电磁学试题库电磁学第二章试题(含答案)复习过程
- 格式:doc
- 大小:223.50 KB
- 文档页数:9
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。
《电磁学》试题库渭南师范学院·物理系第一章静电场0111 一带正电小球移近不带电导体时,小球将受到_________力;一带负电小球移近不带电导体时,小球将受到_________力;一带正电小球靠近不带电的接地导体时,小球将受到力;一带负电小球与不带电的接地导体接触时小球将_________力。
0211 由库仑定律知,当r→0时,F→∞,但将二带同号电荷的小球推靠在一起并不很费力,其原因是_________0322 在一带正电荷的大导体附近放置一个检验电荷+q0,测得其受到的力为F,若考虑到电量q0不是足够小,则F/q0将比实际场强_________0423 三个在一直线上带负电的小球A、B、C,带电量之比为1∶3∶5,A、C固定,若使B也不动,则AB和BC距离之比为_________0522 将某电荷[WTBX]Q分成[WTBX]q和(Q-q)两部分,并将两部分分离开一定距离,则它们之间的库仑力为最大时Q与q的关系为_________0622 将一单摆小球带上正电荷置于方向竖直向下的匀强电场,则单摆的周期变_________0721 将一孤立带电导体接地,则电荷将会_________;将充电的电容器一极板接地,则电荷_________0821 当其它电荷移近两个点电荷时,则这两个电荷之间的库仑力_________。
0911 若两个点电荷连线中点处的场强为零,则表明这两个点电荷是_________1023 库仑力和万有引力都是与距离的平方成反比的力,从场的角度看库仑力是电荷在电场中受到的力,那么万有引力就是_________1111 电力线一般并不是点电荷在电场中的运动轨迹,其原因是_________1211 静电场的高斯定理表明〖CD#4〗只与高斯面内的电荷有关,而_________与高斯面内外的1311 若高斯面内无净电荷,则高斯面上各点的 E_________;若高斯面上各点的E都为零,则高斯面内的净电荷_________1423 若库仑定律中〖WTBX〗r的指数不是2而是n ,则高斯定理_________,因为_________。
电磁学题库(附答案)《电磁学》练习题1. 如图所示,两个点电荷+q和-3q,相距为d. 试求: (1) 在它们的连线上电场强度E?0的点与电荷为+q的点电荷相距多远?(2) 若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U=0的点与电荷为+q的点电荷相距多远?+q d --3q-2. 一带有电荷q=33109 C的粒子,位于均匀电场中,电场方向如图所示.当该粒子沿水平方向向右方运动 5 cm 时,外力作功63105 J,粒子动能的增量为 J.求:(1) 粒子运动过程中电场力作功-E q 多少?(2) 该电场的场强多大?3. 如图所示,真空中一长为L的均匀带电细直杆,总电荷为q,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d的P点的电场强度.4. 一半径为R的带电球体,其电荷体密度分布为q L d P =Ar (r≤R) ,??=0(r>R)A为一常量.试求球体内外的场强分布.5. 若电荷以相同的面密度?均匀分布在半径分别为r1=10 cm和r2=20 cm的两个同心球面上,设无穷远处电势为零,已知球心电势为300 V,试求两球面的电荷面密度?的值. (?0=-/ N2m2 )6. 真空中一立方体形的高斯面,边长a= m,位于图中所示位y a a x 置.已知空间的场强分布为:O Ex=bx , Ey=0 , Ez=0.z a a 常量b=1000 N/(C2m).试求通过该高斯面的电通量.-7. 一电偶极子电荷q= C的两个异号点电荷组成,两电荷相距l= cm.把这电偶极子放在场强大小为E= N/C的均匀电场中.试求: (1) 电场作用于电偶极子的最大力矩. (2) 电偶极子从受最大力矩的位置转到平衡位置过程中,电场力作的功.8. 电荷为q1= C和q2=- C 的两个点电荷相距20 cm,求离它们都是20 cm处--的电场强度. (真空介电常量?0= C2N1m2 )---9. 边长为b的立方盒子的六个面,分别平行于xOy、yOz 和xOz平面.盒子的一角在坐标原点处.在此区域有一静电场,场强为E?200i?300j .试求穿过各面的电通量.第 1 页共 33 页10. 图中虚线所示为一立方形的高斯面,已知空间的场强分布为: Ex=bx, Ey=0, Ez=0.高斯面边长a= m,常量b=1000 N/(C2m).试求该闭合面中包含的净电荷.(真空介电常数?0= C22N-12m-2 )11. 有一电荷面密度为?的“无限大”均匀带电平面.若以该平面处为电势零点,试求带电平面周围空间的电势分布. 12. 如图所示,在电矩为p的电偶极子的电场中,将一电荷为q的点电荷从A 点沿半径为R的圆弧(圆心与电偶极子中心重合,R>>电偶极子正负电荷之间距离)移到B点,求此过程中电场力所作的功.13. 一均匀电场,场强大小为E=53104 N/C,方向竖直朝上,把一电荷为q= C的点电荷,置于此电场中的a点,如图所示.求此点电荷在下列过程中-R A ?p B d Ⅲ 45?b 电场力作的功.(1) 沿半圆路径Ⅰ移到右方同高度的b点,ab=45 cm;(2) 沿直线路径Ⅱ向下移到c点,ac=80 cm;(3) 沿曲线路径Ⅲ朝右斜上方向移到d点, ad=260 cm(与水平方向成45°角).a c ⅡⅠ ?E14. 两个点电荷分别为q1=+23107 C和q2=-23107 C,相距 m.求距q1为 m、距q2--为 m处P点的电场强度. (1= Nm2 /C2) 4??0 ?A ?B 15. 图中所示, A、B为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,A面上电荷面密度?A=- C2m2,B面的电荷面密度?B= 3108 C2m2.试计----算两平面之间和两平面外的电场强度.(真空介电常量?0= C22N-12m-2 )16. 一段半径为a的细圆弧,对圆心的张角为?0,其上均匀分布有正电荷q,如图所示.试以a,q,?0表示出圆心O处的电场强度.A 17. 电荷线密度为?的“无限长”均匀带电细线,弯成图示形状.若半圆弧AB的半径为R,试求圆心O点的场强.第 2 页共 33 页A B q ?0 a O ∞R O B ∞18. 真空中两条平行的“无限长”均匀带电直线相距为a,其电荷线密度分别为-?和+?.试求:(1) 在两直线构成的平面上,两线间任一点的电场强度(选Ox轴如图所示,两线的中点为原点).(2) 两带电直线上单位长度之间的相互吸引力.19. 一平行板电容器,极板间距离为10 cm,其间有一半充以相对介电常量a O x ?r=10的各向同性均匀电介质,其余部分为空气,如图所示.当两极间电势差为100 V时,试分别求空气中和介质中的电位移矢量和电场强度矢量. (真空介电常量?0= C22N12m2)---r 20. 