=不变的情况下,当0→R 和∞→R 时的结果各如何? ⑷求轴线上电势)(x U 的分布,并画出x U -曲线。 2. 一对同轴无穷长直的空心导体圆筒,内、外半径分别为1R 和2R (筒壁厚度可以忽略)。电流I 沿内筒流去,沿外筒流回(见本题图) ⑴计算两筒间的磁感应强度B ; ⑵通过长度为L 的一段截面(图中阴影区)的磁通量B Φ; ⑶计算磁矢势A 在两筒间的分布。 3. 只有一根辐条的轮子在均匀外磁场B 中转动,轮轴与B 平行,如本题图所示。轮子和辐条都是导体,辐条长为R ,轮子每秒转N 圈。两根导线a 和b 通过各自的刷子分别与轮轴和轮边接触。 ⑴求a 、b 间的感应电动势ε; ⑵若在a 、b 间接一个电阻,使辐条中的电流为I ,问I 的方向 如何? ⑶求这时磁场作用在辐条上的力矩的大小和方向; ⑷当轮反转时,I 是否也会反向? ⑸若轮子的辐条是对称的两根或更多根,结果如何? 4. ⑴求无限长同轴线单位长度内的自感系数(图8),已知内、外半径分别 是1R 和2R (12R R >),其间介质的磁导率为μ,电流分布在两导体 表面。 ⑵若电流在内柱横截面上均匀分布,结果有何变化?

5. 如本题图所示,一平行板电容器两极板的面积都是S ,相距为d ,今在其间平行地插入 厚度为t 、介电常量为ε的均匀电介质,其面积为2/S ,设两板分别带电荷Q 和Q -,略去边缘效应,求 ⑴两板电势差U ; ⑵电容C ; ⑶介质的极化电荷面密度'e σ。 6. 本题图是一个正在充电的圆形平行板电容器,设边缘效应可以忽略,且电路是准恒的。 求证: ⑴坡印亭矢量H E S ?=处处与两极板间圆柱形空间的侧面垂直; ⑵电磁场输入的功率??∑??d H E 等于电容器内静电能的增加率,即dt dq C 2 21,式中C 是电容量,q 是极板上的电量。

大学物理电磁学综合复习试题

电学 一、选择题: 1.图中所示曲线表示某种球对称性静电场的场强大小E 随径向距离r 变化的关系,请指出该电场是由下列哪一种带电体产生的: A .半径为R 的均匀带电球面; B .半径为R 的均匀带电球体; C .点电荷; D .外半径为R ,内半径为R /2的均匀带电球壳体。 ( ) 2.如图所示,在坐标( a ,0 )处放置一点电荷+q ,在坐标(a ,0)处放置另一点电荷-q 。P 点是x 轴上的一点,坐标为(x ,0)。当a x >>时,该点场强的大小为: A . x q 04πε ; B . 3 0x qa πε ; C . 3 02x qa πε ; D .2 04x q πε 。 ( ) 3.在静电场中,下列说法中哪一种是正确的? A .带正电的导体,其电势一定是正值; B .等势面上各点的场强一定相等; C .场强为零处,电势也一定为零; D .场强相等处,电势梯度矢量一定相等。 ( ) 4.如图所示为一沿轴放置的无限长分段均匀带电直线,电荷线密度分别为()0<+x λ和 ()0>-x λ,则o — xy 坐标平面上P 点(o ,a ) A .0; B .a i 02πελ?; C .a i 04πελ?; D .a j i 02) (πελ??+。 ( ) -a x -Q +q P

5.如图,两无限大平行平板,其电荷面密度均为+σ,则图中三处的电场强度的大小分别为: A . 0εσ,0,0εσ; B .0,0 εσ,0; C . 02εσ,0εσ,02εσ; D . 0,0 2εσ ,0。 ( ) 6.如图示,直线MN 长为l 2,弧OCD 是以N 点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有点电荷+q ,M 点有点电荷-q 。今将一实验电荷+q ,从O 点 出发沿路径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处的电势为零, 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。 ( ) 7.关于静电场中某点电势值的正负,下列说法中正确的是: A .电势值的正负取决于置于该点的实验电荷的正负; B .电势值的正负取决于电场力对实验电荷作功的正负; C .电势值的正负取决于电势零点的选取; D .电势值的正负取决于产生电场的电荷的正负。 ( ) 8.一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

