最新电磁学题库(附答案)
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高考物理电磁学练习题库及答案一、选择题1. 在电场中,带电粒子的运动路径称为()A. 轨道B. 轨迹C. 路径D. 脉冲2. 下列哪项不是电磁感应现象中主要的应用?A. 电动机B. 发电机C. 变压器D. 电吹风3. 在电磁波中,波长越小,频率越()A. 大B. 小C. 相等D. 不确定4. 电流大小与导线截面积之间的关系是()A. 正比例B. 反比例C. 平方反比D. 指数关系5. 下列哪个现象与电磁感应无关?A. 磁铁吸引铁矿石B. 手持电磁铁吸附铁钉C. 相机闪光灯工作D. 电动车行驶二、填空题1. 电流的单位是()2. 电阻的单位是()3. 电势差的单位是()4. 电功的单位是()5. 法拉是电容的单位,它的符号是()三、简答题1. 什么是电磁感应?2. 什么是洛仑兹力?3. 简述电阻对电流的影响。
4. 电势差与电压的关系是什么?5. 什么是电容?四、计算题1. 一根导线质量为0.5kg,长度为2m,放在匀强磁场中,当磁感应强度为0.4T时,该导线受到的洛仑兹力大小为多少?(设导线的电流为2A)2. 一台电视机的功率为200W,使用时电流为2A,求电源的电压是多少?3. 一个电容器带电量为5μC,电容为10μF,求该电容器的电势差。
4. 一台电脑的电压为110V,电流为2A,求功率是多少?5. 一根电阻为10欧姆的导线通过电流2A,求该导线两端的电压。
五、综合题1. 请解释什么是电磁感应现象,并列举两个具体的应用。
2. 电流和电势差之间的关系是什么?请给出相关公式并解释其含义。
3. 请计算一个电感为2H的线圈,通过电流为5A,求该线圈的磁场强度。
4. 一个电容器的电容为20μF,通过电流为0.5A,求该电容器两端的电压。
5. 请简述电阻、电容和电感的区别与联系。
答案及解析如下:一、选择题1. B. 轨迹解析:带电粒子在电场中的运动路径称为轨迹。
2. C. 变压器解析:变压器是电磁感应现象的一种重要应用。
电磁场期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是()。
A. 3×10^8 m/sB. 2×10^8 m/sC. 1×10^8 m/sD. 4×10^8 m/s答案:A2. 电场强度的定义式为E=()。
A. F/qB. F/QC. Q/FD. F/C答案:A3. 磁场强度的定义式为B=()。
A. F/IB. F/iC. F/qD. F/Q答案:B4. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场会产生()。
A. 电场B. 磁场C. 电势D. 电势差答案:A5. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系是()。
B. λ = f/cC. λ = c*fD. λ = f^2/c答案:A6. 两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离的平方成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B7. 根据洛伦兹力公式,带电粒子在磁场中运动时,受到的力与磁场强度的关系是()。
A. 正比C. 无关D. 一次方答案:A8. 电容器的电容与两极板之间的距离成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:B9. 根据楞次定律,当线圈中的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向是()。
A. 增加磁通量B. 减少磁通量D. 增加或减少磁通量答案:B10. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量变化率的关系是()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 一次方答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 电场中某点的电势为V,将单位正电荷从该点移到无穷远处,电场力做的功为________。
2. 两个点电荷q1和q2之间的静电力常数为k,它们之间的距离为r,则它们之间的静电力大小为________。
答案:k*q1*q2/r^23. 磁场中某点的磁感应强度为B,将单位电流元i放置在该点,电流元与磁场方向垂直时,受到的磁力大小为________。
答案:B*i4. 根据麦克斯韦方程组,变化的电场会产生________。
电磁学领域考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电场强度的定义式为E=F/q,其中q表示()。
A. 电荷量B. 电场力C. 电势差D. 电流强度答案:A2. 电势差的定义式为U=W/q,其中q表示()。
A. 电荷量B. 电场力C. 电势差D. 电流强度答案:A3. 电容器的电容C与两极板间的距离d和正对面积S的关系为()。
A. C=εS/dB. C=εSdC. C=ε/dD. C=εd/S答案:A4. 电容器的电压U与电荷量Q的关系为()。
A. U=Q/CB. U=QCC. U=C/QD. U=Q^2/C答案:A5. 电容器的电流I与电压U的关系为()。
A. I=U/CB. I=UCC. I=C/UD. I=U^2/C答案:A6. 电感器的电感L与线圈的匝数n和磁导率μ的关系为()。
A. L=nμB. L=n^2μC. L=μ/nD. L=μn^2答案:D7. 电感器的电流I与电压U的关系为()。
A. I=U/LB. I=ULC. I=L/UD. I=U^2/L答案:A8. 磁场强度的定义式为B=F/I,其中I表示()。
A. 电流强度B. 磁感应强度C. 磁通量D. 磁通密度答案:A9. 磁通量的定义式为Φ=BS,其中S表示()。
A. 面积B. 磁感应强度C. 磁通量D. 磁通密度答案:A10. 磁通密度的定义式为B=μH,其中H表示()。
A. 磁场强度B. 磁感应强度C. 磁通量D. 磁通密度答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 电场强度的单位是()。
A. N/CB. V/mC. J/CD. C/m^2答案:A, B12. 电势差的单位是()。
A. N/CB. VC. J/CD. C/m^2答案:B, C13. 电容器的单位是()。
A. FB. ΩC. SD. H答案:A, D14. 电感器的单位是()。
A. HB. ΩC. SD. F答案:A, B15. 磁场强度的单位是()。
2023高考物理电磁学复习题集附答案1. 计算题(1) 题目:一根长直导线与一均匀磁场垂直。
当导线上通过电流I时,该导线受到的磁力为F。
若电流增加到2I,导线受到的磁力变为几倍?答案:根据洛伦兹力公式 F = BIL,磁力与电流I成正比。
当电流增加到2I时,磁力也变为原来的两倍。
(2) 题目:一根长直导线和一个圆形线圈位于同一平面内。
导线与线圈无电流通过时,导线上的电流为I1时,线圈不受任何力的作用。
若导线上的电流变为I2(I2 > I1),线圈受到的磁力的方向如何?答案:根据安培环路定理,通过圆形线圈的磁感应强度与线圈内的电流方向相同。
由于导线和线圈位于同一平面内且导线上电流方向为I1,所以线圈受到的磁力方向与导线相反。
2. 简答题题目:什么是电磁感应?请举一个与电磁感应相关的实例,并说明原理。
答案:电磁感应是指导体中的电荷在磁场的作用下产生电流的现象。
一个与电磁感应相关的实例是发电机的工作原理。
发电机通过旋转导线圈在磁场中产生感应电动势,从而将机械能转化为电能。
发电机工作的原理如下:当导线圈旋转时,由于导线移动时与磁力线斜交,导线内部的自由电子受到洛伦兹力的作用,从而在导线中产生电流。