若将27个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴,此大水滴的电势将为小水滴电势的多少倍?(设电荷分布在水滴表面上,水滴聚集时总电荷无损失.) 21. 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dq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?22. 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,问这时电场总能量有多大?23. 一空气平板电容器,极板A、B的面积都是S,极板间距离为d.接上电源后,A板电势UA=V,B板电势UB=0.现将一带有电荷q、面积也是S而厚度可忽略的导体片C平行插在两极板的中间位置,如图所示,试求导体片C的电势. 24. 一导体球带电荷Q.球外同心地有两层各向同性均匀电介质球壳,相对介电常量分别为?r1和?r2,分界面处半径为R,如图所示.求两层介质分界面上的极化电荷面密度. 25. 半径分别为 cm与 cm的两个球形导体,各带电荷 C,两球相距很远.若用细-A d d/2 d/2 q CB V ?r1 R Q R O ?r2 导线将两球相连接.求(1) 每个球所带电荷;(2) 每球的电势.( 第 3 页共 33 页1?9?109N?m2/C2) 4??026. 如图所示,有两根平行放置的长直载流导线.它们的直径为a,反向流过相同大小的电流I,电流在导线内均匀分布.试在图示的坐标系中求出I I x O 15a]内磁感强度的分布. x轴上两导线之间区域[a,2227. 如图所示,在xOy平面(即纸面)内有一载流线圈abcda,其中bc弧和da弧皆为以O为圆心半径R =20 cm的1/4圆弧,ab和cd皆为直线,电流I =20 A,其流向为沿abcda的绕向.设线圈处于B = T,方向与a→b的方向相一致的均匀磁场中,试求:(1) 图中电流元I?l1和I?l2所受安培力?F1和?F2的方向和大小,设?l1 =l2 = mm;-2a 2a a Ib y I?l1 R a O 30°c 45° x R I I?l2d (2) 线圈上直线段ab和cd所受的安培力Fab和Fcd 的大小和方向;(3) 线圈上圆弧段bc弧和da弧所受的安培力Fbc 和Fda的大小和方向.28. 如图所示,在xOy平面(即纸面)内有一载流线圈abcda,其中bc弧和 da弧皆为以O为圆心半径R =20 cm的1/4圆弧,ab和cd皆为直线,电流I =20 A,其流向沿abcda 的绕向.设该线圈处于磁感强度B = T的均匀磁场中,B方向沿x轴正方向.试求:-y I?l1 R a O 30°c 45° x R I I?l2 d I b (1) 图中电流元I?l1和I?l2所受安培力?F1和?F2的大小和方向,设?l1 = ?l2= mm;(2) 线圈上直线段ab和cd所受到的安培力Fab和Fcd 的大小和方向;(3) 线圈上圆弧段bc弧和da弧所受到的安培力Fbc和Fda的大小和方向.29. AA'和CC'为两个正交地放置的圆形线圈,其圆心相重合.AA'线圈半径为 cm,共10匝,通有电流 A;而CC'线圈的半径为 cm,共20匝,通有电流 A.求两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向.(?0 =4?3107 N2A2) --30. 真空中有一边长为l的正三角形导体框架.另有相互平行并与三角形的 bc边平行的长直导线1和2分别在a 点和b点与三角形导体框架相连(如1 I O a 图).已知直导线中的电流为I,三角形框的每一边长为l,求正三角形中心2 I b e ?点O处的磁感强度B.c 31. 半径为R的无限长圆筒上有一层均匀分布的面电流,这些电流环绕着轴线沿螺旋线流动并与轴线方向成??角.设面电流密度(沿筒面垂直电流方向单位长度的电流)为i,求轴线上的磁感强度.第 4 页共 33 页32. 如图所示,半径为R,线电荷密度为? (>0)的均匀带电的圆线圈,绕过圆 y O R ?心与圆平面垂直的轴以角速度??转动,求轴线上任一点的B的大小及其方向.33. 横截面为矩形的环形螺线管,圆环内外半径分别为R1和R2,芯子材料的磁导率为?,导线总匝数为N,绕得很密,若线圈通电流I,求. (1) 芯子中的B值和芯子截面的磁通量. (2) 在r R2处的B值.34. 一无限长圆柱形铜导体(磁导率?0),半径为R,通有均匀分布的电流I.今取一矩形平面S (长为1 m,宽为2 R),位置如右图中画斜线部分所示,求通N b R2 R1 I S 1 m 过该矩形平面的磁通量.35. 质子和电子以相同的速度垂直飞入磁感强度为B的匀强磁场中,试求质子轨道半径R1与电子轨道半径R2的比值.36. 在真空中,电流长直导线1沿底边ac方向经a点流入一电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再b点沿平行底边ac方向从三角形框流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线的电流强度为I,2R b I 2 O 1 I a e c 三角形框的每一边长为l,求正三角形中心O处的磁感强度B.37. 在真空中将一根细长导线弯成如图所示的形状(在同一平面内,实线表示),AB?EF?R,大圆弧BC的半径为R,小圆弧DE的半径为C I E A BD 60? O R F I ?1R,求圆心O处的磁感强度B的大小和方向. 238. 有一条载有电流I的导线弯成如图示abcda形状.其中ab、cd是直线段,其余为圆弧.两段圆弧的长度和半径分别为l1、R1和l2、R2,且两I a b l2 l1 R1 O c R2 -d ?段圆弧共面共心.求圆心O处的磁感强度B的大小.39. 假定地球的磁场是地球中心的载流小环产生的,已知地极附近磁感强度B为 T,地球半径为R = m.?0 =4?3107 H/m.试用毕奥-萨伐尔定律求该电流环的磁矩大小.-40. 在氢原子中,电子沿着某一圆轨道绕核运动.求等效圆电流的磁矩pm与电子轨道运动的动量矩L大小之比,并指出pm和L方向间的关系.(电子电荷为e,电子质量为m)第 5 页共 33 页41. 两根导线沿半径方向接到一半径R = cm的导电圆环上.如图.圆弧ADB是铝导线,铝线电阻率为?1 = ?2m,圆弧ACB是铜导线,铜线电阻率为?2 = ?2m.两种导线截面积相同,圆弧ACB的弧长是圆周长的1/?.直导线在很远处与电源相联,弧ACB上的电流I2 =A,求圆心O点处磁感强度B的大小.(真空磁导率?0 =4?3107 T2m/A)--8-8D I1 R O A C I2 B 42. 一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10 A电流,在导线内部作一平面S,S的一个边是导线的中心轴线,另一边是S平面与导线表面的交线,如图所示.试计算通过沿导线长度方向长为1m的一段S平面的磁通量.(真空的磁导率?0 =4?3107 T2m/A,铜的相对磁导率?r ≈1)-S 43. 两个无穷大平行平面上都有均匀分布的面电流,面电流密度分别为i1和 i2,若i1和i2之间夹角为??,如图,求: (1) 两面之间的磁感强度的值Bi. (2) 两面之外空间的磁感强度的值Bo. (3) 当i1?i2?i,??0时以上结果如何?44. 图示相距为a通电流为I1和I2的两根无限长平行载流直导线.i1 ??i2 a ??(1) 写出电流元I1dl1对电流元I2dl2的作用力的数学表达式;(2) 推出载流导线单位长度上所受力的公式.I1dl1 I1 I2 r12 I2dl245. 一无限长导线弯成如图形状,弯曲部分是一半径为R的半圆,两直线部分平行且与半圆平面垂直,如在导线上通有电流I,方向如图.(半圆导线所在平面与两直导线所在平面垂直)求圆心O处的磁感强度.46. 如图,在球面上互相垂直的三个线圈 1、2、3,通有相等的电流,电流方向如箭头所示.试求出球心O点的磁感强度的方向.(写出在直角坐标系中的方向余弦角)47. 一根半径为R的长直导线载有电流I,作一宽为R、长为l的假想平面S,如图所示。
