大学物理电磁学练习题及答案

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大学物理电磁学练习题

一、选择题(30分) 题号 1 2 3 答案 题号 4 5 6 答案

1.一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 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)

011()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 0

d ,且环路上

任意一点0B = (B)

⎰=⋅L

l B 0

d ,且环路上

任意一点0B ≠ (C)

⎰≠⋅L

l B 0

d ,且环路上任意一点0B ≠

(D) ⎰≠⋅L

l B 0

d ,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) IBV

DS

(B) BVS ID

(C) VD

IB (D) IVS

BD

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)22,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.

二、填空题(20分)

1.(本题5分)

若静电场的某个区域电势等于恒量,则该区域的电场强度为处处为零,若电势随空间坐标作线性变化,则该区域的电场强度分布为均匀分布.

2.(本题5分)

一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细螺绕环,铁芯的相对磁导率为600,载有0.3A电流时, 铁芯中的磁感应强度B的大小为0.226

T ;铁芯中的磁场强度H的大小为

300A/M 。

71

4π10T m A

μ--=⨯⋅⋅)

3.(本题5分)

一个半径为R、面密度为σ的均匀带电圆盘,以角速度ω绕过圆心且垂直盘面的轴线AA'旋转;今将其放入磁感应强度为B的均匀外磁场中,B 的方向垂直于轴线AA'。在距盘心为r处取一宽度为d r的圆环,则该带电圆环相当的电流

为,该电流所受磁力矩的大小为,圆盘所受合力矩的大小为. 4.(本题5分)

一长直导线旁有一长

为a,宽为b的矩形线圈,线圈与导线共面,如

图所示. 长直导线通有稳恒电流I,则距长直导

线为r处的P点的磁感应强度B

为;线圈与导线的

互感系数为.

三、计算题(30分)

1.(本题10分)

一半径为R、电荷量为Q的均匀带电球体,设无

穷远处为电势零点。

试求:(1)球体内外电场强度的分布;

(2)球体内外电势的分布。

2.(本题10分)

如图所示,一平行板电容器两极板相距为d,面

积为S,在极板间平行地放一面积与极板相等、

厚度为t 的均匀电介质板,它的相对介电常数为

r

ε. 设两极板分别带有Q

±的电荷,不计边缘效

应。试求:

(1)电介质中电场强度和电位移的大小;

(2)两极板间的电势差;

(3)电容器的电容.

3.(本题10分)

如图所示,在半径10

.0

=

R m 的区域内有均匀

磁场B

,方向垂直纸面向外,设磁场以

100

d

d

=

t

B

T/s的匀速率增加。已知3

π

=

θ

04

.0

=

=

=r

ob

oa m,试求:

(1)半径为r 的导体圆环中的感应电动势及P

点处有旋电场强度的大小;

(2)等腰梯形导线框abcd中的感应电动势,并

指出感应电流的方向

大学物理电磁学练习题参考答案

一、选择题

题号 1 2 3