宝鸡文理学院:电磁学试题库以及答案

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电磁学试题
11
1、在一不带电的金属球壳的球心处放一点电荷80,若将此电荷偏离球心,该金属球壳的电位




12345
2静电场中电力线为平行直线的区域内,电场E的大小电位3、如图2,带电平行板电容器中,均匀充满电介质,若在其中控一球形空腔,则AB两点的电场关系为EAEB
4、一平板电容器,用电丝将其充电后断开电源,这时电容器中储存能量为W。然后将相对介电常数为ε的电介质扳插入二极板之间,此时电容器内存储能量为
5、如图(4)所示电路,已知电流方向,则AB两点电势,能否确定6、从电子不包同时射出两电子,初速分别为UW,方向如图(3,经均匀磁场偏转后,先回到各发点的是
7、四条相互平行的载流长载流直导线电路强度均为I,如图(5)所示,正方向的边长2a正方形中心研感应强度B
8、如图(6,欲使图中阴极射线官中的电子不偏转,可加一电场,则该电场方向必



6789
9、一螺线管铅直放置,通有直流电流,螺线管正上方向有一导电圆环,沿螺管轴线10、在有磁场变化的空间,如果没有导体,则在此空间,一定电场存在,感应电动势,也应
二、选择
1、如图(8)所示,边长b=5cma=15cm;点电荷g1=5.0X10-9库仑,则A.A的电位60VB.A的电位7.8X102VC.B的电位60伏;D.B的电位-7.8X1021

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2、两无限大平行平面均匀带正电,相距为d,向电荷密度均为の,规定场强方向向右为正,如图(9)所示,则
A.E2=0E1=ES=B.E20E1=E2=C.E2=E1=ES=0D.E=0E1=E3=3、用一带电小球与一个不带电绝缘大金属球接触,则
A.小球电荷全部传到大球上去;B.电荷按表面由率分布;C.有一半电荷传到大球上;
4、下列公式普遍成立的是A.B.C.D.
5、下列说法正确的是
A.真空中电子运动的轨迹并不总是递着电力线;B.金属导体内电流线与电力线永远重
C.金属导体的电流线与电力线不一定重合
6、八个相同池联结如同(9)所示,联线电阻可忽略不计,则
A.UCD=ε,UBA=3ε;B.UBA=3ε,UBA=-3ε;C.UCB=UBC=0D.UCB=UBC=17、以下几种由流中,哪一种电流产生的磁场可用安培环路定理求解A.圆电流;B.有限长载流直导线;C.密绕的螺绕环,截面为矩形;D.密绕有限长螺线管
8、一个运动电荷在通过空间某一区域时不发生偏转,则这个区域中A.没有电场,只有磁场;B.没有磁场,只有电场;C.没有磁场没有电场;D.无法
1
肯定
16
9、在自感为0.25H的线圈中,当电流在()秒内由2安线性减少到零时的感应电压为
A.2VB.4VC.8VD.16V
10RLC串联电路中,测得电阻R上的电压为1伏,LC两元件上电压之得了等于1伏,则三元件总阻抗大小为
A.RB.RC.2RD.2R三、计算
1、如图(10)所示,半径为R的带电球体,电荷密度为,介电常数为ε,试求空间各处的电场E和电势U(球外为真空)

101112
2

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2、一宽为a的无限长薄金属板,载电流I。试求与薄板在同一平面距板一边为ap点处的磁感应强度B,如图(11
3、如图(12)的电流,试求(1a支路中的电流Ia=?;RUabUac各为多少?4、一长为L=0.60m的金属棒ab,以长度为处为轴,在水平面内以每秒10圈旋转如图(13)所示,已知该处地磁场在竖直方向上的分量B=0.45×10-4T,求ab两点的电势差


1314
5、设一圆轴电缆如图(14,由两个同轴长圆组成,半径分别为r1,r2,电流I由内筒流入由外筒流回,求同轴电缆一边长L的自感系数。
电磁学试题库试题6

一、基本概念填空题:2×10=20
1真空中有一半径为R所带电量为Q的均匀带电球面。若在球面上挖去一小块带电面△S则球心处场强E=2、导体静电平衡的特征是(,必要条件是(3、电介质的极化分为()和(4、一切磁现象,其本质起源于(5、铁磁质的主要特征分别是(6RLC串联谐振电路的0=Q=

7、位移电流密度jd,电流强度id
UI18、理想变压器的电压电流关系1
U2I2

9EU的积分关系是(,微分关系是(
10、写出Maxwell方程组(
二、计算填空题:5×6=30
1线电荷密度为的无限长直带电线外一点P距直线为rEp的方向是大小(
2、如图一所示,圆心处的B0=3


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3、两线圈L1L2在无漏磁的情况下,即:2122,1211时,则ML的关系为M=
4、如图二所示:两个结构相同的平行板电容器,仅电介质的填充方式不同,则C1C2的关系为(

5、一电子在与均匀磁场B垂直的平面内做半径为R的圆周运动,设电子的速度为V,则
通过圆轨道的磁通是(6、有一理想变压器,若
N1
15,若输出端接一个4的电阻,则输出端的阻抗为()N2


三、15分)在半径为R1的金属球之外有一层半径为R2的均匀介质层,设介质的相对
介电常数为r,金属球带电量为+Q0。求:
12
介质层内外的D,E,P
介质层内外表面极化电荷面密度。

四、15分)无限大均匀载流平面,其电流密度为i,方向如图四

所示,求空间B的分布。

五、10分)均匀磁场B限定在无限长圆柱体内,如图五所示,当
dB
a,且(a0,MN=R/2时。dt
求:1、梯形各边的感生电动势;
2、整个梯形回路的感生电动势。

六、10分)在图六所示电路中AB间电压U=100伏,R1=1欧,R2=3欧,XL1=8欧,
XL2=1欧,︱XC1=4欧,︱XC2=2欧。
:二端网络AB间的复阻抗、阻抗及电流的有效值。
4

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电磁学试题库试题7
一、选择题(每小题5分,共30分)
1.三个一样大小的绝缘金属小球ABCAB两小球带有等量同号电荷,它们之间的距
离远大于小球本身的直径,相互作用力为F,若将不带电的小球C引入,先和A小球接触,然后和B小球接触后移去,这时A小球与B小球间的相互作用力将变为:
AF/2B.F/4C.F/8D.3F/8答:[]2.电荷在电场中移动,关于电场力做功和电势能的关系,下面说法正确的是
A负电荷由低电势点移到高电势点,电场力做正功,电势能减少B正电荷由低电势点移到高电势点,电场力做正功,电势能增加C负电荷由高电势点移到低电势点,电场力做负功,电势能减少D正电荷由高电势点移到低电势点,电场力做负功,电势能增加
答:[]3.把横截面相同的铜丝和钨丝串连起来,接在一个直流电路中,钢丝与钨丝中的电场强度
的大小分别以EE表示,则:
AE=EB.E>EC.E<ED.EE的数量关系不能确定
答:[]4.空间某处有相互垂直的两个均匀磁场B1B2B1向北,B1=1.73高斯;B2向东,
B2=1.00高斯。现在该处放置一截流直导线,为了使两个磁场作用在它上面的合力为零,
截流直导线的方位应是:
A导线与正北方向的夹角为30,与正东方向的夹角为60B线与正北方向的夹角为60,与正东方向的夹角为30C线与正北方向的夹角为45,与正东方向的夹角为45
D导线与水平面垂直。
答:[]5

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5.一导体圆线圈在均匀磁场中运动,会产生感应电流的运动情况是:
A线圈平面法线沿磁场方向平移B线圈平面法线沿垂直磁场方向平移
C线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行D线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直
答:[]
6.将电阻R、电感L、电容C(均为理想元件)串连起来接在交流电路中,用电压表测得它
们上面的电压分别为UR40伏、UL75伏、UC105伏,则该串连电路的总电压为:
A70B.50C.140D.220
答:[]二、填空题(每小题4分,共20分)
1.判断图1、图2中的两个球形电容器是串连还是并联,图1_________联,图2
________.
2.如图3所示,水平放置的平行电容器,极板长为L,二极板间距为d,电容器两极板间
加有电压,据板右端L处放置一个荧光屏S。有一个质量为m,电量为q的粒子,从电
容器左端的中央以速度v0水平射入电场,粒子穿过电容器后(两板间距离d的大小能满足粒子穿过电容器),要求以水平速度打在荧光屏S上,则加在电容器两极板间电压的大小应为__________________