2.用力F 把电容器中的电介质拉出,在图(a )和图(b )两种情况下,电容
器中储存的静电能量将:
A .均减少;
B .均增加;
C .(a )中减少,(b )中增加;
D .(a )中增加,(b )中减少。
3.在静电场中,高斯定理告诉我们:
A .高斯面内不包围电荷,则面上各点E 的大小处处为零;
B .高斯面上各点的E 只与面内电荷有关,与面外电荷无关;
C .穿过高斯面的E 通量,仅与面内电荷有关,但与面内电荷如何分布
无关;
D .穿过高斯面的
E 通量为零,则面上各点的E 必为零。
4.下列说法中,正确的是:
A .初速度为零的点电荷置于静电场中,将一定沿一条电场线运动;
(a)
(b)
F
充电后仍与 电源连接
充电后与 电源断开
第2题图。
高考物理新电磁学知识点之磁场知识点总复习含答案(2)一、选择题1.如图所示,在两个水平放置的平行金属板之间,存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场.一束带电粒子(不计重力)沿着直线通过两板间而不发生偏转,则这些粒子一定具有相同的()A.质量m B.初速度v C.电荷量q D.比荷q m2.如图所示,有abcd四个离子,它们带等量的同种电荷,质量不等.有m a=m b<m c=m d,以不等的速度v a<v b=v c<v d进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进入B2磁场,由此可判定( )A.射向P1的是a离子B.射向P2的是b离子C.射到A1的是c离子D.射到A2的是d离子3.质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是()A.M带正电,N带负电B.M的速率大于N的速率C.洛伦磁力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间4.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B和2B。
一带正电粒子(不计重力)以速度v从磁场分界线MN上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN成60 角,经过t1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则()A.ω1∶ω2=1∶1B.ω1∶ω2=2∶1C.t1∶t2=1∶1D.t1∶t2=2∶15.如图所示,回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置。
其核心部分是两个D形金属盒,置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连。
则下列说法正确的是()A.带电粒子从磁场中获得能量B.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关C.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关D.带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大6.下列关于教材中四幅插图的说法正确的是()A.图甲是通电导线周围存在磁场的实验。
一.选择题(本大题15小题,每题2分)第一章、第二章1.在静电场中,下列说法中哪一个是正确的 [ ](A)带正电荷的导体,其电位一定是正值(B)等位面上各点的场强一定相等(C)场强为零处,电位也一定为零(D)场强相等处,电位梯度矢量一定相等2.在真空中的静电场中,作一封闭的曲面,则下列结论中正确的是[](A)通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的(B) 封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的(C) 应用高斯定理求得的场强仅是由面内电荷所激发的(D) 应用高斯定理求得的场强仅是由面外电荷所激发的3.关于静电场下列说法中正确的是 [ ](A)电场和试探电荷同时存在和消失(B)由E=F/q知道,电场强度与试探电荷成反比(C)电场强度的存在与试探电荷无关(D)电场是试探电荷和场源电荷共同产生的4.下列几个说法中正确的是: [ ](A)电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向(B)在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同(C)场强方向可由E=F/q定出,其中q为试验电荷的电量,q可正、可负,F为试验电荷所受的电场力(D)以上说法全不对。
5.一平行板电容器中充满相对介电常数为的各向同性均匀电介质。
已知介质两表面上极化电荷面密度为,则极化电荷在电容器中产生的电场强度的大小为 [ ](A)0εσ' (B) 02εσ' (C) 0εεσ' (D) εσ'6. 在平板电容器中充满各向同性的均匀电介质,当电容器充电后,介质中 D 、E 、P 三矢量的方向将是 [ ] (A) D 与E 方向一致,与P 方向相反 (B) D 与E 方向相反,与P 方向一致 (C) D 、E 、P 三者方向相同(D) E 与P 方向一致,与D 方向相反7. 在一不带电荷的导体球壳的球心处放一点电荷,并测量球壳内外的场强分布,如果将此点电荷从球心移到球壳内其它位置,重新测量球壳内外的场强分布,则将发现: [ ] (A) 球壳内、外场强分布均无变化 (B) 球壳内场强分布改变,球壳外的不变 (C) 球壳外场强分布改变,球壳内的不变 (D) 球壳内、外场强分布均改变8. 一电场强度为E 的均匀电场,E 的方向与x 轴正向平行,如图所示,则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为 [ ](A) 2R E π;(B) 212R E π;(C) 22R E π;(D ) 0。