电磁学概论

电磁学概论 12级物理系物理学皮潇潇 摘要:经典电磁学的形成和发展,大致经历了四个阶段。从十六世纪到十九世纪,终于建成了经典电磁学的理论大厦,并成为经典物理学理论体系中的一个重要组成部分。本文根据有关资料分析做一概述。 关键词:经典;电磁学;发展;概论 一.早期的电磁学研究 早期的电磁学研究比较零散,下面按照时间顺序将主要事件列出如下:1650年,德国物理学家格里凯在对静电研究的基础上,制造了第一台摩擦起电机。1720年,格雷研究了电的传导现象,发现了导体与绝缘体的区别,同时也发现了静电感应现象。1733年,杜菲经过实验区分出两种电荷,称为松脂电和玻璃电,即现在的负电和正电。他还总结出静电相互作用的基本特征,同性排斥,异性相吸。1745年,荷兰莱顿大学的穆欣布罗克和德国的克莱斯特发明了一种能存储电荷的装置-莱顿瓶,它和起电机一样,意义重大,为电的实验研究提供了基本的实验工具。1752年,美国科学家富兰克林对放电现象进行了研究,他冒着生命危险进行了著名的风筝实验,发明了避雷针。1777年,法国物理学家库仑通过研究毛发和金属丝的扭转弹性而发明了扭秤。1785-1786年,他用这种扭秤测量了电荷之间的作用力,并且从牛顿的万有引力规律得到启发,用类比的方法得到了电荷相互作用力与距离的平反成反比的规律,后来被称为库仑定律在早期的电磁学研究中,还值得提到的一个科学家是大家都已经在中学物理课本中学过的欧姆定律的创立者-欧姆。 二.安培和法拉第奠定了电动力学基础 1820年间,奥斯特在给学生讲课时,意外地发现了电流的小磁针偏转的现象。当导线通电流时,小磁针产生了偏转。这个消息传到巴黎后,启发了法国物理学家安培。他思考,既然磁与磁之间、电流与磁之间都有作用力,那么电流与电流之间是否也存在作用力呢?他重复了奥斯特的实验,几天后向巴黎科学院提交了第一篇论文,提出了磁针转动方向与电流方向的关系,就是大家在高中学习过的右手定则。再一周后,他向科学院提交了第二篇论文,在该文中,他讨论了平行载流导线之间的相互作用问题。同时,他还发现如果给两个螺线管通电流,它们就会象两个条形磁铁一样相互吸引或者排斥。1822年,安培在实验的基础上,以严密数学形式表述了电流产生磁力的基本定律,即安培定律。该定律表明,两个电流元的作用力与它们之间距离的平方成反比,与库仑定律很类似,但是它们作用力的方向却要由右手定则来判断。安培通过研究电流和磁铁的磁力情况,他认为磁铁的磁力在本质上和电流的磁力是一样的,提出了著名的安培分子电流假说。该假说认为在物体内部的每个微粒都有一个环形电流,它们实际上就相当于一个小磁针,当这些小磁针的磁性排列一致时,就体现出宏观磁性。这一假说在当时不被人们看重,一直到了70年后人们才真的发现了这种带电粒子,证明了安培假说的正确性。 既然电流有磁效应,那么磁是否也会有电流效应呢?根据物理的相互作用原理,这个结果应该是显然的,因此不少人为此做了很多实验,试图发现磁的电流效应。但是这个现象直到奥斯特发现电流磁效应的10多年后,才被英国物理学家法拉第和美国物理学家亨利发