3.在图4所示的电路中,RAB_____________

4.如图5所示,两条光滑的金属导轨放置在同一水平面上,导体ABCD可以在导轨上自
由滑动,磁场方向如图所示,当AB在外力的作用下向左滑动时,CD将向__________动,磁场对AB的作用力方向___________
6

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5.如图6所示电路中,已知U10伏特,电源频率f50/赫兹,R100欧姆,L100毫亨,C100微法,则AB间总阻抗Z_____________,电流i_________________三、计算题(12分)
如图所示,在半径为R1R2的两个同心球面上分别均匀的分布着电荷Q1Q2,求:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各区域内的电场强度。

四、计算题(15分),如图所示,磁导率为μ的无限长截流直圆管,其内半径为a,外半径
b;电流I沿圆管轴线方向流动,并且均匀的分布在圆管的横截面上,如空间某一点到圆管轴线的垂直距离为r,求:1r2a3r>b各处磁感应强度的大小。五、计算题,11分)如图所示,真空中有AB两点,相距为d,其上分别放置两点电荷
-Q+Q,在AB连线中点有一质量为m,电量为+q的粒子,以速度v0A运动,求此带电粒子运动到离Ad/4P点是速度的大小。(重力不计)
7

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六、计算题12分)法拉第圆盘发电机是一个在磁场中转动的导体圆盘,设圆盘的半径为R
其轴线与均匀外磁场B平行,圆盘以角速度绕轴线转动(如图10所示)1求圆盘与盘心间的电势差U
2R=15厘米,B=0.60特斯拉,转速为每秒30圈时,U为多少?
3盘边与盘心哪处电势高?当盘反转时,它们的电势的高低是否也会反过来?
电磁学试题库试题8

一、择题每小题2分,共20
1.边长为a的正方形的顶点上放点电荷,如图,则p点的场强大小为:
q
-2q
pqq23q2ABCD
πε0a22πε0a22πε0a2
-q
3q
πε0a2
2q
2.RLC串联接到一交流电机上,若发电机的频率增加,将会使
A感抗增加B阻抗增加C电流增加D抗不变
3.
8

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A通过棒的电流I正比于棒的面积B棒中的j与截面积成正比
C棒内的E与截面积成正比C棒的电压与截面积成正比
4.在静电场中过高斯面S的电通量为零,则ASE处处为零BSE处处不为零CSE处处EnD只说明∮dE·ds=05.线
A沿电流方向偏转B沿电流的反方向偏
××C不偏转D垂直于电流方向偏××
××6.如图所示,金属杆aoc以速度v在均匀磁场中做切割磁力线运××
动,
如果oa=oc=L,那么杆的动生电动势为A=blvB=blvsinθC=blvcosθD=blv(1+cosθ7.关于静电场下列说法正确的是
A电场和试探电荷同时存在同时消失BE=F/Q知道,电场强度与试探电荷成反比
C电场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
9
v××c×θ×
××o××××××a×××
×××××××××

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8.两个无限大平行平面均匀带电,电荷面密度均为+则图中三个区域内的场强是AE=0,E==
0

,E=0,BE=,E=0E00
CE==

20
,E=0E=,DE=,E=E2020200

+σ
+σ



9.由两个圆形金属板组成的平行板电容器,其极板面积为A将该电容器接于一交流电源上,极板上的电荷随时间变化,q=qmSint,则电容器内的位移电流密度为AqmωcosωtBAωqmcosωt
10.在平行板电容器中充满两种不同的介质,如图所示,r1r2则在
介质12中分别有
AD1=D2E1E2BD1=D2E1E2CD1D2E1=E2DD1D2E1=E2二、空题每小题3分,共36
1.正方形边长为a,体心有一点电荷q,则通过每个面的电通量2.已知某电场中电势为u=-电场强度E=
10
1-4
qmωq
cosωtCmcosωtDAA
εr1εr2
A
,其中Aa为常数,则x=b处的a+x

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3.导体静电平衡的必要条件为
4.电解质中无极分子的极化称为,有极分子的极化称
5.一切磁现象的本质起源是
6.产生动生电动势的非静电力是,相应的非静电场强
7.铁磁质的主要特征是8.理想变压器的电压电流关系是9.两个点电荷2qq相距l将第三个点电荷放在所受合力为零。
10.一个理想变压器,若输出端接10的电阻,输入端的阻抗为(假设
N1
=10N2
B
11.两根导线沿半径方向被引到铁环上BC两点,电流方向
如图所示,则环中心O处的磁感应强度B012.

三、计算题(44
C
2-11
r
1.(12一半径为R的带电球,其电荷体密度为ρ=ρ0(1-ρ0
R
为一常量,r为空间某点至球心的距离。试求:
1)球内外的场强分布。2r为多大时,场强最大?该点的场Emax=?
11

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2.(10厚度为2d的无限大导体平板,电流密度J沿z轴方向均匀溜过导体,求空间磁感应强度B的分布。
3.(121)一电路两端电压U=120+j50V电流I=8+j6A,求电路中的电阻和阻抗.(2













ε1=220V,ε2=200V,R1=R2=10Ω,RL=45Ω,
阻,如图示,求各支路上的电流。
4.(10如图所示,一很长的直导线载有交变电流i=I0sinωtA它旁
边有一长方形线圈ABCD,长为l,宽为(b-a,线圈和导线在同一平面内,:
(1穿过回路ABCD的磁通量Φ,(2回路ABCD中的感应电动势.
A
i
b
l
a
D3.4

B
R1R2RL
ε1
ε2
3.3.2

C


z
2d
电磁学试题库
试题9

一、选择题(每小题4分,共40分)
1、在半径为R的均匀带电球面上,任取面积元S,则此面积元上的电荷所受的
x电场力应是(
y
12
3.2

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2S2S
A0B是电荷面密度)CD
020
上说法都不对。
2RLC串联接到一交流电机上,若发电机的频率增加,将会使(A
感抗增加;B阻抗增加;C电流增加;D阻抗不变。
3、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
容、电量及两板内场强都减小。
4、在静电场中通过高斯面S的电通量为零,则(ASE处处为零;BSE处处不为零;
CSE处处满足EnD只说明

S
EdS0
5、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沿电流的反方向偏转;
C不偏转;D垂直于电流方向偏转。
6如图1所示,长为l的导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的轴OO匀角速转动,AC=
l
3
Bl2Bl2Bl2
UBUA的大小为ABCD
1869Bl2
2
7、下列说法正确的是(A场强大的地方,电势一定高;B带正电荷的物
体,电势一定为正;
C场强相等处,电势梯度一定相等;D等势面上各点场强处处相等。8两个无限大平行平面均匀带电,电荷面密度均为+则图2中三个区域内的场
强的大小为(
AE=0E=

E=0BE=E=0E=CE=E00020
=0E=

DE=E=E=2020020
9、一个电阻,一个电感线圈和一个电容器与交流电源组成串联电路,通过电容器
的电流应与下列哪一个的电压同位相?
A电阻;B电感线圈;C电容器;D全电路。
10、在平行板电容器中充满两种不同的介质,如图3所示,r1r2,则在介质
12中分别有(
AD1=D2E1E2BD1=D2E1E2CD1D2E1=E2DD113