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 . (D) l I B π=0122μ,lI B π=0222μ. [ ]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(A) R 140πμ. (B) R120πμ. (C) 0. (D) R 140μ. [ ] 8、一个电流元l I d 位于直角坐标系原点 ,电流沿z 轴方向 ,点P (x ,y ,z )的磁感强度沿x 轴的分量是:(A) 0.(B) 2/32220)/(d )4/(z y x l Iy ++π-μ.(C) 2/32220)/(d )4/(z y x l Ix ++π-μ.(D) )/(d )4/(2220z y x l Iy ++π-μ. [ ]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. [ ]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. [ ]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. [ ]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 . [ ]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 . [ ]14、电流由长直导线1沿切向经a 点流入一个电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线上电流强度为I ,圆环的半径为R ,且a 、b 和圆心O 在同一直线上.设长直载流导线1、2和圆环中的电流分别在O 点产生的磁感强度为1B 、2B 、3B ,则圆心处磁感强度的大小(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B 1≠ 0、B 2≠ 0,B 3≠ 0. (D) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0,但021≠+B B . [ ]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 (F) 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 . [ ]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、B2≠ 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 . [ ]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 . [ ]18、在一平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流i 的大小相等,其方向如图所示.问哪些区域中有某些点的磁感强度B 可能为零?(A) 仅在象限Ⅰ. (B) 仅在象限Ⅱ. (C) 仅在象限Ⅰ,Ⅲ. (D) 仅在象限Ⅰ,Ⅳ.(E) 仅在象限Ⅱ,Ⅳ. [ ]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. [ ]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. [ ]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 1 2C q 4(C) I l H L -=⎰⋅3d . (D)I l H L -=⎰⋅4d .[ ]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 ≠⎰⋅Ll B ,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B =常量. [ ]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 Bd(A) I 0μ. (B) I 031μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ ]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. [ ]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. [ ]26、距一根载有电流为3×104 A 的电线1 m 处的磁感强度的大小为(A) 3×10-5 T . (B) 6×10-3 T .(C) 1.9×10-2T . (D) 0.6 T .(已知真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A) [ ]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:L 1 2 I 3 (a) (b)⊙(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 ≠. [ ] 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 -=. [ ]29、一运动电荷q ,质量为m ,进入均匀磁场中,(A) 其动能改变,动量不变. (B) 其动能和动量都改变.(C) 其动能不变,动量改变. (D) 其动能、动量都不变. [ ]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. [ ]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. ]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.[ ]×× ×33、一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A) 正比于B ,反比于v 2. (B) 反比于B ,正比于v 2. (C) 正比于B ,反比于v .(D) 反比于B ,反比于v .[ ]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 . [ ]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 . [ ]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 . [ ]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. [ ]38、两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流.这两根导线将:(A) 互相吸引. (B) 互相排斥.(C) 先排斥后吸引. (D) 先吸引后排斥. [ ]39、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. [ ]OO r R I 1 I 240、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. [ ]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.