大学物理练习题 磁力
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部分力学和电磁学练习题(供参考)一、选择题1. 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间,圆盘的角速度ω (A) 增大. (B) 不变. (C) 减小. (D) 不能确定. [ C ]2. 将一个试验电荷q 0 (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处(如图),测得它所受的力为F .若考虑到电荷q 0不是足够小,则(A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大. (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小. (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值.(D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定. [ A ]3. 如图所示,一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量等于: (A) 06εq . (B) 012εq.(C) 024εq . (D) 048εq . [ C ]4. 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置,板间距离为d (d 远小于板的线度),设A 板带有电荷q 1,B 板带有电荷q 2,则AB 两板间的电势差U AB 为 (A)d S q q 0212ε+. (B) d Sq q 0214ε+. (C) d S q q 0212ε-. (D) d Sq q 0214ε-. [ C ] 5. 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出:(A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C . (B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C . (C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C .(D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C . [ D ]6. 均匀磁场的磁感强度B ϖ垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为(A) 2πr 2B . (B) πr 2B .(C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 7. 如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出,则磁感强度B ϖ沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll B ϖϖd 等于(A) I 0μ. (B) I 031μ.(C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ D ]OMm m-P 0 A bcqdA Sq 1q 2C B AIIa bc d120°8. 一匀强磁场,其磁感强度方向垂直于纸面(指向如图),两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则 (A) 两粒子的电荷必然同号. (B) 粒子的电荷可以同号也可以异号. (C) 两粒子的动量大小必然不同.(D) 两粒子的运动周期必然不同. [ B ]9. 如图所示,在磁感强度为B ϖ的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a 、b 、c是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为 (A) F a > F b > F c . (B) F a < F b < F c . (C) F b > F c > F a . (D) F a > F c > F b . [ C ]10. 如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B ϖ中以速度v ϖ移动,直导线ab中的电动势为 (A) Bl v . (B) Bl v sin α.(C) Bl v cos α. (D) 0. [ D ]11. 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,I A >I B . (B) K 接通时,I A =I B .(C) K 断开时,两灯同时熄灭.(D) K 断开时,I A =I B . [ A] 12. 如图所示,两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上.线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计.当达到稳定状态后,线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是(A) 4. (B) 2. (C) 1. (D)21. [ D ] 13. 如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L 1的磁场强度H ϖ的环流与沿环路L 2的磁场强度H ϖ的环流两者,必有:(A) >'⎰⋅1d L l H ϖϖ⎰⋅'2d L l H ϖϖ.(B) ='⎰⋅1d L l H ϖϖ⎰⋅'2d L l H ϖϖ. (C) <'⎰⋅1d L l H ϖϖ⎰⋅'2d L l H ϖϖ. (D) 0d 1='⎰⋅L l H ϖϖ. [ C ] 14. 用导线围成如图所示的回路(以O 点为心的圆,加一直径),放在轴线通过O 点垂直于图面的圆柱形均匀磁场中,如磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则感应电流的流向为[ B ]B ϖϖ (A)二、填空题20. 一质点沿x 方向运动,其加速度随时间变化关系为 a = 3+2 t (SI) ,如果初始时质点的速度v 0为5 m/s ,则当t为3s 时,质点的速度 v = .21. 已知质点的运动学方程为24t r =ϖi ϖ+(2t +3)j ϖ (SI),则该质点的轨道方程为__________________________.22. 质量分别为m 1、m 2、m 3的三个物体A 、B 、C ,用一根细绳和两根轻弹簧连接并悬于固定点O ,如图.取向下为x 轴正向,开始时系统处于平衡状态,后将细绳剪断,则在刚剪断瞬时,物体B 的加速度B a ϖ=_______;物体A 的加速度A a ϖ=______.23. 质量为m 的小球,用轻绳AB 、BC 连接,如图,其中AB 水平.剪断绳AB 前后的瞬间,绳BC 中的张力比 T: T ′=____________________.24. 质量为m 的质点以速度v ϖ沿一直线运动,则它对该直线上任一点的角动量为__________.25. 二质点的质量各为m 1,m 2.当它们之间的距离由a 缩短到b 时,它们之间万有引力所做的功为____________.26. 可绕水平轴转动的飞轮,直径为1.0 m ,一条绳子绕在飞轮的外周边缘上.如果飞轮从静止开始做匀角加速运动且在4 s 内绳被展开10 m ,则飞轮的角加速度为_________________.27. 决定刚体转动惯量的因素是__________________________________________ ______________________________________________________.28. 