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D2E1=E2
、计算题(共60分)
1、如图4所示,两个均匀带电的金属同心球壳,内球壳半径为R1,带电q1,外球
壳半径为R2,带电q2,试求两球壳之间任一点P(R1rR2
的场强与电势?(12
2两个电源向负载供电,1220V,2200V,R1R210,R345,忽略电源内阻,如图5所示,求各支路上的电流。(12
3、一半径为R的均匀无限长圆柱载流直导线,设其电流强度为I,试计算距轴线r处的磁感应强度B(12
4如图6所示,一根很长的直导线载有交变电流iI0sint,它旁边有一长方形线圈ABCD,长为l,宽为ba线圈和导线在同一平面内,求:(1穿过回ABCD的磁通量m(2回路ABCD中的感应电动势。(12
5、设一标明“220V,15W”的日光灯,工作电流为0.35安,求:(1功率因数;(2欲将功率因数提高到1,应并联多大的电容(电源的工作频率为50赫兹)?(12
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PR1
1
试题10
一、选择题(30q
2分)
q1O
RR2
1
2
1.金属球壳的内外半径分别为R1R2,其中心置一点电荷
q,如选无限远点电位为零,
R3
试问球壳的电位为多少?
Aq/40R1B.q/440RR22
C.qR1/40R2D.qR2/40R51
答:[]
2.设有12个电阻连接成如图所示的电路,每个电阻的阻值为RAB两点之间的等效
电阻RAB等于:
A.R/2B.RC.3R/2D.2R

答:[]
14
i

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3.四条相互平行的载流直导线,电流强度均为I,如图所示放置,正方形的边长为2a,则
正方形中心的磁感应强度大小为
A.BB.B
20I
a
20I
2a
0I
a
D.B0
C.B

答:[]
4.如图所示,三条线分别表示不同的磁介质的BH关系,下
列哪种判断是正确的?
A.曲线1表示顺磁质,曲线2表示抗磁质,曲线3表示铁磁质。B.曲线1表示抗磁质,曲线2表示铁磁质,曲线3表示顺磁质。C.曲线1表示抗磁质,曲线2表示顺磁质,曲线3表示铁磁质。D.曲线1表示顺磁质,曲线2表示铁磁质,曲线3表示抗磁质。

答:[]
5.有一圆形线圈在均匀磁场中做下列几种运动,那种情况在线圈中会产生感应电流?A.线圈平面法线沿磁场方向平移
B.线圈平面法线沿垂直于磁场方向平移
C.线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行D.线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直
答:[]
6.一个电阻,一个电感线圈和一个电容器与交流电源组成串联电路,通过电容器的电流应
与下列哪一个的电压同位相?
A.电阻B.电感线圈C.电容器D.全电路
答:[]二、填空题(25分,每小题5分)
1.如图所示,平行板电容器的极板面积为S,间距为d,对此电容器充电之后,拆去电源,
再插入相对介电常数为r厚度为d/2的均匀电介质板,设为插入介质前,两极板间的电场为E0,插入介E1E2
E1/E0__________E2/E0__________E1/E2__________
15

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2.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为:___________________________
3.有一电池组,其内阻可忽略不计,与一个外电阻R相接,产生的电流为0.6安培,再将
一个4欧姆的附加电阻串联到电路上,电流就降为0.5安培,则该电池组的电动势等于_______________________,外电阻R等于_____________________
4.一个220伏特,50赫兹的正弦交流电源,对某一用电器供电,已知用电器时电感性的,
其功率因数cos0.8这时用电器消耗的平均功率为100瓦。今在用电器两端并联一个理想电容器,使电路的功率因数cos1,这时用电器消耗的平均功率为_________5.试写出真空中麦克斯韦方程组得积分形式。
三、计算题(12分)如图1所示,在半径为R1R2的两个同心球面上分别均匀的分布着电Q1Q2,求:Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ各区域内的电场强度。

四、计算题(12分)一根有绝缘层并流有电流为I的无穷长直导线弯成如图2所示形
状,其圆半径为R,求圆心处的磁感应强度B
五、(10分)一细导线弯成直径为d的半圆形状(如图3,均匀磁场B垂直向上通过
导体所在平面。当导体绕着A点垂直半圆面逆时针一匀角速度旋转时,求导体AC间的电动势AC.

六、计算题(11分)一具有动能为K的电子束,从加速器管末端的“窗口”射出,另
有一金属极板与这窗口的距离为d,并与电子束方向垂直,如图4所示,试证:如
果在电子束前进的路上施加一个磁感应强度为B(2mK/ed
2
21/2
的磁场,电子束
16

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就打不到极板上(式中me为电子的质量和电荷),并在图上标明B的方向。
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试题10答案
一.选择题
1B2C3D4C5D6A二.1.
1
r
,1,
1
r
2.

q
r(r的方向由点电荷指向导体40r3
1
球的球心
312020欧;4.1005
Edl
EdS
1
B
dSt
0
q
i
i

E
dSt
Bdl0JdS00BdS0
三.
解:1)由于电荷分布的球对称性,因而电场分布也具有球对称性,以以O点为中心,O到场点的距离r为半径,做高斯面
所以EdSqi
0i
2)在(r1)区域因为EdS0所以
E0
0
4r2E0
3)在(R12)区域内因为EdSQ1
17

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4r2E
Q1
0

E
Q140r
2
E
Q140r2
r0
4)在(r>R2)区域因为EdSQ1Q2

0

4r2E
Q1Q2
0

E
Q1Q240r2


四.
E
Q1Q2
r0
40r2

r0为矢量r的单位矢。
解:圆心处磁感应强度B为载流圆线圈在圆心处产生的磁感应强度B1与载流直导线在圆心处产生的磁感应强度B2的矢量
1由毕—萨定律求得
B1
0I2R
方向垂直纸面向外
2利用安培环路定律求得3
B2
0I
2R
方向垂直纸面向外
0I
2R

BB1B2
0I0I(1

2R2R
方向垂直纸面向外
五.
解:AC之间作辅助线AC使之成为闭合的AEC半圆线圈。
18

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所以

d
0dt

AECCA0所以AECCAAC六.
解:1B的方向如图所示(若B垂直纸面向外,回旋方向向上,也对)
2)只要电子在磁场中的圆周轨道半径R满足以下条件Rd
则电子束打不到极板上
AC(VBdlBldlBldlBd2
0
0
d
d
12
ACBd2
12

19

eVBmV
2
3)设电子从窗口射出速度为V,则有下式
R
BmV
eR


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2
2
所以代入条件
B2mV
eReR
2
22
1
2m(mV2
2
12
eR
22
2mK
e2R2

B(2mK
2

Rd
ed
2
2
B(2mK

1
2

试题1
电磁学试题库

一、填空题(每小题2分,共20分)1在正q的电场中,把一个试探电荷由a点移到b点如图如示,电场力作的功2、一无限长均匀带电直线(线电荷密度为)与另一长为L,线电荷密度为的均匀带电直线AB共面,且互相垂直,A端到无限长均匀带电线的距离为a带电线AB所受的静电力为(
rbra
r
bao
3、导体在静电场中达到静电平衡的条件是(4、电流的稳恒条件的数学表达式是(
5、一长螺线管通有电流I,若导线均匀密绕,则螺线管中部的磁感应强度为(端面处的磁感应强度约为(
6、设想存在一个区域很大的均匀磁场,一金属板以恒定的速度V在磁场中运动,板面与磁场垂直。1)金属板中()感应电流。磁场对金属板的运动()阻尼作用。2金属板中电动势。3若用一导线连接金属两端,导线中()电流。〔括号内填“无”或“有”
7、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r)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(
8一无限长的载流圆柱体浸在无限大的各向同性的均匀线性的相对磁导率的r的磁介质中,则介质中的磁感应强度与真空中的磁感强度之比是(9、电偶极子在外电场中的能量(
10RLC串联接到一交流电机上,若发电机的频率增加,将会使感抗(二、选择题(每小题2分,共20分)
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+QC)金属导体两端带等量异号电荷,且电量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。
2、静电场中PQ两点的电势差(
A)与试探电荷的正负有关;B)与试探电荷的电量有关;C)与零势点的选择有关;D)与PQ两点的位置有关。3、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,20

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则其电势也是不变的。
4、一电源电动势为,内阻为r,与外电阻R连接,则:
A)在任何情况下,电源端电压都小于B)断路时,端电压等于
C)短路时,端电压等于D)在任何情况下,端电压都不等于5、把一电流元依次放置在无限长的栽流直导线附近的两点AB,如果A点和B点到导线的距离相等,电流元所受到的磁力大小:
A)一定相等;B)一定不相等;
C)不一定相等;DABC都不正确。
6、如果电容器两极间的电势差保持不变,这个电容器在电介质存在时所储存的自由电荷与没有电介质(即真空)时所储存的电荷相比:
(A增多;B)减少;C)相同;D)不能比较。