(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.[ ] 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. [ ]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. [ ]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 a B π=02μ. (B) I aB 2π=02μ. (C) B = 0. (D) I aB π=0μ. [ ]45、一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管,两螺线管单位长度上的匝数相等.设R = 2r ,则两螺线管中的磁感强度大小B R 和B r 应满足:BI 1 I I a(A) B R = 2 B r . (B) B R = B r .(C) 2B R = B r . (D) B R = 4 B r . [ ]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 . [ ]47、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. [ ] 48、关于稳恒电流磁场的磁场强度H ,下列几种说法中哪个是正确的? (A) H 仅与传导电流有关. (B) 若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H 必为零. (C) 若闭合曲线上各点H 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零. (D) 以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H 通量均相等. [ ]49、图示载流铁芯螺线管,其中哪个图画得正确?(即电源的正负极,铁芯的磁性,磁力线方向相互不矛盾.)[ ]50、附图中,M 、P 、O 为由软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K 闭合后,(A) M 的左端出现N 极. (B) P 的左端出现N 极.(C) O 的右端出现N 极. (D) P 的右端出现N 极.[ ]51、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 [ ]52、磁介质有三种,用相对磁导率μr 表征它们各自的特性时,(A) 顺磁质μr >0,抗磁质μr <0,铁磁质μr >>1.(B) 顺磁质μr >1,抗磁质μr =1,铁磁质μr >>1.a M O P(C) 顺磁质μr >1,抗磁质μr <1,铁磁质μr >>1.(D) 顺磁质μr <0,抗磁质μr <1,铁磁质μr >0. [ ]53、顺磁物质的磁导率:(A) 比真空的磁导率略小. (B) 比真空的磁导率略大.(C) 远小于真空的磁导率. (D) 远大于真空的磁导率. [ ]54、用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >> a )、总匝数为N 的螺线管,管内充满相对磁导率为μr 的均匀磁介质.若线圈中载有稳恒电流I ,则管中任意一点的(A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI .(B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l .(C) 磁场强度大小为H = μ 0NI / l .(D) 磁场强度大小为H = NI / l . [ ]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.[ ]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.[ ]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)[ ]B I O (D)I O (C)O (B)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.(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.[ ]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. [ ]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. [ ]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. [ ]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. [ ]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. [ ]Ib d b d bcd v v 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 | cosω t |. (E) ω abB | sin ω t |. [ ]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 . [ ]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. [ ] 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. [ ]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.[ ]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? [ ]B ☜ t O (A) ☜ tO (C) ☜ t O (B) ☜ tO (D)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.[ ]71、有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为M 21,而线圈2对线圈1的互感系数为M 12.若它们分别流过i 1和i 2的变化电流且ti t i d d d d 21>,并设由i 2变化在线圈1中产生的互感电动势为 12,由i 1变化在线圈2中产生的互感电动势为 21,判断下述哪个论断正确.(A) M 12 = M 21, 21 = 12.(B) M 12≠M 21, 21 ≠ 12.(C) M 12 = M 21, 21 > 12.