复旦大学大学物理A电磁学期末试卷及答案教学文案

复旦大学大学物理A电磁学期末试卷及答案教学文案
复旦大学大学物理A电磁学期末试卷及答案教学文案

复旦大学大学物理A 电磁学期末试卷及答

复旦大学 大学物理A 电磁学

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 (B) IR

(C)IR (D) 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 [ ]

7. 如图,两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上,线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计,当达到稳定状态后,线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是:

(A)4; (B)2; (C)1; (D)1/2 [ ] 8. 在如图所示的电路中,自感线圈的电阻为 10,自感系数为

H 4.0,电阻R 为 90,电源电动势为V 40,电源内阻可忽略。将电键接通,待电路中电流稳定后,把电键断开,断开后经过01.0秒,这是流过电阻R 的电流为: (A)A 4。 (B)A 44.0。

(C)A 33.0。 (D)0 [ ]

9. 在感应电场中电磁感应定律可写成 dt

d

l d E l K ? ,式中K E 为感应电场的电场强度。此式表明:

(A)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。

(B)闭合曲线l 上K E

处处相等。

(C)感应电场是保守力场。

(D)感应电场的电力线不是闭合曲线。 [ ] 10. 顺磁物质的磁导率:

(A)比真空的磁导率略小。 (B)比真空的磁导率略大。

(C)远小于真空的磁导率。 (D)远大于真空的磁导率。 [ ] 二、填空题(共30分)

1. (3分)M 、N 为静电场中邻近两点,场强由M 指向N ,则M 点的电位 于N 点的电位,负检验电荷在M 点的电位能 于在N 点的电位能。

2.(5分)电容为C 的电容器浸没在相对介电常数为ε的油中,在两极板间加上电压U ,则它充有电量 ,若电压增至5U ,这时充满油电容器的电容为 。

3.(3分)如图,无限大带电平板厚度为d ,电荷体密度为 (设均匀带电),则在板内距中心O 为x

处的P 点的场强E = 。

4.(3分)当电源 时,端电压大于电动势;当电源 时,端电压小于电动势;当电源既不充电,也不放电时,端电压等于电动势。

5.(3分)半径为R 的圆柱体上载有电流I ,电流在其横截面上均匀分布,一回路L 通过圆柱体内部将圆柱体横截面分为两部

分,其面积大小分别为1S 、2S ,如图所示,则 ?L

l d H

= 。

6.(5分)如图所示,一半径为r 的很小的金属圆环,在初始时刻与一半径为a (r a )的大金属圆环共面且同心,在大圆环中通以恒定的电流I ,方向如图,如果小圆环以匀角速度 绕其任一方向的直径转动,并设小圆环的电阻为R ,则任一时刻t 通过小圆环的磁通量 = ;小圆环中的感应电流i = 。

7.(5分)A 、B 、C 为三根共面的长直导线,各通有A 10的同方向电流,导线间距cm d 10 ,那么每根导线每厘米所受的力的大小为:

dl dF A = ;dl dF

B = ;dl

dF C = 。(270/104A N ) 8.(3分)包含下列意义的麦克斯韦方程是:

⑴ 静电场是有势场 。 ⑵ 磁力线总是无头无尾 。 三、计算题(共40分)

1. (10分)一电荷面密度为 的“无限大”均匀带电平面。若以该平面处为电势零点,试求带电平面周围空间的电势分布。

2.(10分)二薄金属圆筒长为L ,内外圆筒的半径分别为R 1、R 3,且L>>R ,内筒电荷线密度η,二圆筒间充满了相对介电常数分别为ε1与ε2的两层同轴圆筒状均匀介质(ε1是内层),分界面距轴为R 2。

⑴ 用高斯定理求电介质中的D 。 ⑵ 外层介质内界面 。

⑶ 试证明此圆柱形电容器电容为: 2

231120ln ln 2 R R R R L

C

3.(10分)真空中有一边长为l 的正三角形导体框架,另有相互平行并与三角形的bc 边平行的长直导线1和2,分别在a 点和b 点与三角形导体框架相连(如图),已知直导线中的电流为