这时,导线两端的电势差就会推动工作电荷的流动,形成一个电流回路。
由于导线圈在旋转时可以保持与磁场的相对运动,因此电流的产生是连续不断的,实现了电能的转换。
3. 应用题题目:一个带电粒子以速度v进入一个垂直磁场,受到的洛伦兹力为F。
如果将该带电粒子的速度翻倍,磁场保持不变,受到的洛伦兹力将会如何变化?答案:根据洛伦兹力的公式 F = qvB,洛伦兹力与粒子速度v成正比。
当将带电粒子的速度翻倍时,其受到的洛伦兹力也会翻倍。
4. 计算题题目:一根长度为L的导线,电流I以时间t的速率匀速地变化。
在导线附近的某点处,磁感应强度B随时间的变化率为d|B|/dt = k,其中k为常数。
求在这个点的感应电场强度E。
答案:根据法拉第电磁感应定律,感应电场强度E与磁感应强度的变化率成正比。
大学电磁学测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是多少?A. 300,000 km/sB. 299,792 km/sC. 299,792 km/s(光速)D. 299,792 km/s(电磁波速度)答案:C2. 法拉第电磁感应定律描述了什么现象?A. 磁场对电流的作用B. 电流对磁场的作用C. 变化的磁场产生电场D. 变化的电场产生磁场答案:C3. 根据麦克斯韦方程组,以下哪项不是电磁场的基本方程?A. 高斯定律B. 高斯磁定律C. 法拉第电磁感应定律D. 欧姆定律答案:D4. 电容器的电容与哪些因素有关?A. 电容器的面积B. 电容器的间距C. 电介质材料D. 所有以上因素答案:D5. 以下哪种介质不能增强电场?A. 电介质B. 导体C. 真空D. 磁介质答案:B6. 洛伦兹力定律描述了什么?A. 磁场对运动电荷的作用B. 电场对静止电荷的作用C. 重力对物体的作用D. 摩擦力对物体的作用答案:A7. 电磁波的频率和波长之间有什么关系?A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比(错误选项)答案:B8. 根据楞次定律,当线圈中的磁通量增加时,感应电流的方向如何?A. 与磁通量增加的方向相同B. 与磁通量增加的方向相反C. 与磁通量增加的方向垂直D. 与磁通量增加的方向无关答案:B9. 什么是自感?A. 电路中由于电流变化而产生的电磁感应B. 电路中由于电压变化而产生的电流C. 电路中由于电阻变化而产生的电压D. 电路中由于电感变化而产生的电流答案:A10. 以下哪种材料不是超导体?A. 汞B. 铅C. 铜D. 铝答案:C二、填空题(每空1分,共10分)1. 电场强度的国际单位是_______。
答案:伏特/米2. 电容器储存电荷的能力称为_______。
答案:电容3. 磁场强度的国际单位是_______。
答案:特斯拉4. 麦克斯韦方程组包括_______个基本方程。
电磁测试题及答案1. 什么是电磁感应定律?电磁感应定律指出,在磁场中移动的导体会产生电动势,这种现象被称为电磁感应。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
2. 描述洛伦兹力定律。
洛伦兹力定律描述了带电粒子在电磁场中所受的力。
根据洛伦兹力定律,带电粒子在磁场中运动时受到的力与粒子的电荷量、速度以及磁场强度的乘积成正比,且力的方向垂直于电荷速度和磁场的方向。
3. 麦克斯韦方程组包含哪四个方程?麦克斯韦方程组包括四个方程:高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
这四个方程共同描述了电场和磁场的基本规律。
4. 什么是电磁波?电磁波是由变化的电场和磁场相互激发而产生的波动现象。
电磁波可以在真空中传播,其传播速度等于光速。
5. 简述电磁波的波长、频率和速度之间的关系。
电磁波的波长、频率和速度之间的关系可以用公式c = λf来表示,其中c是电磁波在真空中的速度(光速),λ是波长,f是频率。
波长和频率成反比,即波长越长,频率越低;波长越短,频率越高。
6. 什么是电磁兼容性?电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中正常工作的能力,同时不对该环境中的其他设备产生不应有的电磁干扰。
7. 描述电磁辐射的类型。
电磁辐射可以分为电离辐射和非电离辐射。
电离辐射包括X射线和伽马射线等,它们具有足够的能量可以电离原子或分子。
非电离辐射包括无线电波、微波、红外线、可见光和紫外线等,它们的能量不足以电离原子或分子。
8. 什么是电磁场?电磁场是由变化的电场和磁场相互作用而产生的物理场。
电磁场可以存在于空间中,并且能够传递能量和动量。
结束语:以上是电磁测试题及答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握电磁学的基本概念和原理。
电磁学考试题库及答案高中电磁学是物理学中的一个重要分支,它研究的是电荷、电场、电流、磁场以及它们之间的相互作用。
以下是一份高中电磁学考试题库及答案,供同学们学习和练习。
一、选择题1. 电荷间的相互作用遵循以下哪条定律?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 库仑定律D. 欧姆定律答案:C2. 以下哪个单位是用来测量电流的?A. 伏特(V)B. 安培(A)C. 欧姆(Ω)D. 法拉(F)答案:B3. 一个电路中,电阻为10Ω,通过它的电流为0.5A,根据欧姆定律,该电路两端的电压是多少伏特?A. 2VB. 5VC. 10VD. 20V答案:B4. 电磁波的传播速度在真空中是多少?A. 299,792,458 m/sB. 300,000 km/sC. 3×10^8 m/sD. 3×10^11 m/s答案:C5. 法拉第电磁感应定律表明什么?A. 电流的产生与磁场的变化有关B. 电流的产生与电场的变化有关C. 磁场的产生与电流的变化有关D. 电场的产生与磁场的变化有关答案:A二、填空题6. 电场强度的定义式是 \( E = \frac{F}{q} \),其中 \( E \) 表示电场强度,\( F \) 表示电荷所受的电场力,\( q \) 表示电荷量。
答案:电场强度7. 电流的国际单位是安培,用符号 \( A \) 表示。
答案:安培8. 一个闭合电路的总电阻为 \( R \),电源的电动势为 \( E \),电路中的电流 \( I \) 可以通过欧姆定律计算,即 \( I = \frac{E}{R} \)。
答案:欧姆定律9. 电磁波的三个主要特性包括:波长、频率和速度。
答案:波长、频率10. 法拉第电磁感应定律表明,当磁场变化时,会在导体中产生感应电动势。
答案:感应电动势三、简答题11. 简述电磁波的产生原理。
答案:电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的,它们以波的形式向外传播,不需要介质,可以在真空中传播。
电磁学考试题库及答案详解一、单项选择题1. 真空中两个点电荷之间的相互作用力遵循()。
A. 牛顿第三定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:B解析:库仑定律描述了真空中两个点电荷之间的相互作用力,其公式为F=k*q1*q2/r^2,其中F是力,k是库仑常数,q1和q2是两个电荷的量值,r是它们之间的距离。
2. 电场强度的方向是()。
A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 垂直于电荷分布D. 与电荷分布无关解析:电场强度的方向是从正电荷指向负电荷,这是电场的基本性质之一。
3. 电势能与电势的关系是()。
A. 电势能等于电势的负值B. 电势能等于电势的正值C. 电势能等于电势的两倍D. 电势能与电势无关答案:A解析:电势能U与电势V的关系是U=-qV,其中q是电荷量,V是电势。
4. 电容器的电容C与板间距离d和板面积A的关系是()。
A. C与d成正比B. C与d成反比C. C与A成正比D. C与A和d都成反比解析:电容器的电容C与板间距离d成反比,与板面积A成正比,公式为C=εA/d,其中ε是介电常数。
