《大学物理综合练习(五)

《大学物理》综合练习(五)
——电磁学
教学班级： 序 号： 姓 名： 日 期： 一、选择题(把正确答案的序号填入括号内)
1．一长直导线折成如图所示之形状，已知A 10=I ，
cm 2=PA ，︒=60θ，则P 点的磁感应强度为
(A)T 1089.22-⨯； (B)T 1098.53-⨯； (C)T 1098.55-⨯； (D)T 1089.25-⨯。

2．无限长直圆柱体半径为R ，沿轴向均匀流有电流。

设圆柱体内(R r <)的磁感应强度为
i B ，圆柱体外(
R r >)的磁感应强度为e B ，则
(A)i B 、e B 均与r 成正比； (B)i B 、
e B 均与r 成反比； (C)i B 与r 成反比，e B 与r 成正比； (D)i B 与r 成正比，e B 与r 成反比。

[ ]
3．如图所示，流出纸面的电流强度为I 2，流进纸面的电流强度为I ，该二电流都是稳定电流，则
(A)I l H 2d 1
=⋅⎰
ϖϖ； (B)I l H =⋅⎰
2
d ϖ
ϖ；
(C)I l H =⋅⎰
3
d ϖϖ (D)I l H -=⋅⎰
4
d ϖ
ϖ。

[ ]
4．圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B ϖ
的轴沿图示方向转动时 (A) 铜盘上产生涡流；
I
ω
(B) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高； (C) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高； (D) 铜盘上有感应电流产生，沿铜盘转动的方向流动。

[ ]
5．在一根无限长载流直导线旁放置一矩形截流线圈abcd ，它们都在纸平面内，ad 边平行于直导线，在磁场力作用下线圈将在纸平面内向什么方向运动? (A)向上； (B)向下； (C)向左； (D)向右。

[ ]
6．一块半导体样品为c b a ⨯⨯，如图所示，沿x 方向通有电流I ，在z 方向加有均匀磁场B ϖ
，由实验测得样品薄片两侧的电位差0>-'A A U U ，则 (A) 此样品为P 型半导体； (B) 此样品为N 型半导体； (C) 此样品内有感应电流产生； (D) 载流子类型无法判断。

[ ]
7．用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式22
1LI W m =
(A) 只适用于无限长密绕螺线管； (B) 适用于自感系数L 一定的任意线圈； (C) 只适用于单匝圆线圈；
(D) 只适用于一个匝数很多，且密绕的螺线环。

[ ] 8．一平板空气电容器的两极板都是半径为r 的圆导体，在充电时，板间电场强度的变化率
t
E
d d ，若略去边缘效应，则两板间的位移电流为 (A)t E r d d 402ε； (B)t E r d d 20πε； (C) t
E d d ； (D)t E r d d 20πε。

b
1
I
2
I
y
z
x I
A '
A
[ ]
9．在圆柱形空间内有一磁感应强度为B ϖ
的均匀磁场，如
图所示。

B ϖ的大小以速率t
B
d d 变化，在磁场中有A 、B 两点，其间可放直导线AB
，则 (A)电动势只在AB 导线中产生；
(B)AB 导线中的电动势小于AB 导线中的电动势； (C)电动势在AB 、AB 中都产生，且两者大小相等； (D)电动势只在AB 导线中产生。

[ ]
10．两个自感应系数分别为1L 、2L ，半径均为R 的圆形线圈，圆心重合，线圈平面相互垂直。

如图所示，则它们之间的互感系数M (A)21L L M +=； (B)21L L M -=； (C)0=M ； (D)∞=M 。

[ ]
二、填充题(单位制为SI )
1．电流回路如图所示，弧线、BC 为同心半圆环。

某时刻一电子以速度v ϖ
沿水平向左的方向通过圆心o 点，则电子在该点受到的洛仑兹力大小为 ，方向 。

2A ，旁边放一直导线)，则导线AB 受到的作用力为。

3．I ，放在均匀磁场B ϖ
中，线圈平面与磁场线平行， ；如果线圈在力矩作用下转︒90，磁力矩
1
L 1I 9cm 题2图
做的功=A 。

4．一导线被弯成如图所示形状，acb 为半径为R 的四分之三圆弧，oa 长亦为R ，若此导
线以角速度ω在纸平面内绕o 点匀速转动，匀强磁场B ϖ
的方向垂直纸面向内，大小为B ，则此导线中的感生电动势=i ε ； 点电势高。

5．如图所示，一无限长圆柱体半径为R ，均匀通过电流I ，则穿过图中阴影部分的磁通量为=ΦB 。

6．一长直导线，通有电流I ，方向如图所示，其旁有一矩形线圈abcd ,ab 边与直导线平行，线圈与载流直导线共平面，1l ab =，2l bc =，则穿过此线圈的磁通量
=ΦB 。

7．一质点带有电荷C 100.819-⨯=q ，以速度m/s 100.35⨯=v 在半径为m 100.68-⨯=R 的圆上作匀速圆周运动，该带电质点在轨道中心所产生的磁感应强度=B ； 该带电质点轨道运动的磁矩=m P 。

8．长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I 通过，其间充满磁导率为μ的均匀磁介质，介质中离中心轴为r 的某点处的磁场强度 =H ,磁感应强度=B ,磁场能量密度=m w 。

9．如图所示，半径为R ，电荷线密度为)0(>λ的均匀带电圆线圈，绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度ω转动，线圈中心处磁感应强度=B 。

B ϖ
题4图
题5图 I
1
题6图 λ
题9图
三、计算题
1．在一半径为R 的无限长半圆柱形金属薄片中，自上而下地有电流I 通过，如图所示。

试求圆柱轴线任一点P 处的磁感应强度。

2．如图所示，一内外半径分别为1R 、2R 的圆环均匀带电，电荷面密度为σ，绕其中心轴以角速度ω转动，求圆心处磁感应强度B ϖ
的大小和方向。

ω
3．一无限长导线通有电流1I ，其旁有一直角三角形线圈，通有电流2I ，线圈与直导线在同一平面内，l bc ab ==,ab 边与直导线平行，试求，此线圈每一边受到1I 的磁场的作用力。

4．如图所示形状的导线，通电流I ，放在一个与均匀磁场B 垂直的平面上，ced 为半圆弧，
ac 长为l ,求导线受到的安培力的大小和方向。

1I
× × × × ×
× ×
5．两根平行长直导线，横截面的半径都是a ,中心相距为d ,属于同一回路，设两导线的内部磁通量都可略去不计，求这样一对导线长为l 的一段的自感。

6．一面积为S 的单匝平面线圈，以恒定角速度ω在磁感应强度k t B B ϖϖ
ωsin 0=的均匀磁场
中转动，转轴与线圈共面且与B ϖ
垂直。

设0=t 时线圈法向与k ϖ同方向，求线圈中的感应
电动势。

7．长为l 、质量为m 的均匀金属细棒，以o 为中心在水平面内旋转，棒的另一端在半径为
l 的金属圆环上滑动，如图。

棒端o 和金属环之间接一电阻R ，并在竖直方向中加一均
匀磁场B ϖ。

设在起始位置0=θ时棒有一个初速度0ω，忽略摩擦力及金属棒，导线和圆
环的电阻，求
(1)棒的角速度随时间变化的规律； (2)棒的角速度为2/0ω时棒转过的角度。

· · · · · · · · · · ·
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·
· ·
B ϖ。