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期末复习题(电磁学)
2019 大学物理一期末复习题(电磁学) 一、 选择题(30 分,每小题 3 分) 1.(1254) 半径为 R 的无限长 均匀带电圆柱体的静电场中各点的电场强度的大小 E与距轴线的距离 r 的关系曲线为:
[ ] 2.(1075) 真空中有一点电荷 Q, 在与它相距为 r 的 a 点处有一试验电荷 q. 现使试验电荷 q 从 a 点沿半圆弧轨道运动到 b 点, 如图所示. 则电场力对 q 作功为 2rQqQq04 (A)2420r. (B) rrQq2420 . (C) rr2. (D) 0. [ ] 3.(1393) 密立根油滴实验, 是利用作用在油滴上的电场力和重力平衡而测量电荷的, 其电场由两块带电平行板产生. 实验中, 半径为 r、 带有两个电子电荷的油滴保持静止时, 其所在电场的两块极板的电势差为 U12. 当电势差增加到 4U12时, 半径为 2r 的油滴保持静止, 则该油滴所带的电荷为:
(A) 2e (B) 4e (C) 8e (D) 16e [ ] 4.(1139) 一个大平行板电容器水平放置, 两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质, 另一半为空气, 如图. 当两极板带上恒定的等量异号电荷时, 有一个质量为 m、 带电荷为+q 的质点,在极板间的空气
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区域中处于平衡. 此后, 若把电介质抽去 , 则该质点 (A) 保持不动. (B) 向上运动. (C) 向下运动. (D) 是否运动不能确定. [ ] 5. (1125) 用力 F 把电容器中的电介质板拉出, 在图(a)和图(b)的两种情况下,电容器中储存的静电能量将 (A) 都增加. (B) 都减少. (C) (a)增加, (b)减少. (D) (a)减少, (b)增加. [ ] 6.(2019) 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. O r a r bQ E O r (C) E1/r R E O r (A) E1/r R E O r (B) E1/r R E O r (D) E1/r R (C) 与 L 成正比. (D) 与 L 成反比. (E) 与 I 2有关. [ ] 7.(2048) 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 Bi, 圆柱体外( r R )的磁感强度为 Be, 则有 (A) Bi、 Be均与 r 成正比. (B) Bi、 Be均与 r 成反比. (C) Bi与 r 成反比, Be与 r 成正比. (D) Bi与 r 成正比, Be与 r 成反比. [ ] 8.(2293) 三条无限长直导线等距地并排安放, 导线Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ
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分别载有 1 A, 2 A,3 A 同方向的电流. 由于磁相互作用的结果, 导线Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ单位长度上分别受力 F1、 F2和 F3, 如图所示. 则 F1与 F2的比值是:
(A) 7/16. (B) 5/8. (C) 7/8. (D) 5/4. [ ] 9.(2019) 四条皆垂直于纸面的载流细长直导线, 每条中的电流皆为 I. 这四条导线被纸面截得的断面, 如图所示, 它们组成了 边长为 2a 的正方形的四个角顶, 每条导线中的电流流向亦如图所示. 则在图中正方形中心点 O 的磁感强度的大小为 2. (B) (A) IaB=0IaB2=02. (C) B = 0. (D) IaB=0 . [ ] 10.(2522) 如图所示的电路中, A、 B 是两个完全相同的小灯泡, 其内阻 r R, L 是一个自 感系数相当大的线圈, 其电阻与 R 相等. 当开关 K 接通和断开时, 关于灯泡 A 和 B
的情况下面哪一种说法正确?
(A) K 接通时, IA IB. (B) K 接通时, IA =IB. (C) K 断开时, 两灯同时熄灭. (D) K 断开时, IA =IB. 二、 填空题(28 分) 11.(3 分) (1050) 两根相互平行的无限长 均匀带正电直线 1、2, 相距为 d, 其电荷线密度分别为1和2如图所示, 则场强等于零的点与直线 1 的距离 a 为_____________ . 12.(5 分)
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(0391) AC 为一根长为 2l 的带电细棒,左半部均匀带有负电荷, 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F1F2F31 A2 A3 AⅠⅡⅢ I I I I 2a 2a O ABIAIB r rL, .RRK 12ad12 P l l l A B C O l 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 点电势 U=____________; P 点电势 U0=__________. 13.(3 分) (1178) 图中所示为静电场的等势(位)线图, 已知 U1>U2>U3. 在图上画出 a、 b 两点的电场强度方向, 并比较它们的大 小. Ea__________ Eb (填<、 =、 >). 14.(3 分) (1390) 一个半径为 R 的薄金属球壳, 带有电荷 q, 壳内真空, 壳外是无限大的相对介电常量为r的各向同性均匀电介质. 设无穷远处为电势零点,则球壳的电势 U =____________________________. 15.(3 分) (2255) 在匀强磁场 B圆面的法线 的磁通量 所
示
,
与 B为边线的如图所示的任意曲面 S
中, 取一半径为 R 的圆,成 60 角, 如图
则
通
过
以
该
圆
周
. 16.(3 分) (2713)
半径为 R 的空心载流无限长螺线管, 单位长度有 n 匝线圈, 导线中电流为 I. 今在螺线管中部以与轴成 角的方向发射一个质量为 m, 电荷为 q 的粒子(如图). 则该粒子初速 v0必须小于或等于____________________, 才能保证它不与螺线管壁相撞. 17.(4 分) (2931) 软磁材料的特点是
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____________________________________________, 它们 适于用来制造__________________________________ 等. 18.(4 分) (2317) 半径为 L 的均匀导体圆盘绕通过中心 O 的垂直轴转动, 角速度为, 盘面与均匀磁场 B (1) 图上 Oa 线段中动生电动势的方向为_________________. (2) 填写下列电势差的值(设 ca 段长度为 d):
垂
直
,
如
图. Ua-UO =__________________
.
Ua
-
Ub 任-
=__________________. 意曲面
Uc =__________________. 三、 计算题 19.(10 分) (1501) 在盖革计数器中有一直径为 2.00 cm 的金属圆筒, 在圆筒轴线上有一条直径为 0.134 mm的导线. 如果在导线与圆筒之间加上850 V的电压, 试分别求: (1) 导线表面处 (2) 金属圆筒内表面处的电场强度的大小. 20.(5 分) (1181) 厚度为 d 的无限大 均匀带电导体板两表面单位面积上电荷之和为 . 试求图示离左板面距离为 a 的一点与离右板面距离为 b 的一点之间的电势差. 21(5 分) (5682) 一绝缘金属物体, 在真空中充电达某一电势值, 其电场总能量为 W0. 若断开电源, 使其上所带电荷保持不变, 并把它浸没在相对介电常量为r的无限大的各向同性均匀液态电介质中,
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