定轴转动刚体的角动量(动量矩)定理的内容是_______________________________________________________________________________________________,其数学表达式可写成_________________________________________________.动量矩守恒的条件是________________________________________________.29. 一点电荷q =10-9 C ,A 、B 、C 三点分别距离该点电荷10 cm 、20 cm 、30 cm .若选B 点的电势为零,则A 点的电势为______________,C 点的电势为________________.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)31. 一平行板电容器,两板间充满各向同性均匀电介质,已知相对介电常量为εr .若极板上的自由电荷面密度为σ ,则介质中电位移的大小D =____________,电场强度的大小E =____________________.32. 一空气平行板电容器,电容为C ,两极板间距离为d .充电后,两极板间相互作用力为F .则两极板间的电势差为______________,极板上的电荷为______________.33. 在磁场中某点放一很小的试验线圈.若线圈的面积增大一倍,且其中电流也增大一倍,该线圈所受的最大磁力矩将是原来的______________倍.34. 用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈,其电阻R =10 Ω,均匀磁场垂直于线圈平面.欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ,B 的变化率应为d B /d t =_______________________________.35. 将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时,有q =2.0×10-5 C 的电荷通过电流计.若连接电流q计的电路总电阻R =25 Ω,则穿过环的磁通的变化∆Φ =_____________________.三、计算题1. 一人从10 m 深的井中提水.起始时桶中装有10 kg 的水,桶的质量为1 kg ,由于水桶漏水,每升高1 m 要漏去0.2 kg 的水.求水桶匀速地从井中提到井口,人所作的功.2. 一质量为m 的物体悬于一条轻绳的一端,绳另一端绕在一轮轴的轴上,如图所示.轴水平且垂直于轮轴面,其半径为r ,整个装置架在光滑的固定轴承之上.当物体从静止释放后,在时间t 内下降了一段距离S .试求整个轮轴的转动惯量(用m 、r 、t 和S 表示).3. 真空中一立方体形的高斯面,边长a =0.1 m ,位于图中所示位置.已知空间的场强分布为:E x =bx , E y =0 , E z =0.常量b =1000 N/(C ·m).试求通过该高斯面的电通量.4. 假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R 的导体球带电.(1) 当球上已带有电荷q 时,再将一个电荷元d q 从无限远处移到球上的过程中,外力作多少功? (2) 使球上电荷从零开始增加到Q 的过程中,外力共作多少功?5. 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W 0.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εr 的无限大的各向同性均匀液态电介质中,问这时电场总能量有多大?6. 在一长直密绕的螺线管中间放一正方形小线圈,若螺线管长1 m ,绕了1000匝,通以电流 I =10cos100πt (SI ),正方形小线圈每边长5 cm ,共 100匝,电阻为1 Ω,求线圈中感应电流的最大值(正方形线圈的法线方向与螺线管的轴线方向一致,μ0 =4π×10-7 T ·m/A .)二、填空题答案2FdC三、计算题答案1.解:选竖直向上为坐标y 轴的正方向,井中水面处为原点.由题意知,人匀速提水,所以人所用的拉力F 等于水桶的重量即: F =P =gy mg ky P 2.00-=-=107.8-1.96y (SI) 3分 人的拉力所作的功为:W=⎰⎰=Hy F W 0d d =⎰-10d )96.18.107(y y =980 J 2分2. 解:设绳子对物体(或绳子对轮轴)的拉力为T ,则根据牛顿运动定律和转动定律得:mg T =ma ① 2分 T r =J β ② 2分 由运动学关系有: a = r β ③ 2分由①、②、③式解得: J =m ( g -a ) r 2 / a ④ 又根据已知条件 v 0=0∴ S =221at , a =2S / t 2 ⑤ 2分将⑤式代入④式得:J =mr 2(Sgt22-1) 2分3. 解: 通过x =a 处平面1的电场强度通量Φ1 = -E 1 S 1= -b a 3 1分 通过x = 2a 处平面2的电场强度通量Φ2 = E 2 S 2 = 2b a 3 1分其它平面的电场强度通量都为零.因而通过该高斯面的总电场强度通量为Φ = Φ1+ Φ2 = 2b a 3-b a 3 = b a 3 =1 N ·m 2/C 3分4. 解:(1) 令无限远处电势为零,则带电荷为q 的导体球,其电势为 RqU 04επ=将d q 从无限远处搬到球上过程中,外力作的功等于该电荷元在球上所具有的电 势能 q RqW A d 4d d 0επ==3分(2) 带电球体的电荷从零增加到Q 的过程中,外力作功为⎰⎰==QR q q A A 004d d πεR Q 028επ=2分5. 解:因为所带电荷保持不变,故电场中各点的电位移矢量D ϖ保持不变, 又 rr r w D D DE w εεεεε0200202112121====3分 因为介质均匀,∴电场总能量 r W W ε/0=2分6. 解: n =1000 (匝/m)nI B 0μ= 3分nI a B a 022μΦ=⋅= 1分tI n Na t Nd d d d 02μΦ-=-=☜=π2×10-1 sin 100 πt (SI) 3分 ==R I m m /☜π2×10-1 A = 0.987 A 1分。
大学物理电磁学试题(1)一、选择题:(每题3分,共30分)1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:(A)如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。
(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零。
(C)如果高斯面上E处处不为零,则该面内必有电荷。
(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零(E )高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
[ ]2. 在已知静电场分布的条件下,任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于:(A)1P 和2P 两点的位置。
(B)1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。
(C)试验电荷所带电荷的正负。
(D)试验电荷的电荷量。
[ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线,虚线表示等势面,由图可看出:(A)C B A E E E >>,C B A U U U >> (B)C B A E E E <<,C B A U U U << (C)C B A E E E >>,C B A U U U <<(D)C B A E E E <<,C B A U U U >> [ ]4. 如图,平行板电容器带电,左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质,则两种介质内:(A)场强不等,电位移相等。