I ,求正三角形中心点O 处的磁感应强度B

4.(10分)水平金属框架串联着C 和R ,其上置放长为L 的金属杆ab ,OP 左方为均匀磁场区,磁感应强度为B 且垂直纸面向内,ab 以速度V 右滑足够长时间后越过OP 继续以V 右滑,且当它与OP 重合之瞬时开始计时,在t 时刻:

⑴ 电容器上的电压 t U c 。 ⑵ 线框上的电流 t i 。

《电磁学》试卷 004号

一、填空题(除第6题外,每空格4分)

1.总电量为Q ,半径为R 的均匀带电薄球壳,球壳内的电 场强度E = ,球壳内电位U = 。

2.两块平行的金属平板,左金属板的电荷面密度为左 ,右 金属板的电荷密度为右 ,则金属板相向的两面电荷面密度

2 、

3 大小相等,符号相反;相背两面电荷密度1 、

4 大小

相等,符号相同。其值分别为 32 ; 41 。

3.两长度相同,截面不同(B A S S )的铜杆A 和B ,并联接在一直流电源上,则两铜杆中电流密度之比

B

A

j j ,两铜杆中电子定向漂移速率之比 B

A

v v 。 4.有一很长的载流直导体管,内半径为a , 外半径为b ,电流强度为I ,沿轴线均匀分布在管壁的横截面上,空间一点离管轴垂直距离为r 。 则当r

5.一线圈的电感L =3.0亨利,电阻R =10欧姆,把U =3.0伏特的恒定电压加在其两端,经过0.3秒以后,线圈中的电流I = ,电阻R 消耗的热功率P = 。

6.一广播电台的平均辐射功率为10千瓦,假定辐射的能流均匀分布在以电台为中心的半球面上,则在距电台发射天线r =10千米处的能流密度平均值 S ,再将该电磁波看作为平面波,则该处的电场强度的振幅 0E ,磁场强度的振幅 0H 。(本题10分) 二、计算题(每题10分)

1.一平行板电容器极板面积为S ,极板间距为d ,带电Q ,将极板的距离拉开一倍。(1)静电能改变多少?(2)抵抗电场力作了多少功?

2.一平行板电容器,极板面积为S ,间距为d ,中间有两层厚度各为1d 、)(212d d d d ,介电常数各为的21, 电介质层。求: (1)电容C ;

(2)当极板上带自由电荷面密度0 时,两层介质分界面上的极化电荷面密度 。

3.在右图所示电路中,已知,0.2,0.121伏伏

,0.33伏 欧欧欧0.3,0.1,0.121321 R R r r r , 求通过电源3 的电流和R 2消耗的功率。

4.一半径为R 的塑料圆盘,电荷q 均匀分布于表面,圆盘绕通过圆心垂直于盘面的轴转动,角速度为

。求圆盘中心的磁感应强度B 。

5.在一半径为R 的均匀圆柱体内充满磁感应强度为B

的均匀磁场,这磁场以速率

dt

dB

在减小,求如图放置的金属棒)2(R l ab ab 两端的感生电动势ab ,又问:哪端电位高?

复旦大学 大学物理A 电磁学

一、选择题:(每题3分,共30分)

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 ,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 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. 图示为一具有球对称性分布的静电场的E —r 关系曲线,请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的: (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)半径为R 的、电荷体密度为Ar (A 为常数)的非均匀带电球体。

(D)半径为R 的、电荷体密度为r A / (A 为常数)的非均匀带电球体。 [ ] 4. 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。 [ ] 5. 在如图所示的电路中,两电源的电动势分别为1 ,2 ,内阻分别为1r ,2r 。三个负载电阻阻值分别为1R ,2R ,R 。电流分别为1I ,2I ,3I ,方向如图。则由A 到B 的电势增量A B U U 为: (A)R I R I R I 3221112

(B)R I r R I r R I 322211112)()( (C))()(22211112r R I r R I

(D))()(22211112r R I r R I [ ]

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 22 。 (B)B r 2 。

(C)0。 (D)无法确定的量。 [ ]

7. 一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管(r R 2 ),两螺线管单位长度上的匝数相等,两螺线管中的磁感应强度大小R B 和r B 应满足: (A)r R B B 2 (B)r R B B