5. 磁场对运动电荷的作用力遵循()。
A. 洛伦兹力定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:A解析:磁场对运动电荷的作用力遵循洛伦兹力定律,其公式为F=qvBsinθ,其中F是力,q是电荷量,v是电荷的速度,B是磁场强度,θ是速度与磁场的夹角。
二、多项选择题1. 以下哪些是电磁波的特性?()A. 传播不需要介质B. 具有波粒二象性C. 传播速度等于光速D. 只能在真空中传播答案:ABC解析:电磁波的传播不需要介质,具有波粒二象性,传播速度等于光速,但它们也可以在其他介质中传播,只是速度会因为介质的折射率而改变。
2. 以下哪些是电场线的特点?()A. 电场线从正电荷出发,终止于负电荷B. 电场线不相交C. 电场线是闭合的D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案:ABD解析:电场线从正电荷出发,终止于负电荷,不相交,且电场线的疏密表示电场强度的大小。
电磁学期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪项是电流的单位?A. 牛顿B. 库仑C. 安培D. 伏特答案:C2. 电磁波的传播速度在真空中是恒定的,其值是:A. 299,792,458 m/sB. 300,000,000 m/sC. 3.00 x 10^8 m/sD. 3.00 x 10^5 m/s答案:C3. 根据麦克斯韦方程组,以下哪项描述了电场与磁场之间的关系?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 欧姆定律D. 安培环路定理答案:B4. 一个点电荷在电场中受到的力与以下哪个因素无关?A. 电荷量B. 电场强度C. 电荷的正负D. 电荷的质量答案:D5. 以下哪个选项是描述磁场的基本物理量?A. 电势B. 磁通C. 磁感应强度D. 电场强度答案:C6. 一个闭合电路中的感应电动势与以下哪个因素有关?A. 磁场强度B. 导线长度C. 导线运动速度D. 所有以上因素答案:D7. 根据洛伦兹力定律,一个带电粒子在磁场中运动时受到的力与以下哪个因素无关?A. 粒子的电荷量B. 粒子的速度C. 磁场的强度D. 粒子的质量答案:D8. 电磁波的波长与频率的关系是:A. 波长与频率成正比B. 波长与频率成反比C. 波长与频率无关D. 波长与频率的乘积是常数答案:B9. 以下哪种材料最适合用于制作超导磁体?A. 铁B. 铜C. 铝D. 铌钛合金答案:D10. 电磁感应现象是由以下哪位科学家发现的?A. 牛顿B. 法拉第C. 麦克斯韦D. 欧姆答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播不需要______。
答案:介质2. 电流通过导线时,导线周围会产生______。
答案:磁场3. 根据欧姆定律,电流I等于电压V除以电阻R,即I=______。
答案:V/R4. 电荷的定向移动形成了______。
答案:电流5. 电磁波的传播速度在真空中是______。
答案:3.00 x 10^8 m/s6. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系是______。
高三物理电磁学练习题及答案2023一、选择题1. 下列哪个选项最准确地描述了电磁感应的现象?A. 通过一个闭合线圈中的直流电流,可以产生磁场。
B. 一个导体在磁场中运动,会产生感应电动势。
C. 交流电经过变压器后,可以改变电压的大小。
D. 静止的导体不会受到磁场的作用力。
2. 两个相邻的导线,电流方向相同时,它们之间的相互作用力是:A. 引力B. 排斥力C. 无相互作用力D. 无法确定3. 一根导线在垂直于磁场方向以速度v匀速运动,切割磁感线的长度为L,则感应电动势的大小为:A. v/LB. v*LC. v+LD. v-L4. 在电路中,若磁感应强度减小,则感应电动势的方向是:A. 不变B. 没有感应电动势C. 与原来相反D. 无法确定5. 一台发电机将机械能转化为电能的过程属于:A. 电磁感应B. 电阻发热C. 机械运动D. 热传导二、填空题1. 在电磁感应现象中,当磁感应强度发生变化时,产生的电动势的方向满足________法则。
答案:楞次定律2. 单位时间内磁通量的变化率称为________。
答案:感应电动势3. 一台发电机的转子中有1000个磁针,转速为1800转/分,每个磁针的磁连量为0.002Wb。
该发电机输出的交流电频率为________Hz。
答案:60Hz4. 一根导线以速度v绕半径为r的圆周做匀速运动,如果磁感应强度的大小为B,则感应电动势的大小为________。
答案:B*v*r5. 电磁铁的磁感应强度为0.8T,长度为20cm,它在磁场中运动,切割磁感线的速度为10m/s,则感应电动势的大小为________。
答案:1.6V三、解答题1. 一根长直导线$AB$位于均匀磁场中,垂直于纸面向里,如图所示。
当导线以速度$v$向左运动时,求:(1) 导线$AB$之间的感应电动势大小。
(2) 感应电动势的方向。
(3) 当$v=10\ m/s$时,导线$AB$之间的感应电动势大小为0.02 V,请计算磁场的强度。
电磁学领域考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 根据麦克斯韦方程组,以下哪项描述是错误的?A. 变化的电场产生磁场B. 变化的磁场产生电场C. 稳定的电场产生磁场D. 稳定的磁场产生电场答案:C2. 电容器的电容C与板间距离d和板面积A的关系是?A. C = ε₀A/dB. C = ε₀d/AC. C = ε₀A/d²D. C = ε₀d²/A答案:A3. 洛伦兹力公式为F = q(E + v × B),其中q代表什么?A. 电荷量B. 速度C. 磁场强度D. 电场强度答案:A4. 根据楞次定律,当线圈中的磁通量增加时,感应电流产生的磁场方向如何?A. 与原磁场方向相同B. 与原磁场方向相反C. 与原磁场方向垂直D. 无法确定答案:B5. 交流电的有效值(RMS)与峰值的关系是?A. RMS = 峰值B. RMS = 峰值/ √2C. RMS = 峰值× √2D. RMS = 峰值²答案:B二、填空题(每题3分,共15分)1. 欧姆定律表明,通过导体两点间的电流I与这两点间的电压U和导体的电阻R之间的关系是:I = _______。
答案:U/R2. 电感L与电流变化率dI/dt之间的关系是:V = _______。
答案:LdI/dt3. 法拉第电磁感应定律表明,感应电动势E与磁通量变化率dΦ/dt 之间的关系是:E = _______。
答案:-dΦ/dt4. 根据库仑定律,两点电荷之间的静电力F与它们的电荷量q1和q2以及它们之间的距离r之间的关系是:F = _______。
答案:kq1q2/r²5. 理想气体状态方程为PV = _______,其中n代表气体的摩尔数,R 代表理想气体常数,T代表绝对温度。
答案:nRT三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述安培环路定理的物理意义。
答案:安培环路定理表明,磁场B沿闭合回路的线积分等于自由空间的磁导率μ₀乘以该回路所包围的总电流I。