(D) M 12 = M 21, 21 < 12. [ ]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. [ ]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. [ ]74、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 . [ ]75、用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m =(A) 只适用于无限长密绕螺线管. (B) 只适用于单匝圆线圈.(C) 只适用于一个匝数很多,且密绕的螺绕环.(D) 适用于自感系数L一定的任意线圈. [ ] ca b d N M B76、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) ∞.(D) 221LI 020ln 2r d I π+μ [ ]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(21aI πμμ (C) 20)2(21I a μπ (D) 200)2(21aI μμ [ ] 78、电位移矢量的时间变化率t D d /d 的单位是A )库仑/米2 (B )库仑/秒C )安培/米2 (D )安培•米279、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. [ ] 80、在感应电场中电磁感应定律可写成t l E LK d d d Φ-=⎰⋅ ,式中K E 为感应电场的电场强度.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. [ ]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____________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=__________.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'=_________________.83、在非均匀磁场中,有一电荷为q 的运动电荷.当电荷运动至某点时,其速率为v ,运动方向与磁场方向间的夹角为α ,此时测出它所受的磁力为f m .则该运动电荷所在处的磁感强度的大小为________________.磁力f m 的方向一定垂直________________________________________________________________.84、沿着弯成直角的无限长直导线,流有电流I =10 A .在直角所决定的平面内,距两段导线的距离都是a =20 cm 处的磁感强度B =____________________.(μ0 =4π×10-7 N/A 2)85、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_________________.86、电流由长直导线1沿切向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b 点沿切线流出,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 ,圆环的半径为R ,且a 、b 和圆心O 在同一直线上,则O 点的磁感强度的大小为______________.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__________________________.88、如图,球心位于O 点的球面,在直角坐标系xOy 和xOz 平面上的两个圆形交线上分别流有相同的电流,其流向各与y 轴和z 轴的正方向成右手螺旋关系.则由此形成的磁场在O 点的方向为________________.89、如图,两根导线沿半径方向引到铁环的上A 、A ′两点,并在很远处与电源相连,则环中心的磁感强度为____________.90、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.该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =__________________,该带电 质点轨道运动的磁矩p m =___________________.(μ0 =4π×10-7 H ·m -1)。
前言:特别感谢质心教育的题库与解析,以及“程稼夫力学、电磁学习题答案详解”的作者前辈和血色の寂宁前辈的资料.2-2变阻器在A位置时,焦耳热:,其中.变阻器在中间时,焦耳热:.代入题中数据,可得.2-32-4(1)即,在图中作出该直线,交伏安特性曲线于.两端电压.(2)电源功率之比就等于干路电流之比,即总电阻之反比,设总电阻分别为,则.2-7未烧断前总电阻,烧断后,故干路电流之比为22AB2-10注意电阻温度系数的基准是0℃,得.负载时,负载时,联立解得:.2-11题设是默认加热间断时间相等的,设为.即110V为A、B串联时的工作电压的等差中项作伏安特性曲线关于直线的对称图像,分别交另一曲线于和.得.2-15(1)电容器极板带电量,极板间电流保持为电势差为0时,极板不带电,所以.(2)最大动能的电子到达上极板时动能全部转化为电势能所以,得.K断开时,R与R1串联,该支路总电压该支路与R2并联,为R2两端电压,又R2,R3串联,R3两端电压为可以列出:两式联立,代入数据可解得:.2-18(1)由基尔霍夫方程知:.(2)沿n个电源这一路计算:2-22注意看题,不要啥都不想直接Y-△变换了设从1向O流的电流为,从2向O流的电流为,则从O向3流的电流为则可由三点的电势得到:2-即2-将等效内阻,等效电源. 2-25设有x组电池组串联,每组内有y个电池并联.法一:电源最大输出功率,电池个数.要使电源达到最大输出功率,则必有内阻与负载相等:解得法二:回路内满足:到的是Y-△变换的Y型电路(b),设出电阻即可求解,然后用Y-△变换得到△型电路(a).2-27上式联立解得.2-28(i)由知122’1’回路为电路干路而无支路,该干路总电阻;1 2与1’2’间若有电阻,则应被导线短路.(ii)由知1 2与1’2’间确有电阻,设为;由于要求电路最简,不妨设12间仅有一个电阻;故此情况中两电阻并联:代入数据得:,带回各条件检查,满足.故电路图如下:所以安培表示数.2-30题意即5两端接电源.电压表示数是由其上电流决定的,所以可以把电压表全看成电阻,求其上电流比例.由分析,电路可简化为如下图:由节点方程可知流经并联两表中电压表的电流欧姆定律:得. 2-33由每个量程达到满偏时通过电流计的电流相同得:,干路电流为,而B,C间的电流为,即100kΩ电阻和电压表各分得干路电流的一半,可知电压表内阻也为100kΩ.在图(b)中,200kΩ电阻与电压表并联后的电阻为,电压表读数为A、B间所分的电压为.