(B)场强相等,电位移相等。
(C)场强相等,电位移不等。
(D)场强、电位移均不等。
[ ] 5. 图中,Ua-Ub 为:(A)IR -ε (B)ε+IR(C)IR +-ε (D)ε--IR [ ]6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ,放在均匀磁场B 中,其平面与磁场平行,它所受磁力矩L 等于:(A)BI a 221 (B)BI a 2341 (C)BI a2 (D)0 [ ]7. 如图,两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上,线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计,当达到稳定状态后,线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是:(A)4; (B)2; (C)1; (D)1/2 [ ] 8. 在如图所示的电路中,自感线圈的电阻为Ω10,自感系数为H 4.0,电阻R 为Ω90,电源电动势为V 40,电源内阻可忽略。
一、选择题:(每题3分) 1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为(A) 2πr 2B . (B) πr 2B .(C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ]2、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 ]3、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为(A) 0.90. (B) 1.00.(C) 1.11. (D) 1.22. [ C ]4、如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度(A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内.(B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b .(D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a .(E) 为零.[E ]5、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . (C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P .[ D ]6、边长为l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I (其中ab 、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为(A) 01=B ,02=B . (B) 01=B ,l I B π=0222μ. (C) lI B π=0122μ,02=B .al π01lπ02[ C ]7、在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线,流过的电流为I ,则圆心处的磁感强度为(A) R 140πμ. (B) R120πμ. (C) 0. (D) R140μ. [ D ]9、电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿垂直ac 边方向流出,经长直导线2返回电源(如图).若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和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,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ,B 3 = 0. (C) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B . (D) B ≠ 0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. [ A ]10、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,经长导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 与圆心O 三点在同一直线上.设直电流1、2及圆环电流分别在O 点产生的磁感强度为1B 、2B 及3B ,则O 点的磁感强度的大小(B) 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B 1 = B 3 = 0,但B 2≠ 0.(D) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 2 = 0,但B 3≠ 0.(E) B ≠ 0,因为虽然B 2 = B 3 = 0,但B 1≠ 0. [ C ]11、电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图).若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示,则O 点的磁感强度大小(C) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0. (B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ,B 3 = 0.(C) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0、B 1= 0,但B 2≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然021≠+B B ,但3B ≠ 0. [ C ]12、电流由长直导线1沿平行bc 边方向经过a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,由b 点流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图).已知直导线上的电流为I ,三角框的每一边长为l .若载流导线1、2和三角框中的电流在三角框中心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和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 3= 0,但021≠+B B . [ D ]13、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 点沿半径方向流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流为I ,圆环的半径为R ,且a 、b与圆心O 三点在一直线上.若载流直导线1、2和圆环中的电流在O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 和3B 表示,则O 点磁感强度的大小为(D) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0. (B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但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 3 = 0,但021≠+B B . [ A ]15、电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿半径方向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,∠aOb =30°.