(C)r R B B 2 (D)r R B B 4 [ ]

8. 已知园环式螺线管的自感系数为L ,若将该螺线管锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数:

(A)都等于L 21。 (B)有一个大于L 21,另一个小于L 21

(C)都大于L 21。 (D)都小于L 2

1

。 [ ]

9. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则: (A)铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势。 (B)铜环中感应电动势大。木环中感应电动势小。 (C)铜环中感应电动势小。木环中感应电动势大。

(D)两环中感应电动势相等。 [ ] 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)

1. (3分)。一电量为C 9105 的试验电荷放在电场中某点时,受到N 91020 向下的力,则该点的电场强度大小为 ,方向 。

2.(5分)AC 为一根长为l 2的带电细棒,左半部均匀带有负电,右半部均匀带有正电荷,电荷线密度分别为 和

,如图所示。O 点在棒的延长线上,距A 端的距离为

l ,P 点在棒的垂直平分线上,到棒的垂直距离为l 。以棒的中点B 为电势的零点,则O 点的电势

O U = ,P 点的电势P U = 。

3.(3分)一“无限大”空气平板电容器,极板A 和B 的面积都是S ,两极板间距离为d ,连接电源后,A 板电势V U A ,B 板电势0 B U 。现将一带电量为q ,面积也是S 而厚度可忽略不计的导体片C 平行地插在两极板中间位置(如图所示),则导体片C 的电势C U = 。

4.(3分)如图所示的电路的回路电压方程为 。

5.(5分)在安培环路定理 i L

I l d B 0

中, i I 是

指 ;B

是指 ,它是由 决定的。

6.(3分)一根无限长直导线通有电流I ,在P 点处被弯成了一个半径为R 的圆,且P 点处无交叉和接触,则圆心O 处的磁感应强度大小为 ,方向为 。

7.(5分)在磁感应强度为B

的磁场中,以速率v 垂直切割磁力线运动的一长度为L 的金属杆,相当于 ,它的电动势 = ,产生此电动势的非静电力是 。

8.(3分)铜的相对磁导率9999912.0 r ,其磁化率 m ,它是 磁性磁介质。 三、计算题(共40分)

1.(10分)一锥顶角为 的圆台,上下底面半径分别为1R 和

2R ,在它的侧面上均匀带电,电荷面密度为 ,求顶点O 的

电势。(以无穷远处为电势零点)

2.(10分)一平行板电容器极板面积为S ,间距为d ,接在电源上以维持其电压为U 。将一块厚度为

d 、介电常数为r 的均匀电介质板插入极板间空隙。计算: ⑴ 静电能的改变; ⑵ 电场对电源所作的功; ⑶ 电场对介质板作的功。

3.(10分)电流均匀地流过宽为a 2的无穷长平面导体薄板,电流强度为I ,通过板的中线并与板面垂直的平面上有一点P ,P 到板的垂直距离为x (见附图),设板厚可略去不计,求P 点的磁感应强

度B 。

4.(10分)两根平行导线,横截面的半径都是a ,中心相距为d ,载有大小相等而方向相反的电流。设a d ,且两导线内部的磁通量都可略去不计。求这样一对导线长为l 段的自感系数L 。

《大学物理A 》(下)考试试卷( A 卷)

1.图1所示为一沿x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+ ( x > 0)和- ( x < 0),则xOy 平面上(0, a )点处的场强为:

(A )

i a 02

(B) 0 (C) i a

02

(D) j a 02

2.在电场强度为E 的匀强电场中,有一如图2所示的三棱柱,取表面的

法线向外,设过面AA CO ,面B BOC ,面ABB A 的电通量为 1, 2, 3,则

(A) 1=0, 2=Ebc , 3= Ebc .

(B) 1= Eac , 2=0, 3=Eac .

(C) 1= Eac , 2= Ec 22b a , 3= Ebc .

(D) 1=Eac , 2=Ec 2

2

b a , 3=Eb

c .