《电磁学》练习题(附答案)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0=E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?2. 一带有电荷q =3×10-9 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6×10-5 J ,粒子动能的增量为4.5×10-5 J .求:(1) 粒子运动过程中电场力作功多少?(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ρ =Ar (r ≤R ) , ρ =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σ均匀分布在半径分别为r 1=10 cm 和r 2=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σ的值. (ε0=8.85×10-12C 2/ N ·m 2 )6. 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.7. 一电偶极子由电荷q =1.0×10-6 C 的两个异号点电荷组成,两电荷相距l =2.0 cm .把这电偶极子放在场强大小为E =1.0×105 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q 1=8.0×10-6 C 和q 2=-16.0×10-6 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ε0=8.85×10-12 C 2N -1m -2 )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j i E300200+= .试求穿过各面的电通量.EqLq P10. 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: E x =bx , E y =0, E z =0.高斯面边长a =0.1 m ,常量b =1000 N/(C ·m).试求该闭合面中包含的净电荷.(真空介电常数ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )11. 有一电荷面密度为σ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 =5×104 N/C ,方向竖直朝上,把一电荷为q = 2.5×10-8 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).14. 两个点电荷分别为q 1=+2×10-7 C 和q 2=-2×10-7 C ,相距0.3 m .求距q 1为0.4 m 、距q 2为0.5 m 处P 点的电场强度. (41επ=9.00×109 Nm 2 /C 2) 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σA =-17.7×10-8 C ·m -2,B 面的电荷面密度σB =35.4 ×10-8 C ·m -2.试计算两平面之间和两平面外的电场强度.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )16. 一段半径为a 的细圆弧,对圆心的张角为θ0,其上均匀分布有正电荷q ,如图所示.试以a ,q ,θ0表示出圆心O 处的电场强度.17. 电荷线密度为λ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.ABRⅠⅡ Ⅲ dba 45︒cEσAσBA BOa θ0 q AR ∞∞O18. 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-λ和+λ.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εr =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ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)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?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?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U A =V ,B 板电势U B =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εr 1和εr 2,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 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/C m N 1094190⋅⨯=πε)-λ +λdd/2 d/226. 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x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感强度的分布.27. 如图所示,在xOy 平面(即纸面)内有一载流线圈abcd a ,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abcd a 的绕向.设线圈处于B = 8.0×10-2T ,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 ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的方向和大小,设∆l 1 =∆l 2 =0.10 mm ;(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受的安培力ab F 和cd F的大小和方向;(3) 线圈上圆弧段bc 弧和da 弧所受的安培力bc F 和da F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b c 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 = 8.0×10-2 T 的均匀磁场中,B方向沿x 轴正方向.试求:(1) 图中电流元I ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的大小和方向,设∆l 1 = ∆l 2=0.10 mm ;(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受到的安培力ab F 和cd F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bc F 和da F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20.0 cm ,共10匝,通有电流10.0 A ;而CC '线圈的半径为10.0 cm ,共20匝,通有电流 5.0 A .求两线圈公共中心O 点的磁感强度的大小和方向.(μ0 =4π×10-7 N ·A -2)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 ,求正三角形中心点O 处的磁感强度B.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α 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.a b c dO RR x yI I 30° 45° I ∆l 1I ∆l 2a bc d O RR xyI I 30° 45° I ∆l 1 I ∆l 232. 如图所示,半径为R ,线电荷密度为λ (>0)的均匀带电的圆线圈,绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度ω 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R 1和R 2,芯子材料的磁导率为μ,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 < R 1和r > R 2处的B 值.34. 