若长直导线1、2和圆环中的电流在圆心O 点产生的磁感强度分别用1B 、2B 、3B 表示,则圆心O 点的磁感强度大小 (E) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0. (B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但021=+B B ,B 3 = 0. (C) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B . (D) B ≠ 0,因为B 3≠ 0,021≠+B B ,所以0321≠++B B B . [ A ]16、如图所示,电流由长直导线1沿ab 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正方形框,由c 点沿dc 方向流出,经长直导线2返回电源.设载流导线1、2和正方形框中的电流在框中心O 点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B1 = B2 = B3 = 0.(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但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 3= 0,但021≠+B B . [ B ]17、 如图所示,电流I 由长直导线1经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正方形线框,由b 点流出,经长直导线2返回电源(导线1、2的延长线均通过O 点).设载流导线1、2和正方形线框中的电流在框中心O 点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,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0、B 3≠ 0,但0321=++B B B . (C) B ≠ 0,因为虽然021=+B B ,但B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3= 0,但021≠+B B . [ A ]19、如图,边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度ω 绕AC 轴旋转时,在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1;此正方形同样以角速度ω绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时,在O 点产生的磁感强度的大小为B 2,则B 1与B 2间的关系为(A) B 1 = B 2. (B) B 1 = 2B 2.(C) B 1 = 21B 2. (D) B 1 = B 2 /4. [ C ]20、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 ]21、如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的? (A) I l H L 2d 1=⎰⋅ . (B) I l H L =⎰⋅2d (C) I l H L -=⎰⋅3d . (D) I l H L -=⎰⋅4d .12C q 4[ D ]22、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) 0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B = 0. (B) 0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B ≠0.(C) 0d ≠⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅Ll B ,且环路上任意一点B =常量. [ B ]23、如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出,则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅L l B d 等于(A) I 0μ. (B) I 031μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ D ] 24、若空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,则该磁场分布(A) 不能用安培环路定理来计算.(B) 可以直接用安培环路定理求出.(C) 只能用毕奥-萨伐尔定律求出.(D) 可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出. [ D ]25、取一闭合积分回路L ,使三根载流导线穿过它所围成的面.现改变三根导线之间的相互间隔,但不越出积分回路,则 (A) 回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B 不变. (B) 回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B 改变. (C) 回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B 不变. (D) 回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B 改变. [ B ]27、在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则: (A) =⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B = (B)≠⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B =. (C) =⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B ≠. (D) ≠⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B ≠. [ C ]L O II Ia b c d 120°L 2 P 1 P 2I 1 I 2 I 3 I 1 I 2 (a) (b) ⊙⊙ ⊙⊙ ⊙28、如图,一个电荷为+q 、质量为m 的质点,以速度v 沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x = 0延伸到无限远,如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场,则它将以速度v -从磁场中某一点出来,这点坐标是x = 0 和(A) qB m y v +=. (B) qBm y v 2+=. (C) qB m y v 2-=. (D) qBm y v -=. [ B ] 30、A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动.A 电子的速率是B 电子速率的两倍.设R A ,R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径;T A ,T B 分别为它们各自的周期.