3.如图3所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为R 1,带电量Q 1,外球面半径为R 2,带电量为Q 2.设无穷远处为

电势零点,则内球面上的电势为:

(A) r Q Q 0214 (B) 202

10144R Q R Q

(C) 2020144R Q r Q (D) r

Q R Q 02

10144 4.如图4所示,三条平行的无限长直导线,垂直通过边长为 a 的正三角形顶点,每条导线中的电流都是I

角形中心O 点产生的磁感强度为:

(A) B = 0 (B) B =

3 0I /( a )

(C) B =3 0I /(2 a ) (D) B =3 0I /(3 a )

5.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 )的磁感强度为B 1,圆柱体

外(r >R )的磁感强度为B 2,则有:

(A) B 1、B 2均与r 成正比 (B) B 1、B 2均与r 成反比

(C) B 1与r 成正比, B 2与r 成反比 (D) B 1与r 成反比, B 2与r 成正比 6.如图5所示.匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是:

- +

? (0, a ) x

y O 图2

图3

图4

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 没有电荷 B 、面S 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,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

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

大学物理_电磁学公式全集

静电场小结 一、库仑定律 二、电场强度 三、场强迭加原理 点电荷场强点电荷系场强 连续带电体场强 四、静电场高斯定理 五、几种典型电荷分布的电场强度 均匀带电球面均匀带电球体 均匀带电长直圆柱面均匀带电长直圆柱体 无限大均匀带电平面

六、静电场的环流定理 七、电势 八、电势迭加原理 点电荷电势点电荷系电势 连续带电体电势 九、几种典型电场的电势 均匀带电球面均匀带电直线 十、导体静电平衡条件 (1) 导体内电场强度为零;导体表面附近场强与表面垂直。 (2) 导体是一个等势体,表面是一个等势面。 推论一电荷只分布于导体表面 推论二导体表面附近场强与表面电荷密度关系 十一、静电屏蔽 导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影响。即空腔外(包括外表面)的电荷在空腔内的场强为零,空腔内(包括内表面)的电荷在空腔外的场强为零。

十二、电容器的电容 平行板电容器圆柱形电容器 球形电容器孤立导体球 十三、电容器的联接 并联电容器串联电容器 十四、电场的能量 电容器的能量电场的能量密度 电场的能量 稳恒电流磁场小结 一、磁场 运动电荷的磁场毕奥——萨伐尔定律 二、磁场高斯定理 三、安培环路定理 四、几种典型磁场 有限长载流直导线的磁场 无限长载流直导线的磁场 圆电流轴线上的磁场

圆电流中心的磁场 长直载流螺线管内的磁场 载流密绕螺绕环内的磁场 五、载流平面线圈的磁矩 m和S沿电流的右手螺旋方向 六、洛伦兹力 七、安培力公式 八、载流平面线圈在均匀磁场中受到的合磁力 载流平面线圈在均匀磁场中受到的磁力矩 电磁感应小结 一、电动势 非静电性场强电源电动 势 一段电路的电动势闭合电路的电动势 当时,电动势沿电路(或回路)l的正方向,时沿反方向。 二、电磁感应的实验定律 1、楞次定律:闭合回路中感生电流的方向是使它产生的磁通量反抗引起电磁感应的磁通量变化。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的表现。 2、法拉第电磁感应定律:当闭合回路l中的磁通量变化时,在回路中的感应电动势为 若时,电动势沿回路l的正方向,时,沿反方向。对线图,为全磁通。

电磁场理论习题及答案1

一. 1.对于矢量A u v,若A u v= e u u v x A+y e u u v y A+z e u u v z A, x 则: e u u v?x e u u v=;z e u u v?z e u u v=; y e u u v?x e u u v=;x e u u v?x e u u v= z 2.对于某一矢量A u v,它的散度定义式为; 用哈密顿算子表示为 3.对于矢量A u v,写出: 高斯定理 斯托克斯定理 4.真空中静电场的两个基本方程的微分形式为 和 5.分析恒定磁场时,在无界真空中,两个基本场变量之间的关系为,通常称它为 二.判断:(共20分,每空2分)正确的在括号中打“√”,错误的打“×”。 1.描绘物理状态空间分布的标量函数和矢量函数,在时间为一定值的情况下,它们是唯一的。() 2.标量场的梯度运算和矢量场的旋度运算都是矢量。() 3.梯度的方向是等值面的切线方向。() 4.恒定电流场是一个无散度场。() 5.一般说来,电场和磁场是共存于同一空间的,但在静止和恒定的情况下,电场和磁场可以独立进行分析。() 6.静电场和恒定磁场都是矢量场,在本质上也是相同的。()