一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0),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R 1与电子轨道半径R 2的比值.36. 在真空中,电流由长直导线1沿底边ac 方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由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 ,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,由实线表示),R EF AB ==,大圆弧BCR ,小圆弧DE 的半径为R 21,求圆心O 处的磁感强度B 的大小和方向. 38. 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l 1、R 1和l 2、R 2,且两段圆弧共面共心.求圆心O 处的磁感强度B的大小.39.地球半径为R =6.37×106 m .μ0 =4π×10-7 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m p与电子轨道运动的动量矩L 大小之比,并指出m p和L 方向间的关系.(电子电荷为e ,电子质量为m )1 m41. 两根导线沿半径方向接到一半径R =9.00 cm 的导电圆环上.如图.圆弧ADB 是铝导线,铝线电阻率为ρ1 =2.50×10-8Ω·m ,圆弧ACB 是铜导线,铜线电阻率为ρ2 =1.60×10-8Ω·m .两种导线截面积相同,圆弧ACB 的弧长是圆周长的1/π.直导线在很远处与电源相联,弧ACB 上的电流I 2 =2.00A,求圆心O 点处磁感强度B 的大小.(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A)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μ0 =4π×10-7 T ·m/A ,铜的相对磁导率μr ≈1)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i 1和i 2,若i 1和i 2之间夹角为θ ,如图,求: (1) 两面之间的磁感强度的值B i . (2) 两面之外空间的磁感强度的值B o . (3) 当i i i ==21,0=θ时以上结果如何?44. 图示相距为a 通电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线.(1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I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.45. 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。
初中电磁学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种物质是导体?A. 橡胶B. 玻璃C. 金属D. 陶瓷答案:C2. 电流的方向是:A. 正电荷的运动方向B. 负电荷的运动方向C. 正电荷和负电荷同时向相反方向运动D. 正电荷和负电荷同时向相同方向运动答案:A3. 电磁铁的磁性强弱与下列哪项因素无关?A. 电流的大小B. 线圈的匝数C. 线圈的形状D. 线圈的材质答案:C4. 以下哪个选项是电磁波的传播不需要介质?A. 光波B. 声波C. 无线电波D. 所有电磁波答案:D5. 以下哪个选项不是电磁波的应用?A. 无线电广播B. 微波炉C. 光纤通信D. 声呐答案:D二、填空题(每空1分,共10分)6. 电能的单位是_______,符号为_______。
答案:焦耳;J7. 电流的单位是_______,符号为_______。
答案:安培;A8. 电阻的单位是_______,符号为_______。
答案:欧姆;Ω9. 电磁感应现象是由_______发现的。
答案:法拉第10. 电磁波的传播速度在真空中是_______米/秒。
答案:3×10^8三、简答题(每题5分,共20分)11. 简述欧姆定律的内容。
答案:欧姆定律指出,在电路中,电流的大小与电压成正比,与电阻成反比。
12. 什么是电磁感应现象?答案:电磁感应现象是指当导体在磁场中运动,或者磁场在导体周围变化时,会在导体中产生电动势的现象。
13. 电磁波有哪些特性?答案:电磁波具有传播速度快、不需要介质、具有波粒二象性等特性。
14. 简述电磁波的应用。
答案:电磁波广泛应用于通信、广播、雷达、医疗、科学研究等领域。
四、计算题(每题10分,共20分)15. 已知电阻R=10Ω,电压U=12V,求通过电阻的电流I。
答案:根据欧姆定律I=U/R,所以I=12V/10Ω=1.2A。
16. 一个电磁铁的线圈匝数为200匝,通过线圈的电流为0.5A,求电磁铁的磁感应强度B。
电磁原理基础理论知识单选题100道及答案解析1. 下列哪位科学家发现了电磁感应现象?()A. 安培B. 法拉第C. 奥斯特D. 库仑答案:B解析:法拉第发现了电磁感应现象。
2. 通电导线周围存在磁场,其方向可用()定则来判断。
A. 左手B. 右手C. 安培D. 楞次答案:C解析:通电导线周围磁场方向用安培定则判断。
3. 变化的磁场能够产生电场,这是()的重要结论。
A. 法拉第电磁感应定律B. 麦克斯韦电磁场理论C. 楞次定律D. 安培定律答案:B解析:麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场能够产生电场。
4. 以下哪种材料的磁导率最高?()A. 空气B. 铁C. 铜D. 铝答案:B解析:铁是磁性材料,磁导率较高。
5. 电磁感应现象中,产生的感应电动势的大小与()成正比。
A. 磁通量的变化量B. 磁通量的变化率C. 磁场强度D. 导线长度答案:B解析:感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
6. 真空中电磁波的传播速度是()。
A. 3×10^5 m/sB. 3×10^6 m/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^8 m/s答案:D解析:真空中电磁波的传播速度约为3×10^8 m/s。
7. 以下哪种电磁波的频率最高?()A. 无线电波B. 红外线C. 紫外线D. X 射线答案:D解析:X 射线的频率高于紫外线、红外线和无线电波。
8. 楞次定律是用来判断()。
A. 感应电流的方向B. 磁场的方向C. 感应电动势的大小D. 磁通量的大小答案:A解析:楞次定律用于判断感应电流的方向。
9. 一个线圈的自感系数与()无关。
A. 电流B. 线圈匝数C. 有无铁芯D. 线圈的几何形状答案:A解析:自感系数与电流无关。
10. 互感现象中,互感系数与()有关。
A. 两个线圈的距离B. 两个线圈中的电流C. 两个线圈的电压D. 两个线圈的电阻答案:A解析:互感系数与两个线圈的距离等因素有关。