7、一细导线弯成直径为d的半圆形状,位于水平面内(如图)均匀磁场B竖直向上通
过导线所在平面,当导线绕过A点的竖直轴以匀速度ω逆时针方向旋转时,导体AC之间的电动势
AC为:

2
2
AdB
B2d
2
C1/2dB2
D1/2dB
B
C
A
8、在一无限长螺线管中,充满某种各向同性的均匀线性介质,介质的磁化率为m螺线管单位长度上绕有N匝导线,导线中通以传导电流I,则螺线管内的磁场为:
1
0NIBNI02A(B(CB01mNI(DB1mNI
9、两块无限大平行面上的电荷面密度分别为,图中所示的三个区域的电场强度大
B
小为:
E
A

EE
20020

20
E
B
E0
E
E
C

E
0E0

20
0


D
10把一电流元依次放置在无限长的载流直导线附近的两点AB如果A点和B点到导线的距离相等,电流元所受到的磁力大小:
A)一定相等B)一定不相等
C)不一定相等DABC都不正确。三、求一均匀带电球体的场强和电势分布,并画出EE(r(r曲线。设球的半径是R,带电量为Q12分)
四、试从电场的能量密度出发计算一均匀带电薄球壳的固有能,设球壳半径为R,带电量为q12分)
五、一圆柱形的长直导线,截面半径为R,稳恒电流均匀通过导线的截面,电流为I求导线内和导线外的磁场分布。12分)
六、一平行的金属导轨上放置一质量为m的金属杆,导轨间距为L。一端用电阻R21
E0
E
0
E0
A

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连接,均匀磁场B垂直于两导轨所在平面(如图所示),若杆以初速度v0向右滑动,假定导轨是光滑的,忽略导轨的金属杆的电阻,求:1)金属杆移动的最大距离;2)在这过程中电阻R上所发出的焦耳热。12分)

七、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=2.0,再将两电容并联。12分)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;3)求并联过程中能量的损失。4)问上述损失的能量到那里去了?

电磁学试题库试题1答案
一、填空题(每小题2分,共20分)1.
q1140rbra
2.
aLln20a
3.合场强在导体内部处处为零4.

5.
22
S

jdS0


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0nI
1
0nI2

6.7.
0rs
U2L
8.
2

r
9.10.增加

WPE

.选择题(每小题2分,共20分)1:C;2:D;3:B;4:B;5:C;6:A;7:C;8:C;9:D;10:C
三.求一均匀带电球体的场强和电势分布,并画出EE(r(r曲线。设球的半径是R,带电量为Q12分)E
解:若电球体的电荷休密度为

Q43
R3
R
r
根据高斯定理

S
EdS
q
01

rR时,在球内取同心球面作高斯面得
1Q4
r3
0433
R3
Qr
ˆE1e3r
40R2
E14r2
rR时,在球外取同心球面作高斯面得
r
23

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E2

Q40r2
ˆre

EEr的曲线如图1所示
根据电势与场强的积分关系得r
1

R
r
E1drE2dr
R

Q12RQ1
r|ln|Rr3
40r40R2
QQr2Q

80R80R340R
3QQr2
80R80R3Q3r2
380RR
2
r>R


r
Q1E2dr|r
40r


r的曲线如图2所示
Q40r
四、试从电场的能量密度出发计算一均匀带电薄球壳的固有能,设球壳半径为R带电量为q12分)
解:带电球壳的场分布在球外,离球心为r处的场强为
1q
E(rR2
40r
电场的能量密度为11q22E0E
23220r4
2球壳的固有能为能量分布具有球对称性,取体积元dV4rdr
2
1q2WEdV4rdrR322r40

1q2

80R

五、一圆柱形的长直导线,截面半径为R,稳恒电流均匀通过导线的截面,电流为I求导线内和导线外的磁场分布。12分)

解:假定导线是无限长的,根据对称性,可以判定磁感强度B的大小只与观察点到圆柱体轴线的距离有关,方向沿圆周的切线,如图3所示。在圆柱体内部,以rR为半径作一圆,圆心位于轴线上圆面与轴线垂直。把安培环路定理用于这圆周,有24

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3
Ir22
BdlB2r0r02I2CRR0rB2I2R
在圆柱体外部,R为半径作一圆,圆心亦位于轴线上,把安培环路定理用于这一圆r周有BdlB2r0IC0r
IB2
2R
圆柱体内外磁感强度B分布规律如图所示。
六、一平行的金属导轨上放置一质量为m的金属杆,导轨间距为L。一端用电阻R


连接,均匀磁场B垂直于两导轨所在平面(如图所示),若杆以初速度v0向右滑动,假定导轨是光滑的,忽略导轨的金属杆的电阻,求:1)金属杆移动的最大距离;2)在这过程中电阻R上所发出的焦耳热。12分)
v1)当杆AB0的初速度向历运动,要产生动生电动势,由于它与电阻R组成闭
合回路,有感应电流,即
BABL
vBL
i
R
A
RB
v0
v载流导体AB在磁场中受与0方向相反的安培力作用,即
2222
BLBˆˆLdsiˆFILBiiRRdt
L
B
由牛顿第二定律得
B2L2dsd
mamRdtdt
ds
金属杆能够移动的最大距离是杆的速度为零,上式积分得
mR
dv22
BL

s
0
ds
0
v0
Smax
2)在此过程中回路的焦耳热是
mRv0
B2l2
mR
dv22
Bl
B2l2R2B2l2dS
QiRdtvdtvdt2RRdt
2
25

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B2l2
R
B2l20mR
22
vdsRv0v
Bl
012
mvdvmv0
v0
2
dv

七、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=2.0,再将两电容并联。12分)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;3)求并联过程中能量的损失。4)问上述损失的能量到那里去了?解:1)电容器极板上的电量为
62
QCU900109008110C0
电容器在空气中的储蓄的能量为
1Q21812104W0182.3J6
2C02290010
能量损失为
WWW0182.2J
2)并联后总电容为
并联后总电量为
CC0rC01rC0
所以并联后电压为
Q2Q
2Q281102
U600V6
Cr1C02190010
Q
3)并联前的能量:
并联后的能量:
1Q21Q2
W364.5182.3546.8J
2C02rC0

11CU21rC0U222
1129001066002486J2
W
并联过程中的能量损矢为
WWW486546.860.8J
4)损失的能量转化为介质的动能,最后通过摩擦转化为热能(内能)
电磁学试题库试题2

一、填空题(每小题2分,共20分)
1一无限长均匀带电直线,电荷线密度为则离这带电线的距离分别为r1r2的两点之间的电势差是(Pr
2、在一电中性的金属球内,挖一任意形状的
O空腔,腔内绝缘地放一电量为q的点电荷,
q
26

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如图所示,球外离开球心为r处的P点的场强(
3、在金属球壳外距球心Od处置一点电荷q,球心O处电势(
4、有三个一段含源电路如图所示,
在图(a)中r
A
A
R1
RI
B
I
UAB=(

在图(b)中
(a
R
r
B
R2
B
UAB=(

在图(C)中
bIr
(c
A

UAB=(

5、载流导线形状如图所示,(虚线表示通向无穷远的直导线O处的磁感应强度的大小为(
R
I
O

6、在磁感应强度为B的水平方向均匀磁场中,一段质量为m,长为L的载流直导线沿

竖直方向从静止自由滑落,其所载电流为I,滑动中导线与B正交,且保持水平。则导线
下落的速度是(
z7、一金属细棒OA长为L,与竖直轴OZ的夹角为θ,放在磁感应强度为B的均匀磁场中,磁场方向如图所示,细棒以角速度ω
B
OZ轴转动(与OZ轴的夹角不变OA两端间的电势差
A

8、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oL,板间介电常数
r)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(
H
9
1
B
0r只适用于()介质。