7.研究物质空间内的电场时,仅用电场强度一个场变量不能完全反映物质内发生的静电现象。( ) 8.泊松方程和拉普拉斯方程都适用于有源区域。( ) 9.静电场的边值问题,在每一类的边界条件下,泊松方程或拉普拉斯方程的解都是唯一的。( ) 10.物质被磁化问题和磁化物质产生的宏观磁效应问题是不相关的两方面问题。( ) 三.简答:(共30分,每小题5分) 1.用数学式说明梯无旋。 2.写出标量场的方向导数表达式并说明其涵义。 3.说明真空中电场强度和库仑定律。 4.实际边值问题的边界条件分为哪几类? 5.写出磁通连续性方程的积分形式和微分形式。 6.写出在恒定磁场中,不同介质交界面上的边界条件。 四.计算:(共10分)半径分别为a,b(a>b),球心距为c(c

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 [ ]

电磁学试题库------试题2及答案

一、填空题(每小题2分,共20分) 1、 一无限长均匀带电直线,电荷线密度为η,则离这带电线的距离分别为1r 和2r 的两点之间的电势差是( )。 2、在一电中性的金属球内,挖一任意形状的 空腔,腔内绝缘地放一电量为q 的点电荷, 如图所示,球外离开球心为r 处的P 点的 场强( )。 3、在金属球壳外距球心O 为d 处置一点电荷q ,球心O 处电势( )。 4、有三个一段含源电路如图所示, 在图(a )中 AB U =( )。 在图(b )中 AB U =( )。 在图(C )中 AB U =( )。 5、载流导线形状如图所示,(虚线表示通向无穷远的直导线)O 处的磁感应强度的大小为( ) 6、在磁感应强度为B 的水平方向均匀磁场中,一段质量为m,长为L的载流直导线沿 竖直方向从静止自由滑落,其所载电流为I,滑动中导线与B 正交,且保持水平。则导线 下落的速度是( ) 7、一金属细棒OA 长为L ,与竖直轴OZ 的夹角为θ,放在磁感 应强度为B 的均匀磁场中,磁场方向如图所示,细棒以角速度ω 绕OZ 轴转动(与OZ 轴的夹角不变 ),O 、A 两端间的电势差 ( )。 8、若先把均匀介质充满平行板电容器,(极板面积为S 为r ε)然后使电容器充电至电压U 。在这个过程中,电场能量的增量是( )。 9、 B H r μμ= 01 只适用于( )介质。 10、三种理想元件电压电流关系的复数形式为( ), ( ), ( )。 一、选择题(每小题2分,共20分) 1、在用试探电荷检测电场时,电场强度的定义为:0q F E = 则( ) (A )E 与q o 成反比 B ) (a A 2 R R r B ) (c A B r ()b R I O A

电磁学作业及解答

电磁学习题 1 (1)在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是平行直线,磁感应强度B 的大 小在沿磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)? (2)若存在电流,上述结论是否还对? 2 如题图所示,AB 、CD 为长直导线,C B 为圆心在O 点的一段圆弧形导线, 其半径为R .若通以电流I ,求O 点的磁感应强度. 图 3 在半径为R 的长直圆柱形导体内部,与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔,两轴间距离为a ,且a >r ,横截面如题9-17图所示.现在电流I 沿导体管流动,电流均匀分布在管的横截面上,而电流方向与管的轴线平行.求: (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小; (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小. 4 如图所示,长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框,通以电流2I ,二者 共面.求△ABC 的各边所受的磁力. 图 5 一正方形线圈,由细导线做成,边长为a ,共有N 匝,可以绕通过其相对两边中点的一个竖直轴自由转动.现在线圈中通有电流I ,并把线圈放在均匀的水平

