电磁学练习题(含答案)
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一、选择题
1、在磁感强度为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与的夹角为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. [ D ]
2、电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流为I ,
.若载流长直导线1、2以及圆环中的电流在圆心O 点所产生的磁感强度分别用1B 、2B , 3B 表示,则O 点的磁感强度大小
(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0.
(B ) B = 0,因为021=+B B ,B 3 = 0. (C ) B ≠ 0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. (D ) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 3 = 0,但B 2≠ 0.
(E ) B ≠ 0,因为虽然B 2 = B 3 = 0,但B 1≠ 0. [ D ]
3、边长为L 的一个导体方框上通有电流I ,则此框中心的磁感强度
(A) 与L 无关. (B) 正比于L 2.
(C) 与L 成正比. (D) 与L 成反比.
(E) 与I 2有关. [ D ]
4、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 i ,圆柱体外( r > R )的磁感强度为B e ,则有
(A) B i 、B e 均与r 成正比.
(B) B i 、B e 均与r 成反比.
(C) B i 与r 成反比,B e 与r 成正比.
(D) B i 与r 成正比,B e 与r 成反比. [ D ]
5、如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定理可知
(A) ⎰=⋅0l d B ,且环路上任意一点B = 0.
(B) ⎰=⋅0l d B ,且环路上任意一点B ≠0.
(C) ⎰≠⋅0l d B ,且环路上任意一点B ≠0.
(D) ⎰≠⋅0l d B ,且环路上任意一点B =常量. [ B ]
6、按玻尔的氢原子理论,电子在以质子为中心、半径为r 的圆形轨道上运动.如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中,使电子轨道平面与垂直,如图所示,则在r 不变的情况下,电子轨道运动的角速度将:
(A) 增加. (B) 减小.
(C) 不变. (D) 改变方向. [ A ]
7、如图所示,一根长为ab 的导线用软线悬挂在磁感强度为的匀强磁场中,电流由a 向b 流.此时悬线张力不为零(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,并适当增大电流.
(B) 不改变电流方向,而适当增大电流.
(C) 改变磁场方向,并适当增大磁感强度
的大小. (D) 不改变磁场方向,适当减小磁感强度
的大小. [ B ]
8、有一半径为R 的单匝圆线圈,通以电流I ,若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的
(A) 4倍和1/8. (B) 4倍和1/2.
(C) 2倍和1/4. (D) 2倍和1/2. [ B ]
9、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1.0 T ,则可求得铁环的相对磁导率μr 为(真空磁导率μ
0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)
(A) 7.96×102 (B) 3.98×102
(C) 1.99×102 (D) 63.3 [ B ]
10、半径为a 的圆线圈置于磁感强度为的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动使其法向与的夹角α =60°时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是
(A) 与线圈面积成正比,与时间无关.
(B) 与线圈面积成正比,与时间成正比.
(C) 与线圈面积成反比,与时间成正比.
(D) 与线圈面积成反比,与时间无关. [ A ]
11、如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场平行于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 和a 、c 两点间的电势差U a –U c 为
(A) =0,221l B U U b a ω=-. (B) =0,22
1l B U U b a ω-=-. (C) =2l B ω,22
1l B U U b a ω=- (D) =2l B ω,22
1l B U U b a ω-=-. [ B ]
12、有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为r 1和r 2.管内充满均匀介质,其磁导率分别为μ1和μ2.设r 1∶r 2=1∶2,μ1∶μ2=2∶1,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比L 1∶L 2与磁能之比W m 1∶
W m 2分别为:
(A) L 1∶L 2=1∶1,W m 1∶W m 2 =1∶1.
(B) L 1∶L 2=1∶2,W m 1∶W m 2 =1∶1.
(C) L 1∶L 2=1∶2,W m 1∶W m 2 =1∶2.
(D) L 1∶L 2=2∶1,W m 1∶W m 2 =2∶1. [ C ]
13、用导线围成的回路(两个以O 点为心半径不同的同心圆,在一处用导线沿半径方向相连),放在轴线通过O 点的圆柱形均匀磁场中,回路平面垂直于柱轴,如图所示.如磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则(A)→(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向?
[ B ] 二、填空题 14、如图,一个均匀磁场B 只存在于垂直于图面的P 平面右侧,B 的方向垂直于图面向里.一质量为m 、电荷为q 的粒子以速度射入磁场.在图面内与界面P 成某一角度.那么粒子在从磁场中射出前是做半径为______________的圆周运动.如果q > 0时,粒子在磁场中的路径与边界围成的平面区域的面积为S ,那么q < 0时,其路径与边界围成的平面区域的面积是_________________.
答案:)(qB mv
15、若在磁感强度B =0.0200T 的均匀磁场中,一电子沿着半径R = 1.00 cm 的圆周运动,则该电子的动能E K =________________________eV .
(e =1.6 ×10-19 C, m e = 9.11×10-31 kg)
答案: 3.51×103
参考解: m
R B q mv E K 2212
222== =5.62×10-16 J=3.51×103 eV
16、氢原子中电子质量m ,电荷e ,它沿某一圆轨道绕原子核运动,其等效圆电
流的磁矩大小p m 与电子轨道运动的动量矩大小L 之比=L
p m ________________. 答案:m
e 2