10、三种理想元件电压电流关系的复数形式为(
一、选择题(每小题2分,共20分)
E
1、在用试探电荷检测电场时,电场强度的定义为:AEqo成反比
B)如果没有把试探电荷qo放在这一点上,则E=0
C)试探电荷的电量qo应尽可能小,甚至可以小于电子的电量D)试探电荷的体积应尽可能小,以致可以检测一点的场强
F
q0则(
2、两个平行放置的带电大金属板AB,四个表面电荷面密度为1234图所示,则有(
A142327
Q1Q2

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B1423C1423
D1423
3、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。4、描写材料的导电性能的物理量是:
A)电导率B)电阻RC)电流强度ID)电压U
5、在均匀磁场中放置两个面积相等而且通有相同电流的线圈,一个是三角形,另一个是矩形,则两者所受到的(A)磁力相等,最大磁力矩相等B)磁力不相等,最大磁力矩相等C)磁力相等,最大磁力矩不相等D)磁力不相等,最大磁力矩不相等
6、一电量为q的点电荷在均匀磁场中运动,下列说法正确的是(A)只要速度大小相同,所受的洛伦兹力就相同。
B)在速度不变的前提下,电荷q改变为-q,受力方向反向数值不变。C)电荷q改变为-q速度方向相反,力的方向反向,数值不变。

DvBF三个矢量,已知任意两个量的大小和方向,就能判断第三个量的方向与大
小。
7、在电子感应加速器中,如果在任意半径处场B=K/r,则轨道平面上的平均磁感应强度与轨道上的磁感应强度之比是:(
A11B12C23D21壳直径,壳内空腔中任一点的电场强度是:(

RR2的驻极体球壳被均匀极化,极化强度为PP的方向平行于球8、内外半径为1

PE
30(BE0A
P2PEE
30(D30(C
9、在一无限长螺线管中,充满某种各向同性的均匀线性介质,介质的磁化率为m
螺线管单位长度上绕有N匝导线,导线中通以传导电流I,则螺线管内的磁场为:(AB0NI
1
0NI2(B(CB01mNI
B
m(D
10、下列说法中正确的有(
A变化的电场所产生的磁场一定也变化;B变化的磁场所产生的电场一定也变化;C变化的电场所产生的磁场不一定变化;
B1NI
28

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D有电流就有磁场,无电流就一定无磁场。
三、半径分别为R1R2的两个同心球面都均匀带电,带电量分别为Q1Q2,两球面把空间分划为三个区域,求各区域的电势分布并画出r曲线。12分)
四、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R1外半径为R2求球壳的电势。12分)
五、同轴电缆由一导体圆柱和一它同轴的导体圆筒所构成。使用时,电流I从一导体流入,从另一导体流出,设导体中的电流均匀地分布在横截面上。圆柱的半径为r1圆筒的内外半径分别为r2r3,试求空间各处的磁感应强度。12分)
六、一平行的金属导轨上放置一质量为m的金属杆,导轨间距为L。一端用电阻R连接,均匀磁场B垂直于两导轨所在平面(如图所示),若杆以初速度v0向右滑动,假定导轨是光滑的,忽略导轨的金属杆的电阻,求:1)金属杆移动的最大距离;2)在这过程中电阻R上所发出的焦耳热。12分)
七、在如图所示的电路中,ε=10V,R1=5.0Ω,R2=10Ω、L=5.0H,试就(1)电键K刚接通和(2)电键K接通后很长时间这两种情况,分别计算通过R1R2的电流
i1i2,通后电
di2
iK的电流iR2两端的电势差,L两端的电势差以及通过L的电流2的变化率dt12分)
电磁学试题库
试题3

一、填空题(每小题2分,共20分)
1、带电粒子受到加速电压作用后速度增大,把静止状态下的电子加速到光速需要电压是(2、一无限长均匀带电直线(线电荷密度为)与另一长为L,线电荷密度为的均匀带电直线AB共面,且互相垂直,A端到无限长均匀带电线的距离为a带电线AB所受的静电力为(
3、如图所示,金属球壳内外半径分别为ab,带电量为Q,球壳腔内距球心Or处置一电量为q的点电荷,球心O点的电势(

bq

ao
4、两个同心的导体薄球壳,半径分别为rarb,其间充满电阻率为的均匀介质(1)两球壳之间的电阻(2)若两球壳之间的电压U,其电流密度
5、载流导线形状如图所示,(虚线表示通向无穷远的直导线O处的磁感应强度的大小为(
R
I
Oa6、一矩形闭合导线回路放在均匀磁场中,磁场方向与回路平面垂直,如图所示,回路的一条边ab可以在另外的两条边上滑
v动,在滑动过程中,保持良好的电接触,若可动边的长度为L
滑动速度为V,则回路中的感应电动势大小(,方向(
b29

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7、一个同轴圆柱形电容器,半径为ab,长度为L,假定两板间的电压
uUmsint,且电场随半径的变化与静电的情况相同,则通过半径为ra的任
一圆柱面的总位移电流是(
8、如图,有一均匀极化的介质球,半径为R,极化强度为P,则极化电荷在球心处产生的场强是(
10、有一理想变压器,

R9、对铁磁性介质HBM三者的关系是(

P
z
N1
15,若输出端接一个4的电阻,则输出端的阻抗为(N2
二、选择题(每小题2分,共20分)1、关于场强线有以下几种说法(A)电场线是闭合曲线
B)任意两条电场线可以相交
C)电场线的疏密程度代表场强的大小
D)电场线代表点电荷在电场中的运动轨迹
2、对某一高斯面S,如果有S则有(A)高斯面上各点的场强一定为零B)高斯面内必无电荷C)高斯面内必无净电荷D)高斯面外必无电荷
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
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U时,(略去边缘效应),则两极板间的作用力为:(

EdS0
CU2CU2
FF
2dd排斥力A排斥力BCU22CU2
FF
2d吸引力Dd吸引力C

5、一个功率为45w的电烙铁,额定电压是220/110V,其电阻丝有中心抽头[如图(a)所示],当电源是220V时,用AB两点接电源;当电源是110V时,则将电阻丝并联后接电源[如图(b)所示]在这两种接法中:
A)通过电阻丝的电流相同,电源供应的电流相同B)通过电阻丝的电流相同,电源供应的电流不相同C)通过电阻丝的电流不相同,电源供应的电流不相同D)通过电阻丝的电流不相同,电源供应的电流相同

6、如图所示,在载流螺线管的外面环绕闭合路径一周积分A0B0nI
AB
C
(a
D
(b
C

LBdl
等于(
L
30
I

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0nI
C2D0I

7已知两共轴细长螺线管,外管线圈半径为r1内管线圈半径为r2,匝数分别为N1N2.它们的互感系数是:
M
A
r1
r2r2r1
L1L2

M
BCM
L1L2

L1L2
DML1L2
8、在与磁感应强度为B的均匀恒定磁场垂直的平面内,有一长为L的直导线ab,导线a点以匀角速度ω转动,转轴与B平行,则ab上的动生电动势为:A

1
BL22
2
BBLC
D)ε=0
B
a
b


1
BL24
9、把一相对介电常数为r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:
q2W2
8a0Aq211Wr
80rab(Bq211W
80rabC
q21r11W
80rab(D

10、一无限长的同轴电缆线,其芯线的截面半径为R1,相对磁导率为
r
1
,其中均匀地
通过电流I,在它的外面包有一半径为R2的无限长同轴圆筒(其厚度可忽略不计),筒上的电流与前者等值反向,在芯线与导体圆筒之间充满相对磁导率为r2的均匀不导电磁介质。则磁感应强度BR1rR2区中的分布为:
0rIr0r2I0I
2BB2R1(C2r(D2rAB=0B
三、半径为R的无限长直圆柱体内均匀带电,体电荷密度为,求场强和电势的分布
B
(以圆柱体的中心轴线作为电势的零参考点),并画出EE(r(r曲线。12分)
31