外磁场B 中,线圈对其转轴的转动惯量为J .求线圈绕其平衡位置作微小振动时 的振动周期T . 6 电子在B =70×10-4 T 的匀强磁场中作圆周运动,圆周半径r =3.0cm .已知B 垂直于纸面向外,某时刻电子在A 点,速度v 向上,如图. (1) 试画出这电子运动的轨道; (2) 求这电子速度v 的大小; (3)求这电子的动能k E . 图 7 在霍耳效应实验中,一宽1.0cm ,长4.0cm ,厚1.0×10-3cm 的导体,沿长度 方向载有3.0A 的电流,当磁感应强度大小为B =1.5T 的磁场垂直地通过该导体时,产生1.0×10-5V 的横向电压.试求: (1) 载流子的漂移速度; (2) 每立方米的载流子数目. 8 如图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度v 平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压 N M U U . 图 9 如图所示,用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆.令这半圆形导线在磁场

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

电磁学试题库试题及答案

电磁学试题库 试题3 一、填空题(每小题2分,共20分) 1、带电粒子受到加速电压作用后速度增大,把静止状态下的电子加速到光速需要电压是( )。 2、一无限长均匀带电直线(线电荷密度为λ)与另一长为L ,线电荷密度为η的均匀带电直线AB 共面,且互相垂直,设A 端到无限长均匀带电线的距离为a ,带电线AB 所受的静电力为( )。 3、如图所示,金属球壳内外半径分别为a 和b ,带电量为Q ,球壳腔内距球心O 为r 处置一电量为q 的点电荷,球心O 点的电势( ~ 4、两个同心的导体薄球壳,半径分别为b a r r 和,其间充满电阻率为ρ的均匀介质(1)两球壳之间的电阻( )。(2)若两球壳之间的电压是U ,其电流密度( )。 5、载流导线形状如图所示,(虚线表示通向无穷远的直导线)O 处的磁感应强度的大小为( ) 6、一矩形闭合导线回路放在均匀磁场中,磁场方向与回路平 ' 面垂直,如图所示,回路的一条边ab 可以在另外的两条边上滑 动,在滑动过程中,保持良好的电接触,若可动边的长度为L , 滑动速度为V ,则回路中的感应电动势大小( ),方向( )。 7、一个同轴圆柱形电容器,半径为a 和b ,长度为L ,假定两板间的电压 t U u m ω=sin ,且电场随半径的变化与静电的情况相同,则通过半径为r (a

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

电磁学试题(含答案)

一、单选题 1、如果通过闭合面S的电通量 e 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v 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和, 则 P 点处的场强为 A、 B 、 C 、2 D、 0 P 2000 5、一束粒子、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 12 A、曲线 1 B、曲线 23 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 7q 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 、点电荷 A 、0 B 、q q D 、 q C、 6 0400 8、长直导线通有电流I 3 A ,另有一个矩形线圈与其共面,如图所I 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 E dS q i,下述说法正确的是: S0 A.该定理只对有某种对称性的静电场才成立; B.q i是空间所有电荷的代数和; C. 积分式中的 E 一定是电荷q i激发的;

电磁学作业及解答

电磁学习题 1 (1)在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是平行直线,磁感应强度B 的大小在沿 磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的) (2)若存在电流,上述结论是否还对 2 如题图所示,AB 、CD 为长直导线,C B 为圆心在O 点的一段圆弧形导线,其半径为R .若通以电流I ,求O 点的磁感应强度. 图 3 在半径为R 的长直圆柱形导体内部,与轴线平行地挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔,两轴间距离为a ,且a >r ,横截面如题9-17图所示.现在电流I 沿导体管流动,电流均匀分布在管的横截面上,而电流方向与管的轴线平行.求: (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小; (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小. 4 如图所示,长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框,通以电流2I ,二者 共面.求△ABC 的各边所受的磁力. 图 5 一正方形线圈,由细导线做成,边长为a ,共有N 匝,可以绕通过其相对两边中点