则(A) R A ∶R B =2,T A ∶T B =2. (B) R A ∶R B 21=,T A ∶T B =1. (C) R A ∶R B =1,T A ∶T B 21=. (D) R A ∶R B =2,T A ∶T B =1. [ D ]31、一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会发生? (A) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a > U b . (B) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a < U b . (C) 在铜条上产生涡流. (D) 电子受到洛伦兹力而减速. [ A ]32、一电荷为q 的粒子在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的?(A) 只要速度大小相同,粒子所受的洛伦兹力就相同.(B) 在速度不变的前提下,若电荷q 变为-q ,则粒子受力反向,数值不变.(C) 粒子进入磁场后,其动能和动量都不变.(D) 洛伦兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆.[ B ]34、图为四个带电粒子在O 点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片.磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的四个粒子的质量相等,电荷大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(A) Oa . (B) Ob .(C) Oc . (D) Od . [ C ]O × × ×大学物理 电磁学 35、如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元,则它们所受安培力大小的关系为(A) F a > F b > F c . (B) F a < F b < F c .(C) F b > F c > F a . (D) F a > F c > F b . [ C ]36、如图,长载流导线ab 和cd 相互垂直,它们相距l ,ab 固定不动,cd 能绕中点O 转动,并能靠近或离开ab .当电流方向如图所示时,导线cd 将 (A) 顺时针转动同时离开ab .(B) 顺时针转动同时靠近ab .(C) 逆时针转动同时离开ab.(D) 逆时针转动同时靠近ab . [ D ]37、两个同心圆线圈,大圆半径为R ,通有电流I 1;小圆半径为r ,通有电流I 2,方向如图.若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A) R r I I 22210πμ. (B) Rr I I 22210μ. (C) rR I I 22210πμ. (D) 0. [ D ]339、有一N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a ,通有电流I ,置于均匀外磁场B 中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩M m 值为(A) 2/32IB Na . (B) 4/32IB Na .(C) ︒60sin 32IB Na . (D) 0. [ B ]40、有一矩形线圈AOCD ,通以如图示方向的电流I ,将它置于均匀磁场B 中,B 的方向与x 轴正方向一致,线圈平面与x 轴之间的夹角为α,α < 90°.若AO 边在y 轴上,且线圈可绕y 轴自由转动,则线圈将 (A) 转动使α 角减小. (B) 转动使α角增大. (C) 不会发生转动.(D) 如何转动尚不能判定. [ D ]41、若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明:(A) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.O r R I 1 I 2(B) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.(C) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.(D) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.[ A ] 42、图示一测定水平方向匀强磁场的磁感强度B (方向见图)的实验装置.位于竖直面内且横边水平的矩形线框是一个多匝的线圈.线框挂在天平的右盘下,框的下端横边位于待测磁场中.线框没有通电时,将天平调节平衡;通电后,由于磁场对线框的作用力而破坏了天平的平衡,须在天平左盘中加砝码m 才能使天平重新平衡.若待测磁场的磁感强度增为原来的3倍,而通过线圈的电流减为原来的21,磁场和电流方向保持不变,则要使天平重新平衡,其左盘中加的砝码质量应为(A) 6m . (B) 3m /2.(C) 2m /3. (D) m /6.(E) 9m /2. [ B ]43、如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将(A) 向着长直导线平移.(B) 离开长直导线平移.(C) 转动. (D) 不动.[ A ]44、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 (A) I aB π=02μ. (B) I a B 2π=02μ. (C) B = 0. (D) I aB π=0μ. [C ]46、四条平行的无限长直导线,垂直通过边长为a =20 cm 的正方形顶点,每条导线中的电流都是I =20 A ,这四条导线在正方形中心O 点产生的磁感强度为 (μ0 =4π×10-7 N ·A -2)(A) B =0. (B) B = 0.4×10-4 T . (C) B = 0.8×10-4 T. (D) B =1.6×10-4 T . [ C ]BI 1 I a a47、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 ]55、一闭合正方形线圈放在均匀磁场中,绕通过其中心且与一边平行的转轴OO ′转动,转轴与磁场方向垂直,转动角速度为ω,如图所示.用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)?(A)把线圈的匝数增加到原来的两倍.(B) 把线圈的面积增加到原来的两倍,而形状不变.(C) 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍.(D) 把线圈的角速度ω增大到原来的两倍.[ D ]56、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.[ B ]57、如图所示,一矩形金属线框,以速度v 从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I 以顺时针方向为正)[ C ]58、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,并各以d I /d t 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:(A) 线圈中无感应电流. (B) 线圈中感应电流为顺时针方向.B I O (D)I O (C)O (B) I(C) 线圈中感应电流为逆时针方向.(D) 线圈中感应电流方向不确定. [ B ]59、将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时(A) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势.(B) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小.