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四、两导体球,半径分别为Rr,相距甚远,分别带有电量Qq,今用一细导线连接两球,求达到静电平衡时,两导体球上的电荷面密度之比值。12分)
五、用安培环路定理计算载流长螺线管内部的磁场。12分)
六、一圆柱形线圈由50匝表面绝缘的细导线绕成,圆面积S=4.0m²,放在另一个半径R=20cm的大圆形线圈中心,两者同轴,大圆线圈由100匝表面绝缘的导线绕成。(1求这两个线圈的互感M(2当大线圈导线中电流每秒减少50A时,求小线圈中感应电动势。12分)
七、如图3-1所示的电阻R、质量m、宽为L的窄长矩形回路,受恒力F的作用从所画的位置由静止开始运动,在虚线右方有磁感应强度为B、垂直于图面的均匀磁场。1)画出回路速度随时间变化的函数曲线;2)求末速度。12分)电磁学试题库
试题4

一、填空题(每小题2分,共20分)
1、一均匀带电球面,电量为Q,半径为R,在球内离球心R/2处放一电量为q的点电荷,假定点电荷的引入并不破坏球面上电荷的均匀分布,整个带电系统在球外P点产生的电场强度(
R
2
r
O
P2、一无限长均匀带电直线(线电荷密度为)与另一长为L,线电荷密度为的均匀带电直线AB共面,且互相垂直,A端到无限长均匀带电线的距离为a带电线AB所受的静电力为(
3、如图所示,金属球壳内外半径分别为ab,带电量为Q,球壳腔内距球心Or处置一电量为q的点电荷,球心O点的电势(

bq

ao

4、平行板电容器充电后两极板的面电荷密度分别为+σ与-σ,极板上单位面积的受力
5112V29V38Vr1r2r31
R1R3R4R52R23U=
ab
1r1
e
R1ab2r2R2R5
dR3R4
c
3r3
6、两条无限长的平行直导线相距a,当通以相等同向电流时,则距直导线距离都为a的一点P的磁感应强度的大小是(32

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I
a
I
aa
P
7、通过回路所圈围的面积的磁通量发生变化时,回路中就产生感应电动势,引起磁通量变化的物理量是(
8CrC0成立的条件是(
9、铁介质的主要特征是(
10、麦克斯韦在总结前人电磁学全部成就的基础上,提出了两条假设。三、选择题(每小题2分,共20分)
E
1、在用试探电荷检测电场时,电场强度的定义为:AEqo成反比
B)如果没有把试探电荷qo放在这一点上,则E=0
C)试探电荷的电量qo应尽可能小,甚至可以小于电子的电量D)试探电荷的体积应尽可能小,以致可以检测一点的场强2一点电荷q位于边长为d的立方体的顶角上,通过与q相连的三个平面的电通量是
F
q0则(
q4A0
q100
C

q8B0
D0
3、两个平行放置的带电大金属板AB,四个表面电荷面密度为1234
图所示,则有(Q1Q2A1423B1423C1423D1423

4、如图所示,图中各电阻值均为RRAB为(ARAB4BRAB2
1234
B
C
A
5、一圆线圈的半径为R,载有电流I,放在均匀外磁场中,如图所示,线圈导线上的33
RI
RAB
33RRABR4D2


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张力是:AT=2RIBBT=IRBCT=0
DT=2RIB
6、一个分布在圆柱形体积内的均匀磁场,磁感应强度为B,方向沿圆柱的轴线,圆柱
dBdt的半径为RB的量值以的恒定速率减小,在磁场中放置一等腰形金属框ABCD(如
图所示)已知AB=RCD=R/2,线框中总电动势为:
332
RK16A顺时针方向332
RK
B16逆时针方向
RO
32
RK
C4顺时针方向32
RK
D4逆时针方向

DA
60
C
B
7一个介质球其内半径为R,外半径为R+a,在球心有一电量为q0的点电荷,对于
R<r<R+a电场强度为:
q0q0r1q0q0
22224r4r4r0r0r4rA(B(C(D

8、在与磁感应强度为B的均匀恒定磁场垂直的平面内,有一长为L的直导线ab,导线
a点以匀角速度ω转动,转轴与B平行,则ab上的动生电动势为:A

1
BL22
2
BBL
B
a
b

C
D)ε=0
9、放在平滑桌面上的铁钉被一磁铁吸引而运动,其产生的动能是因为消耗了A)磁场能量;B)磁场强度;C)磁场力;D)磁力线。
10、一块很大的磁介质在均匀外场H0的作用下均匀磁化,已知介质内磁化强度为MM的方向与H的方向相同,在此介质中有一半径为a的球形空腔,则磁化电流在腔中心处产生的磁感应强度是:

1
BL24
10M
A3
三、一无限大的均匀带电平面上有一半径为R的小圆孔,设带电平面的电荷面密度为试求通过圆孔中心,且垂直于带电平面的轴在线一点P处的电场强度。12分)34
220M0M
(B3(C3(D0M

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四、半径为R1的导体球带有电荷q,球外有一个内、外半径分别为R2R3的同心等体球壳,壳上带有电荷Q,如果在球壳外再放一个内半径为R4、外半径为R5的同心导体球壳,壳上带有电荷Q'如图20-1所示。试问:11,212各为多少?(2)内球与最外球壳之间的电势差'(14是多少?(12分)
五、在图示电路中,R32.0R1R2R4R54R3R63R3二个理想电压源的电动势分别为1210V,求流过R3的电流。12分)I1I1I4

I4
R1R4
R3I31
2
磁感强度为B=dta为恒量),其方向垂直纸面向里,试求IIt=T时刻下列各点处的电场强度
ddR5R6
xR2
2之内存在着随时间t变化的均匀磁场,磁场的六、如图所示,在空间区域2II

3
4
d
x0;(2x;(3xd
2E112分)
31
七、有一线圈,其电感为20H,电阻为10Ω,把这线圈突然接到ε=100V的电池组上,
试求在线圈与电池组连接之后经过0.1s时(1)磁场中储藏能量的增加率;2)产生焦耳热的速率。12分)电磁学试题库
试题5

一、填空题(每小题2分,共20分)
1把一个均匀带电Q的球形肥皂泡由半径为r1吹到r2,则半径为r(r12的高斯面上任一点场强大小由变为
2、通常电介质的极化分为两类,其中无极分子的极化称为3、已知一段含源电路如图3所示,则UAUB等于
4、电量为q,质量为m的粒子,以初速v0进入匀强I(
1,r1
(2,r2
磁场B中,如果v0B垂直,则带电粒子受到的洛仑兹力大小为,带电粒子将作运动。
ARB5、长为LL,半径为R,总匝数为N的长直螺线管内充满3磁导率为的磁介质(设为常量),则该螺线管的自感系数大小为
6、一切磁现象,其本质起源于(
7R,L,C串联谐振电路的0=Q=8、位移电流密度jd=,电流强度id=9、理想变压器的电压电流关系
U1U2

I1I2

10、写出Maxwell方程组(

四、选择题(每小题2分,共20分)
35

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1、在半径为R的均匀带电球面上,任取面积元S,则此面积元上的电荷所受的电场力应是(
2S2SA0B是电荷面密度)CD以上说法都不对。
020
2RLC串联接到一交流电机上,若发电机的频率增加,将会使(
A感抗增加;B阻抗增加;C电流增加;D阻抗不变。
3、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。
4、在静电场中通过高斯面S的电通量为零,则(
ASE处处为零;BSE处处不为零;CSE处处满足EnD只说

S
EdS0
5、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沿电流的反方向偏转;C不偏转;D垂直于电流方向偏转。6、如图1所示,长为l的导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的轴OO'匀角速转动,AC=
l
,则UBUA的大小为(3
B
Bl2Bl2Bl2Bl2OABCD18692BA
C
7、下列说法正确的是(
lA场强大的地方,电势一定高;O
B带正电荷的物体,电势一定为正;C场强相等处,
1电势梯度一定相等;D等势面上各点场强处处相等。
8、两个无限大平行平面均匀带电,电荷面密度均为+
则图2中三个区域内的场强的大小为(
AE=0E=

E=0BE=E=000
2
E=
CE=E=0E=DE=E=E=0202020020
9、一个电阻,一个电感线圈和一个电容器与交流电源组成串联电路,通过电容器的电
流应与下列哪一个的电压同位相?(
A电阻;B电感线圈;C电容器;D全电路。
10、在平行板电容器中充满两种不同的介质,如图3所示,
r1
r1r2,则在介质12中分别有(
r2
AD1=D2E1E2BD1=D2E1E2CD1D2E1=E2DD1D2E1=E2336