《电磁学与电动力学》期末考试试题及答案

《电磁学与电动力学》期末考试试题 一、(填空题):(每小题2分,共20分) 1、中性封闭金属壳内有一个电量为Q 的正电荷,则壳外壁的感生电荷为 。 2、半径为R 导体球带电量为Q ,选无穷远为电势参考点,则它的电容为 。 3、有一质点,质量是0.5克,带电量为2.5?10-8库仑,此质点有6?104米/秒的水平初 速,要使它维持在水平方向运动,应加的匀强磁场的磁感应强度大小为 。 4.通过某回路的磁通量为2(671)B t t Φ=++韦伯,式中t 的单位为秒,则在t =2秒时回 路中感应电动势的大小为 。 5、线圈的电感为L =3H ,流过的电流为I =2A ,则它所储存的磁场能为 。 6、半径为R 的接地金属球壳外与球心相距R 处有一电量为Q 的点电荷,则金属球面 上感应电荷为 。 7、置于真空中的无限长直导线上载有电流I ,距离它R 处的磁感应强度为 。 8、使RC 电路的电容充电,若这个电容器上的电荷达到稳态值的99%,所经过的时间 为时间常数的 倍(已知ln10≈2.3)。 9、静止μ子的平均寿命是62.510-?s 。在实验室中,从高能加速器出来的μ子以0.8c (c 为真空中光速)运动。在实验室中观察,这些μ子的平均寿命是 。 10、两根相距15厘米的无限长平行直导线,电流方向相反,大小相等I 1=I 2=200安培,第一根导线上长为 1.5米一段所受第二根导线的力为 。(已知 μ0=4π×10-7N/A 2). 系 (院) 专 业 年级、班级 学 号 姓 名

二、(选择题):(每小题2分,共20分。) 1、两个电容器的电容之比为1:2,把它们串联后接入电源上充电,它们的电能之比为( )。 A 、1:2; B 、2:1; C 、1:4; D 、4:1; 2、下列各量中,( )是点函数。 A 、电压; B 、电流强度; C 、电阻; D 、电流密度; 3、某电荷在匀强磁场中作匀速圆周运动,不能改变它的运动周期的是( )。 A 、增大它的质量;B 、减小速度大小;C 、增强磁感应强度;D 、减少电荷的电量; 4、根据楞次定律,感生电流产生的磁场总是 磁场的变化。 B 、加速;B 、阻碍;C 、独立于;D 、 等于; 5、如右图所示,在带电量-q 、半径为R 的金属球内偏心的挖出一个半径为r 的球型空腔,在距空腔中心O点d 处放一点电荷q ,则O点的电势为( ) A 、 R q d q 0044πεπε- ;B 、 r q d q 0044πεπε- ;C 、0;D 、无法求解; 6、两个同号点电荷所带电量之和为Q ,二者间相互作用力最大时,它们带电量各为( ) A 、Q/2,Q/2; B 、Q/4,3Q/4; C 、Q/3,2Q/3; D 、Q/5,4Q/5; 7、静磁场的旋度方程0B J μ??= 表明( )。 A. 空间某点0J = ,则该点的B 一定为零; B. 静磁场是有旋场 C. 空间某点的磁场是由该点的电流激发的 D. 空间某点磁感应强度的旋度决定于整个空间的电流分布 8、1959年,Aharonov 和Bohm 提出的A-B 效应说明( ) A.电场强度E 和磁感应强度B 可以完全描述电磁场 B.电磁相互作用不一定是局域的 C.管内的B 直接作用到管外的电子上,从而引起干涉条纹移动 D. A 具有可观测的物理效应,它可以影响电子波束的相位,从而使干涉条文发生移动 9、一个处于x ' 点上的单位点电荷所激发的电势)(x ψ满足方程( ) A. 0)(2=ψ?x ; B. 0 21 )(ε-=ψ?x ; C. )(1)(0 2x x x '-- =ψ?δε;D. )(1 )(0 2 x x '- =ψ?δε

大学物理-电磁学部分-试卷及答案word版本

学习资料 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R 1和R 2,其上均匀带电,沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ,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 )r 012πελ. (B )r 0212πελλ+. (C ))(2202r R -πελ. (D )) (2101R r -πελ. 2.如图所示,直线MN 长为l 2,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+q 0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. 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. (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.