(C) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大.(D) 两环中感应电动势相等. [ D ]60、在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流(A) 以情况Ⅰ中为最大. (B) 以情况Ⅱ中为最大.(C) 以情况Ⅲ中为最大. (D) 在情况Ⅰ和Ⅱ中相同. [ B ]61、一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B 中,另一半位于磁场之外,如图所示.磁场B 的方向垂直指向纸内.欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流,应使(A) 线环向右平移. (B) 线环向上平移. (C) 线环向左平移.(D) 磁场强度减弱. [ C ]62、如图所示,一载流螺线管的旁边有一圆形线圈,欲使线圈产生图示方向的感应电流i ,下列哪一种情况可以做到? (A) 载流螺线管向线圈靠近.(B) 载流螺线管离开线圈. (C) 载流螺线管中电流增大.(D) 载流螺线管中插入铁芯. [ B ]63、如图所示,闭合电路由带铁芯的螺线管,电源,滑线变阻器组成.问在下列哪一种情况下可使线圈中产生的感应电动势与原电流I的方向相反. (A) 滑线变阻器的触点A 向左滑动. (B) 滑线变阻器的触点A 向右滑动. (C) 螺线管上接点B 向左移动(忽略长螺线管的电阻).(D) 把铁芯从螺线管中抽出. [ A ]b d bcd c d v v ⅠⅢⅡ I64、 一矩形线框长为a 宽为b ,置于均匀磁场中,线框绕OO ′轴,以匀角速度ω旋转(如图所示).设t =0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为(A) 2abB | cos ω t |. (B) ω abB(C)t abB ωωcos 21. (D) ω abB | cos ω t |.(E) ω abB | sin ω t |. [ D ]65、一无限长直导体薄板宽为l ,板面与z 轴垂直,板的长度方向沿y 轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图.整个系统放在磁感强度为B 的均匀磁场中,B的方向沿z 轴正方向.如果伏特计与导体平板均以速度v向y 轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为(A) 0. (B) 21v Bl .(C) v Bl . (D) 2v Bl . [ A ]66、一根长度为L 的铜棒,在均匀磁场 B中以匀角速度ω绕通过其一端O 的定轴旋转着,B 的方向垂直铜棒转动的平面,如图所示.设t =0时,铜棒与Ob 成θ 角(b 为铜棒转动的平面上的一个固定点),则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是:(A) )cos(2θωω+t B L . (B) t B L ωωcos 212.(C) )cos(22θωω+t B L . (D) B L 2ω.(E)B L 221ω. [ E ]67、如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B中以速度v 移动,直导线ab 中的电动势为(A) Bl v . (B) Bl v sin α. (C) Bl v cos α. (D) 0. [ D ]68、如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动(角速度ω与B 同方向),BC 的长度为棒长的31,则(A) A 点比B 点电势高. (B) A 点与B 点电势相等.(B) A 点比B 点电势低. (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点.O Ba bω z By lVBω L O θ blb avαOO ′ BB A C[ A ]69、如图所示,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时针方向匀角速转动,O 点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时.图(A)—(D)的--t 函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势?[ A ]70、如图所示,M 、N 为水平面内两根平行金属导轨,ab 与cd 为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线.外磁场垂直水平面向上.当外力使ab 向右平移时,cd (A) 不动. (B) 转动. (C) 向左移动. (D) 向右移动.[ D ]72、已知一螺绕环的自感系数为L .若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管,则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L 21. (B) 有一个大于L 21,另一个小于L 21.(C) 都大于L 21. (D) 都小于L 21. [ D ]73、面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置,通有相同的电流I .线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示,则Φ21和Φ12的大小关系为: (A) Φ21 =2Φ12. (B) Φ21 >Φ12.(C) Φ21 =Φ12. (D) Φ21 =21Φ12. [ A ]76、两根很长的平行直导线,其间距离d 、与电源组成回路如图.已知导线上的电流为I ,两根导线的横截面的半径均为r 0.设用L 表示两导线回路单位长度的自感系数,则沿导线单位长度的空间内的总磁能W m 为 (A) 221LI .(B) 221LI ⎰∞+π-+0d π2])(2π2[2002r r r r d I r I I μμ (C) ∞.t O (A)t O(C)t O (B)t O(D)C DO ωBc abd N MB12S 2 SI II I d 2r 0(D)221LI 020ln 2r dI π+μ [ A ]77、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(21a I πμμ (B) 200)2(21a I πμμ (C) 20)2(21I a μπ (D) 200)2(21a I μμ [ B ] 79、对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确.(A) 位移电流是指变化电场.(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. [ A ]80、在感应电场中电磁感应定律可写成t l E L K d d d Φ-=⎰⋅ ,式中K E 为感应电场电场强度.此式表明:(A) 闭合曲线L 上K E处处相等. (B) 感应电场是保守力场.(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线. (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念. [ D ] 二、填空题(每题4分)81、一磁场的磁感强度为k c j b i a B++= (SI),则通过一半径为R ,开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为πR 2c Wb .82、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S的磁通量Φ=⎰⋅Ss d B=0.