电磁学期末复习题参考答案
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选择题答案:
填空题答案:
70.静电场中某点的电场强度,其大小和方向与(单位正试验电荷在该点所受的静电力相同).
71.由一根绝缘细线围成的边长为l 的正方形线框,使它均匀带电,其电荷线密度为λ,则在正方形中心处的电场强度的大小E =_______0______.
72.
,相距为d ,其电荷线密度分别为λ1和λ2如图所示,则场强等于零的点与直线1的距离a 为.
73.两个平行的“无限大”均匀带电平面, σ和+2
A 、
B 、
C 三
个区域的电场强度分别为:E A =,E B =
,E C =设方向向右为正).
74.真空中一半径为R Q (Q S (连同电荷),如图所示,假设不影响其他处原来的电荷分布,则挖去△S 后球心处电场强度的大小E
,
其方向为_(由球心指向△S )__.
75.一均匀带正电的导线,电荷线密度为λ,其单位长度上总共发出的电场线条数(即电场强度通量).
76.静电场中某点的电势,其数值等于_单位正试验电荷在该点的电势能___
或 _
把单位正电荷由该点沿任意路_径移到零势点时电场力所作的功__.
77.图中曲线表示一种轴对称性静电场的场强大小E 的分布,r 表示离对称轴的距离,这是由_半径为R 的无限长均匀带电圆柱面___产生的电场.
78.真空中,有一均匀带电细圆环,电荷线密度为λ,其圆心处的电场强度E 0= 0
,电势U 0= .(选无穷远处电势为零)
79.把一个均匀带有电荷+Q 的球形肥皂泡由半径r 1吹胀到r
2,则半径为R (r 1<R <r 2=的球面上任一点的场强大小E 变为
_0_;电势U 由
选无穷远处为电势零点).
80.如图所示,r 1=5 cm ,带电荷q 1=3×10-8 C ;外球面半径为r 2=20 cm , 带电荷
q 2=-6×10
8C ,设无穷远处电势为零,则空间另一电势为零的球面半径r = 10 cm ___.
81.半径为0.1 m 的孤立导体球其电势为300 V ,则离导体球中心30 cm 处的电势U = 100V (以无穷远为电势零点).
82.在点电荷q 的电场中,把一个-1.0×10-9 C 的电荷,从无限远处(设无限远处电势为零)移到离该点电荷距离 0.1 m 处,克服电场力作功1.8×10-5 J ,则该点电荷q =7
102-⨯-.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )
83.如图所示.试验电荷q , 在点电荷+Q 产生的电场中,沿半径为
R 的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a 点移到d 点电场力作功为____0____________;从d 点移到无穷远处的过程中,电场力作功为
.
84.图示BCD 是以O 点为圆心,以R 为半径的半圆弧,在A 点有一电荷为+q 的点电荷,O 点有一电荷R BA =.现将一单位正电荷从B 点沿半圆弧轨道BCD 移到D 点,则电功为
.
85.在静电场中,一质子(带电荷e =1.6×10-19 C)沿四分之一的圆弧轨道从A 点移到B 点(如图),电场力作功8.0×10-15 J .则当质子沿四
分之三的圆弧轨道从B 点回到A 点时,电场力作功A =-8.0×10-15 J .设A 点电势为零,则B 点电势U =-5×104V .
86.一电子和一质子相距2×10-10 m (两者静止),将此两粒子分开到无穷远距离(两者仍静止)所需要的最小能量是
_7.2_eV . (
41
επ=9×109 N ·m 2/C 2 , 质子电荷e =1.60×10-19 C, 1 eV=1.60×10-19
J )
的静电场中,若选取与点电荷距离为r 0的一点为电势零点,则点电荷距离为r 处的电势U = 88.如图所示,
在场强为E 的均匀电场中,A 、B 两点间距离为d .AB 连线方向与E
方向一致.从A 点经任
意路径到B 点的场强线积分⎰⋅AB
l E
d =Ed .