电磁学课本试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电磁波在真空中的传播速度是多少?A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^2 m/sD. 3×10^3 m/s答案:A2. 法拉第电磁感应定律表明,感应电动势与什么成正比?A. 磁通量的变化率B. 磁通量C. 磁场强度D. 电流强度答案:A3. 麦克斯韦方程组中描述磁场变化产生电场的方程是?A. 高斯定律B. 法拉第电磁感应定律C. 安培环路定律D. 麦克斯韦方程答案:B4. 电流通过导线时,导线周围产生的磁场方向与什么有关?A. 电流方向B. 导线长度C. 导线粗细D. 导线材料答案:A5. 电容器的电容与哪些因素有关?A. 板间距离B. 板面积C. 板间介质D. 所有以上因素答案:D6. 根据洛伦兹力定律,带电粒子在磁场中运动时,受到的力与什么成正比?A. 粒子速度B. 粒子电荷量C. 磁场强度D. 粒子质量答案:B7. 电磁波的频率与波长的关系是?A. 频率与波长成正比B. 频率与波长成反比C. 频率与波长无关D. 频率与波长成正比,但与波速无关答案:B8. 电磁波的传播不需要介质,这是由哪个定律得出的结论?A. 麦克斯韦方程组B. 欧姆定律C. 库仑定律D. 牛顿第二定律答案:A9. 电磁波的波速在真空中是恒定的,这个速度是多少?A. 3×10^8 m/sB. 3×10^5 m/sC. 3×10^2 m/sD. 3×10^3 m/s答案:A10. 电磁波的产生与什么现象有关?A. 电磁感应B. 电磁辐射C. 光电效应D. 所有以上现象答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的波速在真空中是______ m/s。
答案:3×10^82. 根据麦克斯韦方程组,变化的磁场可以产生______。
答案:电场3. 电磁波的传播速度等于光速,即______ m/s。
电磁学领域考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电场强度的定义式是:A. E = F/qB. E = q/FC. E = FqD. E = F/q^2答案:A2. 电势差的定义是:A. U = W/qB. U = qWC. U = W/QD. U = QW答案:A3. 电流强度的单位是:A. 伏特B. 安培C. 欧姆D. 库仑答案:B4. 电容器的电容与电容器的:A. 电量成正比B. 电压成正比C. 电量成反比D. 电压成反比答案:D5. 电感器的自感系数与电感器的:A. 电流成正比B. 电流成反比C. 磁通量成正比D. 磁通量成反比答案:C6. 欧姆定律的数学表达式是:A. I = V/RB. I = VRC. V = IRD. V = R/I答案:C7. 磁场强度的定义式是:A. B = F/IB. B = F/ILC. B = I/FD. B = IL/F答案:B8. 磁通量的定义式是:A. Φ = B·AB. Φ = A·BC. Φ = B/AD. Φ = A/B答案:A9. 法拉第电磁感应定律的数学表达式是:A. E = -dΦ/dtB. E = dΦ/dtC. E = Φ/dtD. E = Φ·dt答案:A10. 洛伦兹力的表达式是:A. F = qvBB. F = qBvC. F = BqvD. F = qv^2B答案:B二、填空题(每空1分,共20分)1. 电场线的方向是_______电势的方向。
答案:电势降低最快的2. 电容器的电容C与电容器两极板间的距离d成_______比,与极板的面积A成_______比。
答案:反,正3. 电流通过导体时,导体两端的电压U与电流I的比值称为导体的_______。
答案:电阻4. 根据安培环路定理,磁场B沿闭合回路的线积分等于_______。
答案:自由电流的总和5. 磁感应强度B与磁通量Φ的关系是_______。
大学电磁学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 电场强度的定义式是()。
A. E = F/qB. E = FqC. E = qFD. E = F/Q答案:A2. 电势差的定义式是()。
A. U = W/qB. U = WqC. U = qWD. U = W/Q答案:A3. 电容器的电容与两极板间的距离成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定答案:B4. 电容器的电容与两极板的面积成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定答案:A5. 电容器的电容与两极板间介质的介电常数成()。
A. 正比B. 反比C. 无关D. 无法确定答案:A6. 电容器的储能公式是()。
A. W = 1/2CU^2B. W = 1/2CV^2C. W = 1/2CQ^2D. W = 1/2CVQ答案:B7. 电流强度的定义式是()。
A. I = dQ/dtB. I = Q/dtC. I = dQ/tD. I = Qd/t答案:A8. 欧姆定律的公式是()。
A. U = IRB. U = R/IC. U = I/RD. U = RI答案:A9. 电阻定律的公式是()。
A. R = ρL/AB. R = ρA/LC. R = L/ρAD. R = A/ρL答案:A10. 电感的定义式是()。
A. L = NΦ/IB. L = Φ/NIC. L = I/NΦD. L = N/IΦ答案:A二、填空题(每题2分,共20分)11. 电场强度的方向是________。
答案:电势降低最快的方向12. 电势差的方向是________。
答案:电势高的指向电势低的13. 电容器两极板间的电场强度是________。
答案:E = U/d14. 电容器两极板间的电势差是________。
答案:U = Ed15. 电容器的储能公式是________。
答案:W = 1/2CU^216. 电流强度的方向是________。
答案:正电荷定向移动的方向17. 欧姆定律的公式是________。
电磁学考试题库及答案高中一、选择题1. 电荷间的相互作用规律是()A. 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引B. 同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥C. 同种电荷相互吸引,异种电荷相互吸引D. 同种电荷相互排斥,异种电荷相互排斥答案:A2. 库仑定律的公式是()A. F = k * (q1 * q2) / r^2B. F = q1 * q2 / r^2C. F = k * (q1 * q2) / rD. F = q1 * q2 / r答案:A3. 电场强度的定义式是()A. E = F / qB. E = F * qC. E = q / FD. E = F / (q * r)答案:A4. 电势差与电场强度的关系是()A. U = E * dB. U = E * qC. U = E / dD. U = E * q / d答案:A5. 电容器的电容定义式是()A. C = Q / UB. C = U / QC. C = Q * UD. C = U / (Q * d)答案:A二、填空题6. 电荷的定向移动形成________,电荷的无规则运动形成________。
答案:电流;热运动7. 电场强度的方向是________。
答案:正电荷所受电场力的方向8. 电场线的特点包括:电场线从正电荷出发,终止于负电荷;电场线不相交;电场线的疏密表示电场的强弱。
答案:电场线从正电荷出发,终止于负电荷;电场线不相交;电场线的疏密表示电场的强弱9. 电容器的电容大小与电容器两极板的________和________有关。
答案:面积;间距10. 电容器的串联和并联等效电容分别为:串联时,1/C = 1/C1 + 1/C2;并联时,C = C1 + C2。
答案:1/C = 1/C1 + 1/C2;C = C1 + C2三、计算题11. 一个点电荷q1 = 2 × 10^-6 C,位于原点,另一个点电荷q2 = -3 × 10^-6 C,位于x轴上x = 0.1 m的位置。
大学电磁学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 一个带正电的粒子在垂直于磁场方向运动时,会受到磁场力的作用。