由本题推广,可以证明,电压表接入串联电路测得的数值与所测部分电阻成正比,此性质与电压表内阻无关.2-36首先说明,若测量过程中测得某两点间电阻为1Ω,由对称性及电阻串并联等效可以判断:特异电阻被短路,连接在另外两端点间.2-38等效电路图如下:其中,由电桥平衡条件,有,解得.2-39第一次实验,B端电压为40V,即电阻R分压40V,则左段电缆电阻为第二次实验,A端电压为40V,即电阻R分压40V,则右段电缆电阻为左右电缆的电阻之比为:由于电缆的电阻与长度成正比,可知左段电缆长度为由此得:2-41,解得,解得;对于上述两支路的交点A,列节点方程:;由欧姆定律,图中B点的电势为:.显然U1与U3所在支路的电流为0;由于电容所在支路电流为0,由节点方程,图中B与C之间的支路上电流为;对图中红圈内的部分列节点方程(以向下为正方向):.2-42设该平行板电容器极板面积为S,极板间距为d,漏电流为I.由平行板电容器的电容公式,得玻璃的电阻为.由高斯2-44首先明确,无论短接哪个电阻,总电阻一定变小将五个电阻分两类,一类是四周的4 个电阻臂,一类是中间的100Ω桥上电阻.短接桥上电阻,总电阻变为203Ω;短接一支电阻臂,以500Ω的为例:两个100Ω的并联后与200Ω的串联再与300Ω的并联.可以看出300Ω的在这里与其他所有电阻并联,而并联电路中的总电阻不超过最小的电阻,故让100Ω与其他电阻并联可以使变化最大.2-45等效电阻整理得,故或.2-46本题为无穷网络等效电阻题.先分析对称性:电路呈轴对称,可将图中各个处于对称轴上的中点断开,于是电路转化为:转化为:再将A,B两点左侧网络“翻折”至右侧:单电路:,即两导线间电压为零.2-51本题为无穷网络等效电阻题,解题关键在于网络的自相似性.记A点左侧无穷网络等效电阻为R1.分析电路可知:故只需求出R1.分析R1结构可知:除去三个电阻r后剩余部分仍为一无穷网络R1:2-52(1)本题中的三角形电阻网络具有高度对称性,可将分割n次后的电阻网络(设其两顶点之间的电阻为;图中未画出分割后电阻网络的全貌;最初的只有三条边的三角形当作分割了0次)等效为如下的Y形网络:其中每个电阻的大小均为则下一次分割所得的电阻网络可以等效为三个上图所示的网络相连接而成(每个电阻变为一半),如下图所示:其中每个电阻大小为.这是一个简单的电阻网络,我们可以依据串并联关系计算其两端点间的电阻:(2,解得.2-53本题为等效电容题.(a)图中三电容实为并联;(b)图为中心对称图形,由对称性可知中间的C0等价为断路:整个线路和原来的线路完全一样,线路结构没有改变,各线上电流、各点的电势均无改变.可见,由点2到点n−1这n−2个点是完全等价的.因此,上述n−2个点的电势必然完全相同,从而这些点之间的连线上都没有电流,在考虑本题所问时,这些连线可以全部撤去,于是可得.2-58(1)电阻网络E、G两点间电压可表示为从图中的二极管D的正向伏安曲线中可査得,电压UDI对应的电流I1为25.0mA,此电流就是流过电阻R及由E点流入电阻网络的电流,将数据代入上式得由对称性可得H、A、C、F电势相等,其等效电路如图13-13所示(除两只电阻为外,(2)当引线两端P、Q与电阻网络B、D两点相接时,等效电路仍如图所示,易得通过二极管DD的电流与二极管两端电压有关系代入数据得这是一条联系UD与ID的方程,但是UD与ID又必须满足二极管的伏安特性曲线,在图中绘出上式所述直线,它与曲线的交点的纵坐标即为通过二极管的电流ID,由图中读出由对称性,,,则.2-59本题为图像分析题,同时需要用到“负载功率最大时,路端电压等于电源电动势的一半”的结论(此处证明从略).图像显示电源可视为两个负载电流范围不同的电源``拼接''而成,分段讨论即可.电流小于0.26A时,电源电动势等于6.2V,故路端电压等于3.1V时(由(2)(3)C1电荷变化量C2电荷变化量故由a到b流过K的正电荷.2-62本题为含电容的电路分析题,只需分析始末状态和电量变化即可.通过K的电量即通过R的电量.闭合K前,两电容器不带电;闭合K并稳定后,两电容器靠近电键K的极板上均沿回路列出方程:联立解得代入数据.忽略接地信息的解法得到的答案与此一致,但无视了与大地间的电流和电位.。
电磁学试题库电磁学第二章试题(含答案)一、填空题1、一面积为S 、间距为d 的平行板电容器,若在其中插入厚度为2d 的导体板,则其电容为 ;答案内容:;20d Sε2、导体静电平衡必要条件是 ,此时电荷只分布在 。
答案内容:内部电场处处为零,外表面;3、若先把均匀介质充满平行板电容器,(极板面积为S ,极反间距为L ,板间介电常数为r ε)然后使电容器充电至电压U 。
在这个过程中,电场能量的增量是 ;答案内容:202U L sr εε4、在一电中性的金属球内,挖一任意形状的空腔,腔内绝缘地放一电量为q 的点电荷,如图所示,球外离开球心为r 处的P 点的场强 ; 答案内容:r r qE e ∧=204πε ;5、 在金属球壳外距球心O 为d 处置一点电荷q ,球心O 处电势 ;答案内容:d q04πε;6、如图所示,金属球壳内外半径分别为a 和b ,带电量为Q ,球壳腔内距球心O 为r 处置一电量为q 的点电荷,球心O 点的电势 。
答案内容:⎪⎭⎫ ⎝⎛++-πεb q Q aq r q 0417、导体静电平衡的特征是 ,必要条件是 。
答案内容:电荷宏观运动停止,内部电场处处为零;8、判断图1、图2中的两个球形电容器是串连还是并联,图1是_________联,图2是________联。
答案内容:并联,串联;9、在点电荷q +的电场中,放一金属导体球,球心到点电荷的距离为r ,则导体球上感应电荷在球心处产生的电场强度大小为: 。
答案内容:2014qr πε ;10、 一平板电容器,用电源将其充电后再与电源断开,这时电容器中储存能量为W 。
然后将介电常数为ε的电介质充满整个电容器,此时电容器内存储能量为 。
答案内容:0W εε; 11、半径分别为R 及r 的两个球形导体(R >r ),用一根很长的细导线将它们连接起来,使二个导体带电,电势为u ,则二球表面电荷面密度比/R r σσ= 。
答案内容:/r R ;12、一带电量 为Q 的半径为r A 的金属球A ,放置在内外半径各为r B 和r C 的金属球壳B 内。
A 、B 间为真空,B 外为真空,若用导线把A 、B 接通后,则A 球电位 (无限远处u=0)。
答案内容:()0/4c Q r πε ;13、一平行板电容器的电容为C ,若将它接在电压为U 的恒压源上,其板间电场强度为E ,现不断开电源而将两极板的距离拉大一倍,则其电容为______,板间电场强度为_____。
答案内容:21C ,21E 。
14、一平行板电容器的电容为C ,若将它接在电压为U 的恒压源上,其板间电场强度为E ,现断开电源后,将两极板的距离拉大一倍,则其电容为________,板间电场强度为_____。
答案内容:21C , E 不变二、单选择题1、将一带电量为Q 的金属小球靠近一个不带电的金属导体时,则有( ) (A )金属导体因静电感应带电,总电量为-Q ;(B )金属导体因感应带电,靠近小球的一端带-Q ,远端带+Q ; (C )金属导体两端带等量异号电荷,且电量q<Q ;(D )当金属小球与金属导体相接触后再分离,金属导体所带电量大于金属小球所带电量。
答案内容:C ;2、关于导体有以下几种说法:( )(A )接地的导体都不带电; (B )接地的导体可带正电,也可带负电; (C )一导体的电势零,则该导体不带电;(D )任何导体,只要它所带的电量不变,则其电势也是不变的。