学习资料 (C )场强方向可由q F E /ρρ=定出,其中q 为试探电荷的电量,q 可正、可负,F ρ 为试探 电荷所受的电场力. (D )以上说法都不正确. 5.在图(a )和(b )中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ,圆周内有电流1I 、2I ,其分布相同,且均在真空中,但在(b )图中2L 回路外有电流3I ,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则: (A )212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?=???ρρρρ (B )212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?≠???ρ ρρρ (C )212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?=???ρρρρ (D )212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?≠???ρ ρρρ 6.电场强度为E ρ的均匀电场,E ρ 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 )E R 2π.(B )E R 22 1 π. (C )E R 22π. (D )0 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 Q 22-=. (B )q Q 2-=. (C )q Q 4-=. (D )q Q 2-=. 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.

2008级电磁学与电动力学试卷B卷(答案)

衡阳师范学院2010年上学期2008级 《电磁学与电动力学》期末考试试题B 卷答案 一、(填空题):(每小题2分,共20分) 1、Q 2,04R πε 3、10/3 T 4、31Wb 5、6Nm 6、-Q/2 7、μ0I/2πR 8、4.6 9、64.16710-?s ; 10、2810N -? 二、(选择题):(每小题2分,共20分。) 1、B 2、D 3、B 4、B 5、A 6、A 7、B 8、D 9、C 10、A 三、(判断题):(判断下列说法的正误,请在正确的后面括号中画“√”,错误的后面括号中画“?”, 每小题2分,共20分) 1、? 2、? 3、? 4、? 5、? 6、? 7、? 8、√ 9、√ 10、√ 四、(简答题):(每小题5分,共10分) 1、答:B E t ???=-? ,说明变化的磁场产生电场(1分); D H J t ???=+? ,说明传导电流与位移电流均可产生磁场(1分); D ρ??= ,电场为有源场,电场线起于正电荷,止于负电荷(1分); 0B ??= ,磁场为无源场或说磁荷不存在,磁感应线是闭合曲线;(1分); 0D E ε= ,0B H μ= (1分) 2、答: (1)相对性原理:所有惯性参考系都是等价的,物理规律对于所有惯性参考系都可以表为相同形式;(2.5分) (2)光速不变原理(或坐标变换线性和间隔不变),即真空中的光速对任何惯性参考系沿任一方向恒为c ,并与光源的运动无关。(2.5分) 五、(证明题):(每小题5分,共10分) 1证明:dF Idl B =? (1分) 从A 到D 到C :C C A A F Idl B I dl B I AC B →????=?=?=? ? ????? ?? (2) 直接从A 到C :F I AC B →??=? ??? (2分) 故二者相等。

大学物理电磁学题库及答案

一、选择题:(每题3分) 1、均匀磁场的磁感强度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 (A) 2 r 2B . (B) r 2B . (C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 2、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(取弯面向外为正)为 (A) r 2B . (B) 2 r 2B . (C) - r 2B sin . (D) - r 2B cos . [ D ] 3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 (A) 0.90. (B) 1.00. (C) 1.11. (D) 1.22. [ C ] 4、如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度 (A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内. (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b . (D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a . (E) 为零. [ E ] 5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状, 则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . (C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P . [ D ] 6、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方 形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为 (A) 01 B ,02 B . (B) 01 B ,l I B 0222 . (C) l I B 0122 ,02 B . a

电磁学试题(含答案)