这个力的方向是()A. 与磁场方向相反B. 与磁场方向相同C. 垂直于磁场方向D. 与粒子速度方向相反答案:C2. 根据法拉第电磁感应定律,当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与()A. 磁通量的变化率成正比B. 磁通量的大小成正比C. 磁通量的变化量成正比D. 磁通量的变化方向成正比答案:A3. 两个点电荷之间的静电力与它们之间的距离成反比。
如果两个点电荷之间的距离增加到原来的两倍,静电力将变为原来的()A. 1/2B. 1/4C. 1/8D. 1/16答案:B4. 一个导体的电阻为R,将其长度增加到原来的两倍,同时横截面积减小到原来的一半,那么新的电阻是原来的()A. 2倍B. 4倍C. 8倍D. 16倍答案:C5. 根据麦克斯韦方程组,电场和磁场的相互作用可以产生()A. 电场B. 磁场C. 电荷D. 电流答案:B6. 一个电路中的电流为2A,电路的电阻为10Ω,根据欧姆定律,该电路两端的电压是()A. 20VB. 40VC. 100VD. 200V答案:A7. 在一个平行板电容器中,如果板间距离增加,而电荷量保持不变,那么电容器的电容将()A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 无法确定答案:B8. 电磁波在真空中传播的速度等于()A. 光速B. 声速C. 电子速度D. 电流速度答案:A9. 一个线圈在磁场中以恒定速度旋转,产生的电流是()A. 直流电B. 交流电C. 脉冲电流D. 非周期性电流答案:B10. 根据安培环路定理,一个闭合回路中的总磁通量等于穿过该回路的电流的()A. 总和B. 代数和C. 几何平均D. 算术平均答案:B二、填空题(每题2分,共20分)11. 电磁波的传播不需要________,可以在真空中传播。
答案:介质12. 一个导体的电阻为5Ω,通过它的电流为0.5A,那么在1秒内导体消耗的电能是________焦耳。
大学电磁学测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个选项是麦克斯韦方程组中描述磁场变化产生电场的方程?A. ∇·E = ρ/ε₀B. ∇×E = -∂B/∂tC. ∇·B = 0D. ∇×B = μ₀J + ε₀μ₀∂E/∂t答案:B2. 在真空中,电磁波的传播速度是多少?A. 2.998×10^8 m/sB. 3.0×10^8 m/sC. 3.3×10^8 m/sD. 3.0×10^5 km/s答案:B3. 以下哪个物理量是标量?A. 电场强度B. 磁场强度C. 电荷D. 电流答案:C4. 根据洛伦兹力公式,当一个带电粒子垂直于磁场方向运动时,它受到的力的方向是?A. 与磁场方向相同B. 与磁场方向相反C. 与磁场方向垂直D. 与带电粒子运动方向相同答案:C5. 以下哪种情况会导致电磁波的偏振?A. 电磁波在真空中传播B. 电磁波在介质中传播C. 电磁波通过偏振片D. 电磁波通过非均匀介质答案:C6. 电磁感应定律表明,当磁场变化时,会在导体中产生什么?A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电场答案:B7. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与以下哪个因素成正比?A. 磁场强度B. 磁通量的变化率C. 导体长度D. 导体电阻答案:B8. 以下哪个选项不是电磁波的特性?A. 传播速度B. 波长C. 频率D. 质量答案:D9. 电磁波的波速、波长和频率之间的关系是什么?A. v = λfB. v = 1/(λf)C. v = λ/fD. v = f/λ答案:A10. 以下哪种介质对电磁波的传播速度影响最大?A. 真空B. 空气C. 水D. 玻璃答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播不需要______。
答案:介质2. 根据麦克斯韦方程组,电场的散度等于电荷密度除以______。
答案:真空电容率3. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系可以用公式______表示。
《电磁学》练习题(附答案)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0=E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?2. 一带有电荷q =3×10-9 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6×10-5 J ,粒子动能的增量为4.5×10-5 J .求:(1) 粒子运动过程中电场力作功多少?(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ρ =Ar (r ≤R ) , ρ =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σ均匀分布在半径分别为r 1=10 cm 和r 2=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σ的值. (ε0=8.85×10-12C 2/ N ·m 2 )6. 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.7. 一电偶极子由电荷q =1.0×10-6 C 的两个异号点电荷组成,两电荷相距l =2.0 cm .把这电偶极子放在场强大小为E =1.0×105 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q 1=8.0×10-6 C 和q 2=-16.0×10-6 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ε0=8.85×10-12 C 2N -1m -2 )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j i E300200+= .试求穿过各面的电通量.EqLq P10. 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: E x =bx , E y =0, E z =0.高斯面边长a =0.1 m ,常量b =1000 N/(C ·m).试求该闭合面中包含的净电荷.(真空介电常数ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )11. 有一电荷面密度为σ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 =5×104 N/C ,方向竖直朝上,把一电荷为q = 2.5×10-8 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).14. 两个点电荷分别为q 1=+2×10-7 C 和q 2=-2×10-7 C ,相距0.3 m .求距q 1为0.4 m 、距q 2为0.5 m 处P 点的电场强度. (41επ=9.00×109 Nm 2 /C 2) 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σA =-17.7×10-8 C ·m -2,B 面的电荷面密度σB =35.4 ×10-8 C ·m -2.试计算两平面之间和两平面外的电场强度.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )16. 一段半径为a 的细圆弧,对圆心的张角为θ0,其上均匀分布有正电荷q ,如图所示.试以a ,q ,θ0表示出圆心O 处的电场强度.17. 电荷线密度为λ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.ABRⅠⅡ Ⅲ dba 45︒cEσAσBA BOa θ0 q AR ∞∞ O18. 