答案内容: B ;3、将一接地的导体B 移近一带正电的孤立导体A 时,A 的电势。
( ) (A )升高 (B )降低 (C )不变 (D )无法判断 答案内容:B ;4、一个电容量为C 的平行板电容器,两极板的面积都是S ,相距为d ,当两极板加上电压U 时,(略去边缘效应),则两极板间的作用力为:( )(A )d CU F 22=排斥力 (B )d CU F 2=排斥力 (C )d CU F 22=吸引力 (D )d CU F 22=吸引力 答案内容:C ;5、把一相对介电常数为r ε的均匀电介质球壳套在一半径为a 的金属球外,金属球带有电量q ,设介质球壳的内半径为a ,外半径为b ,则系统的静电能为:( )(A )2028a q W πε= (B))(b a q W r r 11802-ε+επε= (C ))(b a q W r 11802-επε= (D))(b a q W r r 111802-εε-πε= 答案内容:B ;6、平行板电容器在接入电源后,把两板间距拉大,则电容器的( ): (A) 电容增大; (B) 电场强度增大;(C) 所带电量增大; (D) 电容、电量及两板内场强都减小。
答案内容:D ;7、平行板电容器在接入电源后,把两板间距拉大,则电容器的( ): A 电容增大; B 电场强度增大;C 所带电量增大;D 电容、电量及两板内场强都减小。
答案内容:D ;8、一封闭的金属壳内有一带电量q 的金属物体,要使这金属物体的电位与金属壳的电位相等,可以使 。
A.金属壳带等量负电荷;B.q=0;C.金属壳带等量正电荷;D.q →∞ 答案内容:B ;9、如图所示,在平行板电容器之间放一金属板,设厚度为两极板距离的一半,则电容器的电容将 。
A. 减为原来的一半;B. 增加为原来的2倍;C. 减小为原来的2倍;D. 不增不减 答案内容:B ;10、对于一个接地导体,其 。
A. 所带电量一定为零;B. 电位一定为零;C. 导体附近场强一定为零;D. 以上结论都不对 答案内容:D ;11、在平行板电容器之间放一金属板,设其厚度为两极板距离d 的一半,则电容器的电容将 。
A. 减小为原来(原电容为C 0)的一半;B. 增加为2C 0;C. 不增不减; D 增加为4C 0 。
答案内容:B ;12、平行板电容器充电后与电源断开,然后将其中充满相对介电常数为εr 的均匀介质,则电容c 电压u 、电场能 w 和充介质前相比变化情况是(箭头向上表示增加,向下表示减少)A. c ↓,u ↑,w ↑;B. c ↑,u ↓,w ↓;C. c ↑,u ↑,w ↓;D. c ↑,u ↓,w ↑ 答案内容: B ;13、将一带正电的导体移近一个不带电的绝缘导体B 时,导体B 的电势将( )。
A 、升高; B 、降低; C 、不变。
答案内容:A ;14、空间有一导体组,其中A 导体的某处,有面积元ds ,其上的电荷面密度为σ+,表面外紧靠该表面处的电场强度为0E σε=,这是:( )。
A 、该处表面无限小面无上电荷所产生的电场; B 、A 导体上全部电荷在该处产生的电场; C 、空间所有电荷在该处产生的。
答案内容:C ;三、 简 答 题1、简述导体处于静电平衡时的性质。
答案内容:导体是等势体,导体表面是等势面;导体内部电荷体密度为0,电荷只能分布在导体表面;导体外部,紧靠导体表面的点的场强方向与导体表面垂直,场强大小与导体表面对应点的电荷面密度成正比。
2、什么叫静电屏蔽?答案内容:封闭导体壳内部的静电场不受壳外电荷的影响;接地的封闭导体壳外部的静电场不受壳内电荷的影响,这种现象叫做静电屏蔽。
3、封闭金属壳M 内有一电量为q 的导体A ,试说明:为使A M U U =,唯一的方法是令q=0 。
答案内容:若0A q >,则A q 发出的电力线只能终止于金属壳M 的内壁上,这将使A M u u >,若0A q <,用同样方法,必然推得结论A M u u <,因此只有0q =时,才可能有A M u u =结论。
4、在带正电的导体A 附近有一不接地的中性导体B ,试证A 离B 越近,A 的电位越低。
答案内容:此导体组系统的静电能1122A AB B W Q u Q u =+, 根据题设条件B 为中性0B Q =,故系统静电能12A A W Q u =,而导体A 与B 的静电力为吸力,当二者靠近时,静电力做正功,静电能减小,而已知0A Q >且数值不变,因而可知导体A 的电位必降低。
四、 判 断 题1、一带电导体放在在封闭的金属壳内部,若将另一带电体从外面移近金属壳,则壳内电场不发生变化。
正确 。
2、一带电导体放在在封闭的金属壳内部,若将带电体与金属壳内壁接触,则壳外电场发生变化。
不正确 。
3、电容器的电容与其带电量有关,带电量多,则电容大。
不正确 。
4、电容器的电容取决于两极板的大小、形状、相对位置及极板间电介质的电容率,而极板带电的多寡无关。
正确 。
五、 计 算 题1、两个相同的空气电容器,电容都是900uF ,分别充电到900V 电压后切断电源,若把一个电容器浸入煤油中,(煤油的介电常数r ε=2.0),再将两电容并联。
(1)求一电容器浸入煤油过程中能量的损失;(2)求两电容器并联后的电压; 解:(1)电容器极板上的电量为:620900109008110Q C U C--==⨯⨯=⨯电容器在空气中的储蓄的能量为:J C Q W 3.18210900210812121642020=⨯⨯⨯==--能量损失为 0182.2W W W J '∆=-=-(2)并联后总电容为: 0001C C C C r r )(ε+=ε+=并联后总电量为: Q Q 2=总所以并联后电压为:V C Q C Q U r 60010900121081212620=⨯⨯+⨯⨯=+ε==--)()(总2、半径分别为1R 和2R 的两个同心球面都均匀带电,带电量分别为1Q 和2Q ,两球面把空间分划为三个区域,求各区域的电势分布。
解:根据高斯定理0SqE dS ε=⎰⎰;得三个区域如图所示,场强变化规律是0=I E21041r Q E II πε=221041r Q Q E III +=πε根据电势与场强的积分关系式得⎰⎰⎰⎰∞++=⋅=2211321R R R R rI drE dr E dr E r d E ϕ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++-πε=22212211041R Q R Q R Q R Q ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+πε=2211041R Q R Q⎪⎪⎭⎫⎝⎛++-=+=⎰⎰∞22212110324122R Q R Q R Q r Q dr E dr E R R r II πεϕ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+πε=221041R Q r QrQ Q dr E rIII 02134πεϕ+==⎰∞3、电量为q 的点电荷绝缘地放在导体球壳的中心,球壳的内半径为R 1,外半径为R 2,求球壳的电势。
III解:点电荷位于球壳的中心,球壳内表面将均匀带有总电量-q ,球壳外表面均匀带有总电量q ,电场的分布具有球对称性,作半径为()2r r R >的同心球面为高斯面,由高斯定理可得壳外的电场强度E 外。