的一个竖直轴自由转动.现在线圈中通有电流I ,并把线圈放在均匀的水平外磁场B 中,线圈对其转轴的转动惯量为J .求线圈绕其平衡位置作微小振动时的振动周期T . 6 电子在B =70×10-4 T 的匀强磁场中作圆周运动,圆周半径r =.已知B 垂直于纸面向外,某时刻电子在A 点,速度v 向上,如图. (1) 试画出这电子运动的轨道; (2) 求这电子速度v 的大小; (3)求这电子的动能k E . 图 7 在霍耳效应实验中,一宽,长,厚×10-3 cm 的导体,沿长度方向载有的电流,当磁 感应强度大小为B =的磁场垂直地通过该导体时,产生×10-5 V 的横向电压.试求: (1) 载流子的漂移速度; (2) 每立方米的载流子数目. 8 如图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度v 平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压 N M U U . 图 9 如图所示,用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆.令这半圆形导线在磁场中以频率f 绕图中半圆的直径旋转.整个电路的电阻为R .求:感应电流的最大值.

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

大学物理电磁学练习题及答案

大学物理电磁学练习题 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 ] (A) 0 (B) 04πq d ε (C) 04πq R ε- (D) 01 1 () 4πq d R ε- 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12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:[ C ] (A) 12U 减小,E 减小,W 减小; (B) 12U 增大,E 增大,W 增大; (C) 12U 增大,E 不变,W 增大; (D) 12U 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) ?=?L l B 0d ,且环路上任意一点0B = (B) ?=?L l B 0d ,且环路上 任意一点0B ≠ (C) ?≠?L l B 0d ,且环路上任意一点0B ≠ (D) ?≠?L l B 0d ,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 ] (A) IB V D S (B) B V S ID (C) V D IB (D) IV S B D 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ω转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、 c 两点间的电势差a c U U -为 [ B ] (A)2 0,a c U U B l εω=-= (B) 2 0,/2a c U U B l εω=-=- (C)22 ,/2a c B l U U B l εωω=-= (D)2 2 ,a c B l U U B l εωω=-= 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.

大学物理-电磁学公式全集

大学物理-电磁学公式全集

静电场小结 一、库仑定律 二、电场强度 三、场强迭加原理 点电荷场强点电荷系场强 连续带电体场强 四、静电场高斯定理 五、几种典型电荷分布的电场强度 均匀带电球面均匀带电球体 均匀带电长直圆柱面均匀带电长直圆柱

体 无限大均匀带电平面 六、静电场的环流定理 七、电势 八、电势迭加原理 点电荷电势点电荷系电势 连续带电体电势 九、几种典型电场的电势 均匀带电球面均匀带电直线 十、导体静电平衡条件 (1) 导体内电场强度为零;导体表面附近场强与表面垂直。

(2) 导体是一个等势体,表面是一个等势面。 推论一电荷只分布于导体表面 推论二导体表面附近场强与表面电荷密度关系 十一、静电屏蔽 导体空腔能屏蔽空腔内、外电荷的相互影响。即空腔外(包括外表面)的电荷在空腔内的场强为零,空腔内(包括内表面)的电荷在空腔外的场强为零。 十二、电容器的电容 平行板电容器圆柱形电容器 球形电容器孤立导体球 十三、电容器的联接 并联电容器串联电容器 十四、电场的能量 电容器的能量电场的能量密度 电场的能量

稳恒电流磁场小结 一、磁场 运动电荷的磁场毕奥——萨伐尔定律 二、磁场高斯定理 三、安培环路定理 四、几种典型磁场 有限长载流直导线的磁场 无限长载流直导线的磁场 圆电流轴线上的磁场 圆电流中心的磁场 长直载流螺线管内的磁场 载流密绕螺绕环内的磁场 五、载流平面线圈的磁矩 m和S沿电流的右手螺旋方向 六、洛伦兹力 七、安培力公式 八、载流平面线圈在均匀磁场中受到的合磁力 载流平面线圈在均匀磁场中受到的磁力矩

电磁感应小结 一、电动势 非静电性场强电源电 动势 一段电路的电动势闭合电路的电动势 当时,电动势沿电路(或回路)l的正方向,时沿反方向。 二、电磁感应的实验定律 1、楞次定律:闭合回路中感生电流的方向是使它产生的磁通量反抗引起电磁感应的磁通量变化。楞次定律是能量守恒定律在电磁感应中的表现。 2、法拉第电磁感应定律:当闭合回路l中的磁通量变 化时,在回路中的感应电动势为 若时,电动势沿回路l的正方向,时,沿反方向。对线图,为全磁通。 3、感应电流 感应电量