一、单选题 1、 如果通过闭合面S 的电通量e Φ为零,则可以肯定 A 、面S 内没有电荷 B 、面S 内没有净电荷 C 、面S 上每一点的场强都等于零 D 、面S 上每一点的场强都不等于零 2、 下列说法中正确的是 A 、沿电场线方向电势逐渐降低 B 、沿电场线方向电势逐渐升高 C 、沿电场线方向场强逐渐减小 D 、沿电场线方向场强逐渐增大 3、 载流直导线和闭合线圈在同一平面内,如图所示,当导线以速度v 向 左匀速运动时,在线圈中 A 、有顺时针方向的感应电流 B 、有逆时针方向的感应电 C 、没有感应电流 D 、条件不足,无法判断 4、 两个平行的无限大均匀带电平面,其面电荷密度分别为σ+和σ-, 则P 点处的场强为 A 、02εσ B 、0εσ C 、0 2εσ D 、0 5、 一束α粒子、质子、电子的混合粒子流以同样的速度垂直进 入磁场,其运动轨迹如图所示,则其中质子的轨迹是 A 、曲线1 B 、曲线2 C 、曲线3 D 、无法判断 6、 一个电偶极子以如图所示的方式放置在匀强电场 E 中,则在 电场力作用下,该电偶极子将 A 、保持静止 B 、顺时针转动 C 、逆时针转动 D 、条件不足,无法判断 7、 点电荷q 位于边长为a 的正方体的中心,则通过该正方体一个面的电通量为 A 、0 B 、0εq C 、04εq D 、0 6εq 8、 长直导线通有电流A 3=I ,另有一个矩形线圈与其共面,如图所 示,则在下列哪种情况下,线圈中会出现逆时针方向的感应电流? A 、线圈向左运动 B 、线圈向右运动 C 、线圈向上运动 D 、线圈向下运动 9、 关于真空中静电场的高斯定理0 εi S q S d E ∑=?? ,下述说法正确的是: A. 该定理只对有某种对称性的静电场才成立; B. i q ∑是空间所有电荷的代数和; C. 积分式中的E 一定是电荷i q ∑激发的; σ - P 3 I

电磁学与电动力学_试题2

电磁学与电动力学 一、选择题(本大题共6小题,每题2分,总计12分) 1. 电场强度和电位的关系是_c__。 A. 电场强度等于电位的梯度; B. 电场强度等于电位的梯度; C. 电场强度等于电位的梯度的负值; D. 电场强度等于电位的散度。 2. 恒定磁场的散度等于__d__ A. 磁荷密度; B. 荷密度与磁导率之比; C. 矢量磁位; D. 零。 3. 下面哪种情况不会在闭和回路中会产生感应电动势?c A.通过导体回路的磁通量发生变化 B. 导体回路的面积发生变化 C. 通过导体回路的磁通量恒定 D. 穿过导体回路的磁感应强度发生变化 4. 在分界面上电场强度的切向分量总是__b__ A. 不连续的; B. 连续的; C. 不确定的。 5. 波导中的主模是__c___的模式。 A.截止频率最大; B. 波导波长最大; C. 截止波长最大; D. 截止波长最小。 6. 恒定电场的源是a____ A.静止的电荷 B.恒定电流 C. 时变的电荷 D. 时变电流 二、试写出下列表达式(本大题共4小题,每小题2分,总计8分) 1、电荷守恒定律。 2、洛仑兹规范。

3、电磁场能量守恒定律。 4、四维动量表达式。 三、(本大题总计10分) 真空中有一半径为R 0的导体球,导体球不接地而带电荷Q ,距球心为a (a > R ) 处有一点电荷Q,求球外电势。 四、(本大题总计10分) 空间导体球壳的内外半径为R 1和R 2 ,球中心置一偶极子p,球壳上带电Q, 求空间各点电势和电荷分布。 五、(本大题总计10分) 请推导真空中电磁场波动方程。 六、(本大题总计10分) 两根导线沿半径方向被引到铁环上B.C 两点,电流方向如图所示,求环中心O处的磁感应强度B是多少? 七、(本大题总计10分) 三块平行放置的金属板,分别为B、A、C,其面积均为S,AB间距离为X,BC间距离为d,设d极小,金属板可视为无限大平面,忽略边缘效应和A板厚度。当B,C接地且A导体所带电荷为Q时,试求 (1)B,C板上的感应电荷。 (2)空间电场强度和电位分布。 八、(本大题总计10分) 半径为R 1的金属球外有一层半径为R 2 的均匀介质层。设电介质的介电常数 为 ,金属球带电荷量为Q,求:(1)介质层内、外的场强分布;(2)介质层内、外的电位分布;(3)金属球的电位。 九、(本题10分)

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