电磁学-试卷2

1 考试时间 120 分钟

号 试 题

班级 学号 姓名

一、单项选择题（每题3分）

1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

(A) 24220rrQq． (B) rrQq2420．

(C) rrQq204． (D) 0 ［ ］

2.如图所示，在真空中半径分别为R和2R的两个同心球面，其上分别均匀地带有电荷+q和－3q．今将一电荷为+Q的带电粒子从内球面处由静止释放，则该粒子到达外球面时的动能为：

(A) RQq04． (B) RQq02．

(C) RQq08． (D) RQq083． ［ ］

3.图示为一均匀极化的各向同性电介质圆柱体，已知电极化强度为P，圆柱体表面上束缚电荷面密度＝0 的地点是图中的

(A) a点． (B) b点．

(C) c点． (D) d点． ［ ］

4.金属球A与同心球壳B组成电容器，球A上带电荷q，壳B上带电荷Q，测得球与壳间电势差为UAB，可知该电容器的电容值为

(A) q/ UAB． (B) Q/ UAB．

(C) (q +Q )/ UAB． (D) (q +Q )/(2 UAB )．

［ ］ 总

分

-3q ＋q

Q R

2R

c d a b P

OQqAB

O r a r b Q 2 5. 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(取半球面向外为正)为

(A) r2B．

. (B) 2r2B．

(C) -r2Bsin． (D) -r2Bcos． ［ ］

6. 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． ［ ］

7. 磁介质有三种，用相对磁导率r表征它们各自的特性时，

(A) 顺磁质r >0，抗磁质r <0，铁磁质r >>1．

(B) 顺磁质r >1，抗磁质r =1，铁磁质r >>1．

(C) 顺磁质r >1，抗磁质r <1，铁磁质r >>1．

(D) 顺磁质r <0，抗磁质r <1，铁磁质r >0． ［ ］

8.一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是

(A) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行．

(B) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直．

(C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移．

(D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移． ［ ］

9. 真空中一根无限长直细导线上通电流I，则距导线垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为

(A) 200)2(21aI (B) 200)2(21aI

(C) 20)2(21Ia (D) 200)2(21aI ［ ］

10. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确．

(A) 位移电流的实质是变化的电场．

(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． ［ ］

n BS

3 二、填空题（每题3分）

1、如图，点电荷q和－q被包围在高斯面S内，则通过该高

斯面的电场强度通量SSEd＝_____________，式中E为

_________________处的场强．

2、描述静电场性质的两个基本物理量是______________；它们的定义式是 和_____________________________________．

3、一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对介电常数为r ．若极板上的自由电荷面密度为 ，则介质中电位移矢量的大小D =____________，

电场强度的大小E =____________________．

4、图中所示的电容器中充有两种各向同性均匀电介质，其相对介电常数分别为r1和r2＝2r1，则充电后介质1中的电场能量密度是介质2中电场能量密度的______________倍．

5、一条无限长载流导线折成如图示形状，导线上通有电流I= 10 A．P点在cd的延长线上，它到折点的距离c = 2 cm，则P点的磁感强度B =____________________．

(0 = 4×10-7 N·A-2)

6、在磁场空间分别取两个闭合回路，若两个回路各自包围载流导线的根数不同，但电流的代数和相同．则磁感强度沿各闭合回路的线积分______；两个回路上的磁场分布____________． (填： 相同、不相同)

7、在霍耳效应的实验中，通过导电体的电流和B的方向垂直(如图)．如果上表面的电势较高，则

导体中的载流子带_________电荷，如果下表面的电势较高，则导体中的载流子带 电荷．

8、磁场中某点处的磁感强度为)SI(20.040.0jiB，一电子以速度ji66100.11050.0v (SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力F ．(基本电荷e=1.6×1019C)

9、一自感线圈中，电流强度在 0.002 s内均匀地由10 A增加到12 A，此过程中线圈内自感电动势为 400 V，则线圈的自感系数为L = ． S+q-q

r1r2

P b

c d

I B

4 10、反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为

VSVSDdd， ①

SLStBlEdd， ②

0dSSB， ③

SLStDJlHd)(d． ④

试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．

(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________

(2) 磁感线是无头无尾的；________________________

(3) 电荷总伴随有电场．__________________________

三、计算题（每题10分）

1、（本题12分）线密度为λ的无限长均匀带电直线，弯成如图所示的形状，半圆弧的半径为R，试求圆心O处的电场强度．

R O A

B

5 2、（本题8分）半径分别为 1.0 cm与 2.0 cm的两个球形导体，各带电荷 1.0×10-8 C，两球相距很远．若用细导线将两球相连接．求(1) 每个球所带电荷；(2) 每球的电势．(22/CmN1094190)

3、（本题10分）在xOy平面内有一圆心在O点的圆线圈，通以顺时针绕向的电流I1另有一无限长直导线与y轴重合，通以电流I2，方向向上，如图所示．求此时圆线圈所受的磁力．

I1 I2

O y

x

6 4、（本题10分）载有电流的I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以及MN两端的电压UM  UN ．

b M N e

a I O v