若通过S 面上某面元S d 的元磁通为d Φ,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d Φ',则d Φ∶d Φ'=1:285、在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,并通以电流I ,则圆心O 点的磁感强度B 的值为μ0I/(4a ).87、在真空中,电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上的电流强度为I ,圆环半径为R .a 、b 和圆心O 在同一直线上,则O 处的磁感强度B 的大小为_μ0I/(4R π)__.I IIa Oa b1 O 291、边长为2a 的等边三角形线圈,通有电流I ,则线圈中心 处的磁感强度的大小为___9μ0I /(4πa )__.92、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 Bd 等于:________μ0I ___(对环路a ).________0____(对环路b ).___2μ0I ____(对环路c ).94、如图,在无限长直载流导线的右侧有面积为S 1和S 2的两个矩形回路.形回路的一边与长直载流导线平行.则通过面积为S 1路的磁通量与通过面积为S 2的矩形回路的磁通量之__1:1__.96、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_101、电子在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁力线运动.若轨道的曲率半径为R ,则磁场作用于电子上力的大小F =__ R(eB)2/(m e )__. 103、质量m ,电荷q 的粒子具有动能E ,垂直磁感线方向飞入磁感强度为B 的匀强磁场中.当该粒子越出磁场时,运动方向恰与进入时的方向相反,那么沿粒子飞入的方向上磁场的最小宽度L =__)/(2qB Em _____.104、如图所示,一根通电流I 的导线,被折成长度分别为a 、b ,夹角为 120°的两段,并置于均匀磁场B中,若导线的长度为b 的一段与B平行,则a ,b 两段载流导线所受的合磁 力的大小为___2/3aIB __.cdB105、如图所示,在真空中有一半径为a的3/4圆弧形的导线,其中通以稳恒电流I,导线置于均匀外磁场B中,且B与导线所在平面垂直.则该载流导线bc所受的磁力大小为__aIB2__.108、一面积为S,载有电流I的平面闭合线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中,此线圈受到的最大磁力矩的大小为___ IBS__,此时通过线圈的磁通量为____0_.当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为__BS__.109.已知载流圆线圈1与载流正方形线圈2在其中心O处产生的磁感强度大小之比为B1∶B2 =1∶2,若两线圈所围面积相等,两线圈彼此平行地放置在均匀外磁场中,则它们所受力矩之比M1∶M2 =23)2(-π.110、已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为2∶1,圆线圈在其中心处产生的磁感强度为B0,那么正方形线圈(边长为a)在磁感强度为B的均匀外磁场中所受最大磁力矩为)__.111、有一长20 cm、直径1 cm的螺线管,它上面均匀绕有1000匝线圈,通以I = 10 A的电流.今把它放入B = 0.2 T的均匀磁场中,则螺线管受到的最大的作用力F =__0__螺线管受到的最大力矩值M =_0.157Nm __.112、电流元lId在磁场中某处沿直角坐标系的x轴方向放置时不受力,把电流元转到y轴正方向时受到的力沿z轴反方向,该处磁感强度B指向___+x _方向.113、如图,有一N匝载流为I的平面线圈(密绕),其面积为S,则在图示均匀磁场B的作用下,线圈所受到的磁力矩为_ NISB _.线圈法向矢量n将转向__ y轴正方向_.114、如图,半圆形线圈(半径为R)通有电流I.线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场B中.线圈所受磁力矩的大小为IBR221π,方向为__在图面中向上_.把线圈绕OO'轴转过角度ππn+2,(n=1,2,…)时,磁力矩恰为零.IyxzOOO′R IB116、如图所示,在纸面上的直角坐标系中,有一根载流导线AC 置于垂直于纸面的均匀磁场B中,若I = 1 A ,B = 0.1 T ,则AC 导线所受的磁力大小为_5×10-3N __. 117、如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,则载流导线ab 所受磁场的作用力的大小为BIR 2,方向沿y 轴正向 119、一无限长载流直导线,通有电流I ,弯成如图形状.设各线段皆在纸面内,则P 点磁感强度B的大小为aI B πμ830=120、一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远来到无穷远去),则O 点磁感强度的大小是2020100444R IR IR IB πμμμ-+=121、已知两长直细导线A 、B 通有电流I A = 1 A ,I B = 2 A ,电流流向和放置位置如图.设I A 与I B 在P 点产生的磁感强度大小分别为B A 和B B ,则B A 与B B之比为1:1__,此时P 点处磁感强度P B与x 轴夹角为_30o __.137、一平行板空气电容器的两极板都是半径为R 的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为d E /d t .若略去边缘效应,则两板间的位移电流为 dt dE R /20πε.140、平行板电容器的电容C 为20.0 μF ,两板上的电压变化率为d U /d t =1.50×105 V ·s -1,则该平行板电容器中的位移电流为_3A _.I A I B。
专业与班级 学号 姓名福州大学大学物理规范作业(24)相关知识点:磁力、磁力矩一、选择题1. 若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明:【 】(A) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行(B) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行(C) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直(D) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直2. 有一半径为2R 的单匝圆线圈,通以电流I ,若将该导线弯成匝数N = 3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) 9倍和1/3 (B) 9倍和1/9(C) 3倍和1/9 (D) 3倍和1/3二、填空题1. 磁场中某点处的磁感强度为0.40.2()B i j SI =-,一电子以速度660.510 1.010()v i j SI =⨯+⨯通过该点,则作用于该电子上的磁场力F 为__________________。
(基本电荷e=1.6×10-19C)2. 如图,半圆形线圈(半径为R)通有电流I 。
线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场B 中.线圈所受磁力矩的大小为__________,方向为___________。
把线圈绕OO '轴转过角度____________时,磁力矩恰为零。
O O ′ R I B60I 1I 2a b三、计算题1. 无限长直线电流I 1与直线电流I 2共面,几何位置如图所示,试求直线电流I 2受到电流I 1产生的磁场的作用力。