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-λ和+λ.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εr =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ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)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?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?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U A =V ,B 板电势U B =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εr 1和εr 2,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 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/C m N 1094190⋅⨯=πε)-λ +λ26. 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x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感强度的分布.27. 如图所示,在xOy 平面(即纸面)内有一载流线圈abcd a ,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abcd a 的绕向.设线圈处于B = 8.0×10-2T ,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 ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的方向和大小,设∆l 1 =∆l 2 =0.10 mm ;(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受的安培力ab F 和cd F的大小和方向;(3) 线圈上圆弧段bc 弧和da 弧所受的安培力bc F 和da F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b c 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 = 8.0×10-2 T 的均匀磁场中,B方向沿x 轴正方向.试求:(1) 图中电流元I ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的大小和方向,设∆l 1 = ∆l 2=0.10 mm ;(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受到的安培力ab F 和cd F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bc F 和da F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20.0 cm ,共10匝,通有电流10.0 A ;而CC '线圈的半径为10.0 cm ,共20匝,通有电流 5.0 A .求两线圈公共中心O 点的磁感强度的大小和方向.(μ0 =4π×10-7 N ·A -2)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 ,求正三角形中心点O 处的磁感强度B.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α 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.a b c dO RR x yI I 30° 45° I ∆l 1 I ∆l 2a b c dO RR xyI I 30° 45° I ∆l 1 I ∆l 232. 如图所示,半径为R ,线电荷密度为λ (>0)的均匀带电的圆线圈,绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度ω 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R 1和R 2,芯子材料的磁导率为μ,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 < R 1和r > R 2处的B 值.34. 一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0),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R 1与电子轨道半径R 2的比值.36. 在真空中,电流由长直导线1沿底边ac 方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由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 ,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,由实线表示),R EF AB ==,大圆弧BCR ,小圆弧DE 的半径为R 21,求圆心O 处的磁感强度B 的大小和方向. 38. 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l 1、R 1和l 2、R 2,且两段圆弧共面共心.求圆心O 处的磁感强度B的大小.39.地球半径为R =6.37×106 m .μ0 =4π×10-7 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m p与电子轨道运动的动量矩L 大小之比,并指出m p和L 方向间的关系.(电子电荷为e ,电子质量为m )41. 两根导线沿半径方向接到一半径R =9.00 cm 的导电圆环上.如图.圆弧ADB 是铝导线,铝线电阻率为ρ1 =2.50×10-8Ω·m ,圆弧ACB 是铜导线,铜线电阻率为ρ2 =1.60×10-8Ω·m .两种导线截面积相同,圆弧ACB 的弧长是圆周长的1/π.直导线在很远处与电源相联,弧ACB 上的电流I 2 =2.00A,求圆心O 点处磁感强度B 的大小.(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A)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μ0 =4π×10-7 T ·m/A ,铜的相对磁导率μr ≈1)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i 1和i 2,若i 1和i 2之间夹角为θ ,如图,求: (1) 两面之间的磁感强度的值B i . (2) 两面之外空间的磁感强度的值B o . (3) 当i i i ==21,0=θ时以上结果如何?44. 图示相距为a 通电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线.(1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I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.45. 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。