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三、如图4所示,两个均匀带电的金属同心球壳,内球壳半径为R1,带电q1,外球壳半径为R2,带电q2,试求两球壳之间任一点P(R1rR2的场强与电势?(12
四、两个电源向负载供电,1220V,2200V,R1R210,R345,忽略电源内阻,如图5所示,求各支路上的电流。(12
五、一半径为R的均匀无限长圆柱载流直导线,设其电流强度为I试计算距轴线为r处的磁感应强度B(12
六、如图6所示,一根很长的直导线载有交变电流iI0sint,它旁边有一长方形线ABCD,长为l,宽为ba线圈和导线在同一平面内,求:(1穿过回路ABCD的磁通量m(2回路ABCD中的感应电动势。(12
IC

七、设一标明“220V,15W”的日光灯,工作电流为0.35安,求:(1功率因数;(2欲将功率因数提高到1,应并联多大的电容(电源的工作频率为50赫兹)?(12
U
I

A
YIQIEP
q2
R1
1电磁学试题库试题9答案
q1
OR1
R2
一、择题(每小题2分,共20分)2a1C2A3D4D5A6B7C8B9A10A二、计算题R4112分)解:由高斯定理
i
l
R2
3

EdS
s
50
q选择半径为r的球面为高斯面,
6
b
D
C
E4r
2
q
0

R1rR2
q240R2
qq1
E
q140r3
r

UU1U2
q140r
=
140
(
q1q2
rR2
212I1,I2,I3I1I2I3
12I1R1I2R22I2R2I3R3,联立求解得:I13.1(A,I21.1(A,I34.2(A
312分)解:应用环路定理
BdlI以轴线为心,r为半径选一圆周
0
l
0rr2
I(r为积分回路,则在内部,B2r0I02IB2
R2R
37
R

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I
在外部,B2r0IIB0(r
2r

RB的方向由右螺旋法则判定。
412分)解:由毕—萨定律知,直线电流i产生的磁场BB
0i
2a
b
iilb0i
(1dmBdSdSdSldxmdm0ldx0ln
2x2x2aa
(2由法拉第定律:
dmd0ilbIlb
(lniI0sint00lncostdtdt2a2a
15
512分)解:(1功率因数cos0.2
2200.35
2)画出矢量图,根据题意,IsinICjCU



IC



U

C
Isin0.350.98
5(微法)U502202
I

电磁学试题库试题3答案
一、填空题(每小题2分,共20分)1.
2.56105V
2.

aLln20a
3.4.
140
qqQqrab
Urarbrbra
4rarbrbrar2

38

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5.
0I4R

6.BLVba7.
2LUm
costblna
8.
P30

9.
BHM
0

10.900
.选择题(每小题2分,共20分)1:C;2:C;3:B;4:C;5:B;6:D;7:B;8:A;9:B;10:C
三、半径为R的无限长直圆柱体内均匀带电,体电荷密度为,求场强和电势的分布(以圆柱体的中心轴线作为电势的零参考点),并画出EE(r(r曲线。12分)
解:由对称性和高斯定理,求得圆柱体内外的场强为
r2l
E1dS2rlE10
Er
rE1er
20
R2l
ORE2dS2rlE20
r>R
r
场强的变化规律如图所示,由电势与场强的关系求得圆柱体的内外的电势为
R2E2er
20r

0ee20
1Edrrdrr|r
r2400r
39
R
r

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2
r
40
0
R

2E2drEdr
r
R
R
r
0rR2R2R2
drdrlnR
R220r2r4000
电势的变化规律如图所示

四、两导体球,半径分别为Rr,相距甚远,分别带有电量Qq,今用一细导线连接两球,求达到静电平衡时,两导体球上的电荷面密度之比值。12分)
解:当导体球相距甚远时,每一导体球都可以看作为孤立导体处理。导体球的电势分别
R2r12ln40R
当用导线连结时,两导体球上的电荷重新分布,电量变为Qq但导线很细,分布在导
线上的电荷忽略不计。这是两导体球的电势相等,即Q'q'
Rr
''
QqQq
由此可求得R
Q'(Qq
Rr
r
q'(QqRr
面电荷密度Q'qQ1
R
4R24(RrR
q'qQ1
r2
4r4(Rrr所以
Rr
rR

五、用安培环路定理计算载流长螺线管内部的磁场。12分)
解:设密绕螺线管单位长度的匝数为n,导线中的电流为I。如果螺线管很长,管内每一点的磁场几乎都平行于轴线。作矩形闭合路径,使两条边与轴线平行,并分别位于管内外,另两条边与轴线垂直,如图所示。磁场对abcd这一闭合路径的环流为bcda
lBdlBdlBdlBdlBdl
eCabcdf
1Q
40R1q40r

''

BcdBabl0
40
d
cb
o'
o
a

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BcdBabB0nI
即在螺线管内磁场是均匀的。
磁场对abfe这一闭合路径的环流为
bfea
BdlBdlBdlBdlBdl
Cabfe

(BfeBabl0nIl所以

BfeBab0nI
Bfe0nIBab0nI0nI0
即在螺线管外磁场为零。
六、一圆柱形线圈由50匝表面绝缘的细导线绕成,圆面积S=4.0m²,放在另一个半径R=20cm的大圆形线圈中心,两者同轴,大圆线圈由100匝表面绝缘的导线绕成。(1求这两个线圈的互感M(2当大线圈导线中电流每秒减少50A时,求小线圈中感应电动势。12分)

解:1)令大线圈为1线圈,小线圈为2线圈,且设大线圈中通以电流I1。每一匝大线圈在圆心处产生的
磁感强度为
0N1I1
B1
2R
整个大线圈在圆心处产生的磁感强度为
B1N1B
0N1I1
2R
因小线圈半径远小于R,穿过小线圈的磁通匝链数为
0N1N2I1S2
NBS21212
2R210N1N2S2
M
I12R
4107100504.0104
6.3106H
20.20
2)小线圈中的感应电动势为dI
M6.3106(503.2104V

dt

七、如图3-1所示的电阻R、质量m、宽为L的窄长矩形回路,受恒力F的作用从所画
的位置由静止开始运动,在虚线右方有磁感应强度为B、垂直于图面的均匀磁场。1)画出回路速度随时间变化的函数曲线;2)求末速度。12分)
解:当回路进入磁场时,CD边切割磁感线,在回路中产生的动生电动势和感应电流分别是1Bvl41
I

R

BvlR
AB
DC
F

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载流导体CD在磁场中受到与F方向相反的
安培力作用,大小为3-1

B2l2v
FIlB
Rdv
FFm
dt
B2l2dvFvm
Rdtdtdv22
vBlm
Fv
RFR
B2l2B2l2dFv22
tBlvRdt0Rm0B2l2
Fv
R
v由初始条件t=0=0,得回路的速度方程为3-2
Bl
tFR
v22(1eRm
Bl
22
t
由速度方程画出回路的速度随时间变化的曲线如图3-2所示
B2l
Fv0
R2)当安培力与外力相等时,回路速度达到稳定,由平衡条件得末速度为
FRv22
Bl

电磁学试题库试题4答案
一、填空题(每小题2分,共20分)1.Q
2
40r
qR
40r
2
2

2.
aL
ln20a
42

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3.4.
140
qqQqrab
2
20

5.1V

6.