+σ +2σ
A
B
C
S
89.静电场中有一质子(带电荷e =1.6×10-19 ) 沿图示路径从a 点经c 点移动到b 点时,电场力作功8×10-
15 J .则当
质子从b 点沿另一路径回到a 点过程中,电场力作功A =-8×10-15 J ;若设a 点电势为零,则b 点电势U b =5×104
V 90.真空中,一边长为a 的正方形平板上均匀分布着电荷q ;在其中垂线上距离平板d 处放一点电荷q 0如图所示.在d 与a 满足____d >>a___条件下,q 0所受的电场力可
写成q 0q / (4πε0d 2).
91.一电矩为p 的电偶极子在场强为E 的均匀电场中,p 与E
间的夹角为α,则
它所受的电场力F =0,力矩的大小M =__pEsin α__.
92.
d ,充电后板间电压为U .然后将电源断开,在两板间平行地插入一厚度为d /3的金属板,则板
间电压变成U .
93.+q 的点电荷,点电荷不与球壳内壁接触.然后使该球壳与地接触一下,再将点电荷+q 取走.此时,球壳的电荷为_-q __,电场分布的范围是_球壳外的整个空间. 94.带有电荷q 、
A ,与一原先不带电、内外半径分别为r
B 和r C
同心放置如图.则图中P
点的电场强度E A 、B 连接起来,则A 球的电势U (
设无穷远处电势为零) 95.半径为R 1和R 2
εr +λ和-λ,则介质中离轴线的距离为r 处的电位移矢量的大小D ,电场强度的大小 E
96. 1、21的两极板间,如图所示, 则电容器2的电压U 2,电场能量W 2如何变化?(填增大,减小或不变) U 2减小,W 2减小
97. 一质点带有电荷q =8.0×10-10 C ,以速度v =3.0×105 m ·s -1在半径为R =6.00×10-3 m 的圆周上,作匀速圆周运
动
心所产生的磁感强度B =_6.67×10-7
T __,该带电轨道运动的磁矩p m .(μ0
=4π×10-7 H ·m -
1) 98.y 正向.在原点O 处取一电流元l I
d ,则该电流元在(a ,0,0)__沿Z 轴负向____. 99.如图,′两点,并在很远处与电源相连,则环中心的磁感强度为_0__.
100.如图所示,有两个半径相同的均匀带电绝缘体球面,O 1为左侧球面的球心,带的是正电;O 2为右侧球面的球心,它带的是负电,两者的面电荷密度相等.当它们绕21O O 轴旋转时,两球面相切处A 点的磁感强度B A =__0___.
101.一长直螺线管是由直径d = 0.2 mm 的漆包线密绕而成.当它通以I = 0.5 A 的电流时,其内部的磁感强度B =_T 310-⨯π_.(忽略
绝缘层厚度)(μ0 =4π×10-
7 N/A 2)
102. 两根长直导线通有电流
I ,图示有三种环路;在每种情况下,⎰⋅l B
d 等于:-μ
0I (对环路
a ).__0__(对环路
b ). 2μ0I (对环路
c ).
103.如图所示,一半径为R ,通有电流为I 的圆形回路,位于Oxy 平面内,圆心为O .一带正电荷为q
以速度v
沿z 轴向上运动,当带正电荷的粒子恰好通过O 点时,作用于圆形回路上的力为__0______带电粒子上的力为__0______.
104.两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是1:2,运动轨迹半径之比是1:2.
105. 如图所示的空间区域内,分布着方向垂直于纸面的匀强磁场,在纸面内有一正方形边框abcd (磁场以边框为界).而a 、b 、c 三个角顶处开有很小的缺口.今有一束具有不同速度的电子由a 缺口沿ad 方向射入磁场区域,若b 、c 两缺口处分别有电子射出,则此两处出射电子的速率之比v b /v c =1:2.
106.(半径为R )通有电流I
中.线圈所受磁力矩的大小为,方向为_在图面中向上,O
a 0
c