2. 在垂直于通有电流I 1的长直导线平面内有一扇形载流线圈abcd ,半径分别为R 1和R 2,对长直导线张角为 ,绕圈中通有电流I 2,如图所示。
求:线圈所受的磁力矩。
LC a b磁场及电磁感应练习题一、选择题(每题3分)1如图所示,1/4圆弧导线 ab,半径为r,电流为I ,均匀磁场为B, 方向垂直ab 向上,求圆弧ab 受的安培力的大小和方向( )。
(A )2BIr 垂直纸面向外 (B )2BIr 垂直纸面向里 (C )2BIr π垂直纸面向外 (D )2BIr π垂直纸面向里2通过垂直于线圈平面的磁通量,其随时间变化的规律为:( )Φ= 5t 2 + 6t +10式中Φ 的单位为mWb试问当 t = 2.0 s 时,线圈中的感应电动势为多少 mV ? (A) 14 (B) 26 (C) 41 (D) 513从电子枪同时射出两个电子,初速度分别为v 和2v ,经垂直磁场偏转后,( ) (A) 初速度为v 的电子先回到出发点 (B) 初速度为2v 的电子先回到出发点 (C) 同时回到出发点 (D) 不能回到出发点4如图所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ,当曲面S 向长直导线靠近时,穿过曲面S 的磁通量Φ和面上各点的磁感应强度B 将如何变化? ( )(A )Φ增大,B 也增大; (B )Φ不变,B 也不变;(C )Φ增大,B 不变; (D )Φ不变,B 增大。
5 四条互相平行的长直载流导线的电流强度均为I ,如图放置。
正方型的边长为2l ,则正方形中心O 的磁感应强度B 为:( )(A )2µ0I/πl (B) 3µ0I/πl (C) 0 (D) µ0I/πl6 洛仑兹力可以 ( )(A )改变带电粒子的速率; (B )改变带电粒子的动量; (C )对带电粒子作功; (D )增加带电粒子的动能。
7若用条形磁铁竖直插入木质圆环中,则环中( )(A) 产生感应电动势,也产生感应电流。
(B) 产生感应电动势,不产生感应电流。
(C) 不产生感应电动势,也不产生感应电流。
(D) 不产生感应电动势,产生感应电流。
8两平行长直导线a,b 载有相同电流I ,方向相反, L 为环绕b 的闭合回路,B 为环路上C 点的磁感强度当导线a 平行远离b 运动时,( )A B 减小,⎰⋅l d B ϖϖ减小 B B 不变,⎰⋅l d B ϖϖ不变I S× × ×× × ×× × × × ·P B C B 减小,⎰⋅l d B ϖϖ不变 D B 增加,⎰⋅l d B ϖϖ不变9下列情况下,位移电流为零的是( )A B=0B 电场不随时间变化C 开路D 金属10 一电子垂直射向一载流直导线,则该电子在磁场作用下将 ( )(A) 沿电流方向偏转 (B) 沿电流反方向偏转 (C) 不偏转 (D) 垂直于电流方向偏转 11 边长为a 的导体方框中通有电流I ,则此方框中心点处的磁感强度 ( ) A 与a 无关 B 正比于a C 正比于2a D 与a 成反比12 如图所示,均匀磁场被局限在无限长圆柱形空间内,且成轴对称分布,图为此磁场的截面,磁场按d B /d t 随时间变化,圆柱体外一点P 的感应电场E i 应( )(A) 等于零 (B) 不为零,方向向上或向下 (C) 不为零,方向向左或向右(D) 不为零,方向向内或向外13 随时间变化的磁场外面有一段导线 AB ,设d B /dt >0, 则在 AB 上的感应电动势为:( )(A) 0(B) 不为0,方向从 B A (C)不为0,方向从 A B (D )不能确定14 两任意形状的导体回路1和2,通有相同的稳恒电流,若以12φ表示回路2中的电流产生的磁场穿过回路1的磁通,21φ表示回路1中的电流产生的磁场穿过回路2的磁通,则 ( )2112φφ=A 2112φφ>B 2112φφ<CD 因两回路的大小、形状未具体给定,所以无法比较12φ 和 21φ的大小15 一交变磁场被限制在一半径为R 的圆柱体中,在柱体内、外分别有两个静止的点电荷A q 和B q ,则 ( )(A )A q 和B q 都受力 (B) A q 和B q 都不受力 (C) A q 受力,B q 不受力 ( D) A q 不受力,B q 受力16 磁场的高斯定理说明了稳恒磁场的某些性质。
部分习题解答第一章 静止电荷的电场1、10 解:(一定要有必要的文字说明)在圆环上与角度θ相应的点的附近取一长度dl ,其上电量 dq =λdl =0λsinθdl ,该电荷在O 点产生的场强的大小为==204RdqdE πε2004sin R dl πεθλθπελsin 400R =θd dE 的方向与θ有关,图中与电荷 dq 对O 点的径矢方向相反。
其沿两坐标轴方向的分量分别为 θθθπελθd RdE dE x cos sin 4cos 00-=-=θθπελθd RdE dE y 200sin 4sin -=-=整个圆环上电荷在圆心处产生的场强的两个分量分别为==⎰x x dE E R004πελ-⎰=πθθθ200cos sin d==⎰Y y dE E R004πελ-⎰-=πελθθ200024sin Rd 所以圆心处场强为 E = E y j = R004ελ-j 1、11 解:先将带电系统看成一个完整的均匀带电圆环计算场强,然后扣除空隙处电荷产生的场强;空隙的宽度与圆半径相比很小,可以把空隙处的电荷看成点电荷。
空隙宽度m d 2102-⨯=,圆半径m r 5.0=,塑料杆长m d r l 12.32=-=π 杆上线电荷密度m C lq/1019-⨯==λ 一个均匀带电圆环,由于电荷分布关于圆心对称,环上对称的二电荷元在圆心处产生的场强互相抵消,因而整个圆环在圆心处的场强E 1= 0 空隙处点电荷设为q /,则q / =d λ,他在圆心处产生的场强m V rdr q E /72.0442020/2===πελπε 方向由空隙指向圆心。
空隙处的电荷实际上不存在,因此圆心处场强等于均匀带电圆环在该点产生的场强与空隙处电荷在该点产生的场强之差,故m V E E E /72.021-=-= 负号表示场强方向从圆心指向空隙。
1、12 解:设想半圆形线CAD 与半圆形线ABC 构成一个圆形如图,且圆上线电荷密度均为λ。
第八章 磁场填空题 (简单)1、将通有电流为I的无限长直导线折成1/4圆环形状,已知半圆环的半径为R,则圆心O点的磁感应强度大小为 。
08IRμ2、磁场的高斯定理表白磁场是 无源场 。
3、只要有运动电荷,其周围就有 磁场 产生;4、(如图)无限长直导线载有电流I 1,矩形回路载有电流I 2,I 2回路的AB 边与长直导线平行。
电流I1产生的磁场作用在I 2回路上的合力F 的大小为,F的方向 水平向左 。
(综01201222()I I L I I La ab μμππ-+合) 5、有一圆形线圈,通有电流I,放在均匀磁场B 中,线圈平面与B垂直,则线圈上P点将受到 安培 力的作用,其方向为 指向圆心 ,线圈所受合力大小为 0 。
(综合)6、 是 磁场中的安培环路定理 ,它所反应的物理意义∑⎰==⋅n i i lI l d B 00μ是 在真空的稳恒磁场中,磁感强度沿任一闭合途径的积分等于乘以该闭合途径所包围的各电流的代数B 0μ和。
7、磁场的高斯定理表白通过任意闭合曲面的磁通量必等于 0 。
4题图5题图8、电荷在磁场中 不一定 (填一定或不一定)受磁场力的作用。
9、磁场最基本的性质是对 运动电荷、载流导线 有力的作用。
10、如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有二分之一径为R的半球面,B 与半球面轴线的夹角为。
求通过该半球面的磁通量为。
(综合)α2cos B R πα- 12、一电荷以速度v 运动,它既 产生 电场,又 产生 磁场。
(填“产生”或“不产生”)13、一电荷为+q,质量为m ,初速度为的粒子垂直进入磁感应强度为B 的均匀磁场中,粒子将作 匀速圆0υ周 运动,其盘旋半径R=,盘旋周期T= 。
0m Bq υ2mBqπ14、把长直导线与半径为R 的半圆形铁环与圆形铁环相连接(如图a、b 所示),若通以电流为,则 a圆心I O的磁感应强度为___0__________;图b圆心O 的磁感应强度为。