7.磁感应强度B、圈围的面积S及二者夹角θ

03I2a

8.介质为均匀介质
9.值、非线性、磁滞。10.涡旋电场和位移电流
.选择题(每小题2分,共20分)1:D;2:D;3:A;4:D;5:B;6:A;7:A;8:A;9:A;10:B
三、一无限大的均匀带电平面上有一半径为R的小圆孔,设带电平面的电荷面密度为试求通过圆孔中心,且垂直于带电平面的轴在线一点P处的电场强度。12分)
解法一:取一细圆环带,其半径rr>R,带度为dr,如图所示,则圆环带的面积为
dS2rdr,其上带电量为

应用已知的带电细圆环在轴线上的场强公式,可得该圆环带在轴线上P点产生电场的大小
dqds2rdr
dE
2rdrx
40(xr
2
2
32
r
dr

因此,该系统在P点产生的总场强的大小为R
p
x

43

百度文库

EdE
E

R
2rdrx
22
4xr0
3
2
x
20R2x2
x
20R2x2

ˆi

解法二:采用补偿法。若在圆孔上补一个半径为R,电荷面密度为的圆盘,则P点处的

场强可以看成是电荷密度为的无限大均匀电平面在P点产生的场强E1和电荷面密度为

半径为R的带电圆盘在P点产生的场强E2的矢量和,即
其中
EPE1E2

ˆE1i
20(无限大平面)

xˆE21i20R2x2(带电圆盘)
R


p
x

所以
E
x20R2x2
ˆi


四、半径为R1的导体球带有电荷q,球外有一个内、外半径分别为R2R3的同心等体球壳,壳上带有电荷Q,如果在球壳外再放一个内半径为R4、外半径为R5的同心导体球壳,壳上带有电荷Q'如图20-1所示。试问:11,212各为多少?(2)内球与最外球壳之间的电势差'(14是多少?(12分)解:(1根据静电感应知,各球壳内外表面带电量如图所示
R4
qQqQqQQ'RRR453
q111240R1R2q
1
qqqQqQqQQ4
40R5
(2
qqqQqQqQQ'
RRRRR523411qqqQqQqQQ'2
40R3R3R3R4R51
1401
40
Q'
q
R5
R1
R3
R2
qQq
qQ
qQQ'
44

百度文库


qQQ'
40R5
14
qqqQqQRRRR
2341
五、18在图示电路中,R32.0R1R2R4R54R3R63R3二个理想
1
40
电压源的电动势分别为1210V,求流过R3的电流。12分)
解:设各支路电流如图所示,由基尔霍夫方程得对回路I
(I3I1R2I3R3(I3I4R519I34I14I45……①
I1
I4
R3
I1I4
R1
对回路Ⅱ:
I31I1R1I4R4I3R31
R4R5

R6
I3I4
2
4I14I4I35……②
对回路Ⅲ:
R2I3I1

I3I4R5I4R4(I1I4R62
4I33I111I45……③
由①式+②式得
10I310

I31A
dd
x
2之内存在着随时间t变化的均匀磁场,磁场的六、如图所示,在空间区域2

磁感强度为B=dta为恒量),其方向垂直纸面向里,试求t=T时刻下列各点处的电场强度E1
解:1)由于变化的磁场具有面对称,所以产生的感应电场只有平行于对称面的分量,也具有面对称,x0的平面是对称面,因此x0时,Ek02)当的环流为
x0;(2x
d
;(3xd212分)
x
dl
ad
2时,通过对称面作矩形环路abcd,使abl2如图所示,感应电场

L
Ekdl
dB
dsdt
b
c
e
x
dBdldt2
x
ddOddBEk22
2dt
dBa
Batdt因为,所以1Ekad
2
3)当xd时,作矩形环路abef,使afd,同理Ekl
45
d2
Oa
dd
2
f

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Ekl

dBdldt2

Ek
1ad2
七、有一线圈,其电感为20H,电阻为10Ω,把这线圈突然接到ε=100V的电池组上,试求在线圈与电池组连接之后经过0.1s时(1)磁场中储藏能量的增加率;2)产生焦耳热的速率。12分)
解:RL电路如图所示,当K闭合瞬时,暂态方程为
L

R

微分方程解为
diiRdt
R
tL
LRK

电流的变化率为
ttdiRRRLL
eedtRLL
1
WLi2
21)由
R
ttdWdiL
LiL(1eeL

dtdtRL
i(1e
R
10100.10.11002
3(1e20e20
10
103(10.950.95

47.5J/s
2
2)由QiRtdQ2
iR
dt

2
(1e
R
tL
e
RtL
((1eR1002((10.952
10
2.5J/s

3
R
tL2

电磁学试题库试题5答案
一、填空题(每小题2分,共20分)
46

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1.
Q40r2
0
2.位移极化3.21I(Rr1r221I(Rr1r24.qV0B,匀速圆周5.
R2N2
L
6.电流或电荷的运动7.
0
11L
Q
RCLC

8.
jd
dDdD
iddtdt

9.

N1N2N2N1
10.
EdlB
t
L
S
dS,Bdl(0J
L
S
1E
dS,2
ct

S
EdS
1
0
dV,BdS0.
S
S
.选择题(每小题2分,共20分)
47

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1:C;2:A;3:D;4:D;5:A;6:B;7:C;8:B;9:A;10:A
三、如图4所示,两个均匀带电的金属同心球壳,内球壳半径为R1,带电q1,外球壳半径为R2,带电q2,试求两球壳之间任一点P(R1rR2的场强与电势?(12

解:由高斯定EdS
s
q,选择半径r的球面为高斯面,
0

E4r2
q
0

R1rR2
q240R2
qq1
E
q140r3
r

UU1U2
q140r
=
140
(
q1q2
rR2
四、两个电源向负载供电,1220V,2200V,R1R210,R345,忽略电源内阻,如图5所示,求各支路上的电流。(12
I1,I2,I3I1I2I3
12I1R1I2R22I2R2I3R3,联立求解得:I13.1(A,I21.1(A,I34.2(A

五、一半径为R的均匀无限长圆柱载流直导线,设其电流强度为I试计算距轴线为r处的磁感应强度B(12
解:应用环路定理
BdlI以轴线为心,r为半径选一圆周为积分回
0
l
0rr2
I(r路,则在内部,B2r0I02IB
R2R2I
在外部,B2r0IIB0(r
2r
R

RB的方向由右螺旋法则判定。
六、如图6所示,一根很长的直导线载有交变电流iI0sint,它旁边有一长方形线ABCD,长为l,宽为ba线圈和导线在同一平面内,求:(1穿过回路ABCD的磁通量m(2回路ABCD中的感应电动势。(12解:由毕—萨定律知,直线电流i产生的磁场BB
0i
2a
b
iilb0i
dSdSldxmdm0ldx0ln(1dmBdS2x2x2aa
48

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(2
dmd0ilb
(lniI0sintdtdt2a


0I0lb
lncost2a

七、设一标明“220V,15W”的日光灯,工作电流为0.35安,求:(1功率因数;(2欲将功率因数提高到1,应并联多大的电容(电源的工作频率为50赫兹)?(12

IC
15
解:(1功率因数cos0.2
2200.35

2)画出矢量图,根据题意,IsinICjCU



U

Isin0.350.98
C5(微法)
U502202


YIQIE
I
P
A
q2
电磁学试题库试题6答案2一、填空题:(每小题2分,
4
q1
OR1

R1R2
1
i
l
a
R2
R3
bD
C
1E
Q6S2、电荷宏观运动停止,内部电场处处为零。522
40R4R
1
3、位移极化,取向极化。4、电流或电荷的运动。5、高值、非线形、磁滞。60
1LC
,Q
1L
RC

N1N2dDdDu
,id7jd8;9uEdl;En
N2N1dtdtn

B
10LEdldS
tS
1
EdS
S

1E
(0j2dSLBdltcS
0

dvBdS0
v
s
49

百度文库

二、填空题:(每小题5分)
1EP沿矢径r的方向;EP
I11
20(3ML1L220r8ab
m2v2mv(r1r22
R69004C1:C25m2eeB4r1r2
三、15分)解:应用高斯定理,选半径为r的同心球面为高斯面,

1rR1时,因是导体内部,D0E0P0

R1rR2DdSQD4r2Q
S

DQQ
DrEr22
4r40rr
(1rQ
rP0(1rE
4rr2

R1rE

Q
rP0Dr22
40r4rQ

2、由(P2P1n21
P(R1
(1rQ4rR1
2
P(R2
(1rQ4rR2
2

四、15分)解:应用环路定律,选回路L及环绕方向如图所示,

Bdl0I
L

BdlBdl0Bdl02Bl0il
L
AB
CD
B
0
2
i

B的方向如图所示。
五、10分)解:由法拉第定律:
50

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/53c942f27275a417866fb84ae45c3b3566ecdd8e.html

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