电磁学课后习题答案

第五章 静 电 场 5 -9 若电荷Q 均匀地分布在长为L 的细棒上.求证:(1) 在棒的延长线,且离棒中心为r 处的电场强度为 2 204π1L r Q εE -= (2) 在棒的垂直平分线上,离棒为r 处的电场强度为 2204π21L r r Q εE += 若棒为无限长(即L →∞),试将结果与无限长均匀带电直线的电场强度相比较. 分析 这是计算连续分布电荷的电场强度.此时棒的长度不能忽略,因而不能将棒当作点电荷处理.但带电细棒上的电荷可看作均匀分布在一维的长直线上.如图所示,在长直线上任意取一线元d x ,其电荷为d q =Q d x /L ,它在点P 的电场强度为 r r q εe E 2 0d π41d '= 整个带电体在点P 的电场强度 ?=E E d 接着针对具体问题来处理这个矢量积分. (1) 若点P 在棒的延长线上,带电棒上各电荷元在点P 的电场强度方向相同, ?=L E i E d (2) 若点P 在棒的垂直平分线上,如图(A )所示,则电场强度E 沿x 轴方向的分量因对称性叠加为零,因此,点P 的电场强度就是 ??==L y E αE j j E d sin d

证 (1) 延长线上一点P 的电场强度?'=L r πεE 202, 利用几何关系 r ′=r -x 统一积分变量,则 ()220 022 204π12/12/1π4d π41L r Q εL r L r L εQ x r L x Q εE L/-L/P -=??????+--=-=? 电场强度的方向沿x 轴. (2) 根据以上分析,中垂线上一点P 的电场强度E 的方向沿y 轴,大小为 E r εq αE L d π4d sin 2 ? '= 利用几何关系 sin α=r /r ′,2 2 x r r +=' 统一积分变量,则 () 2 2 03 /2222 2041π2d π41L r r εQ r x L x rQ εE L/-L/+= +=? 当棒长L →∞时,若棒单位长度所带电荷λ为常量,则P 点电场强度 r ελL r L Q r εE l 02 20π2 /41/π21lim = +=∞ → 此结果与无限长带电直线周围的电场强度分布相同[图(B )].这说明只要满足r 2/L 2 <<1,带电长直细棒可视为无限长带电直线. 5 -14 设匀强电场的电场强度E 与半径为R 的半球面的对称轴平行,试计算通过此半球面的电场强度通量. 分析 方法1:由电场强度通量的定义,对半球面S 求积分,即? ?=S S d s E Φ 方法2:作半径为R 的平面S ′与半球面S 一起可构成闭合曲面,由于闭合面内无电荷,由高斯定理

(完整版)电磁学练习题及答案

P r λ2 λ1 R 1 R 2 1.坐标原点放一正电荷Q ,它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场强 度为E ρ 。现在,另外有一个负电荷-2Q ,试问应将它放在什么 位置才能使P 点的电场强度等于零? (A) x 轴上x >1。 (B) x 轴上00。 (E) y 轴上y <0。 [ C ] 2.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 (A) 0 (B) d q 04επ (C) R q 04επ- (D) )11(40R d q -πε [ D ] 3.图所示,两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面,均匀带电,沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为λ1和λ2,则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为: (A) r 0212ελλπ+ (B) ()()202 10122R r R r -π+-πελελ (C) ()202 12R r -π+ελλ (D) 2 02 10122R R ελελπ+π [ A ] 4.荷面密度为+σ和-σ的两块“无限大”均匀带电的平行平板,放在与平面相垂直的x 轴上的+a 和-a 位置上,如图所示。设坐标原点O 处电势为零,则在-a <x <+a 区域的电势分布曲线为 [ C ] 5.点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电势零点 , 则M 点的电势为 (A) a q 04επ (B) a q 08επ (C) a q 04επ- (D) a q 08επ- [ D ] y x O +Q P (1,0) R O d +q +a a O -σ +σ O -a +a x U (A) O -a +a x U O -a +a x U (C) O -a +a x U (D) a a +q P M

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

相关文档
最新文档