1、A-1一. 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
2、 EF/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) (B) (C) (D) 002
3、06. 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A-28. 一电场强度为
4、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) ; (B) ;221(C) ;(D ) 。2E09. 在静电场中,电力线为均匀分布的平行直线的区域内,在电力线方向上任意两点的电场强度 E 和电势 U 相比较 (A) E 相同,U 不同 (B) E 不同,U 相同(C) E 不同,U 不同 (D) E 相同,U 相同10. 如图,有 N 个电量均为 q 的点电荷,以两种方式分布 在相同半径的圆周上,一种是无规则地分布,另一种是均匀分布,比较这两种情况下在过圆心 O 并垂直于圆平面的z 轴上任一点 P 的场强与电势,则有 (A)
5、场强不等,电势不等(B) 场强相等,电势相等(C) 场强分量 Ez 相等,电势相等(D) 场强分量 Ez 相等,电势不等11. C1 和 C2 两空气电容器并联起来接上电源充电,然后将电源断开,再把一电介质板插入 C1 中,则 (A) C1 和 C2 极板上电量都不变(B) C1 极板上电量增大,C 2 极板上电量不变(C) C1 极板上电量增大,C 2 极板上电量减少(D) C1 极板上电量减少,C 2 极板上电量增大12. 在一点电荷产生的静电场中,一块电介质如图所示放置,以点电荷所在处为球心做一球形闭合面,则对此球形闭合面 (A) 高斯定理成立,且可用它求出闭合面上各点的场强(B) 高斯
6、定理成立,但不能用它求出闭合面上各点的场强(C) 由于电介质不对称分布,高斯定理不成立(D) 即使电介质对称分布,高斯定理也不成立13. 有一接地的金属球,用一弹簧吊起,金属球原来不带电,若在它的下方放置一电量为 q 的点电荷,如图所示,则 (A) 只有当 q0 时,金属球才下移(B) 只有当 qj2,E 1E2。第四章 稳恒磁场1. 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应强度的叠加原理求出2. 如图所示的两个半径为 R
7、 的相同的金属环在 a、b 两点接触(ab 连线为环直径) ,并相互垂直放置。电流 I 沿 ab 连线方向由 a 端流入,b 端流出,则环中心 O 点的磁感应强度的大小为 (A) 0 (B) (C) (D) (E) I40I200RI820IabA-5PrI I3. 一电量为 q、质量为 m 的带电粒子以速度 v 垂直均匀磁场 B 运动时,其回旋频率、半径为 (A) ; ;( B) ;B2qvm2q(C) ; ; (D) ;q v4. 已知半径为 r 的圆形导线,载有电流 I,圆心 P 处的磁感应强度为 B0,若另有一如图所示的、半径为 r、载流为 I 的半圆形导线,试问后者在P 点处的磁感应
8、强度为多少? ( )(A)4B 0 (B )2B 0 (C )B 0 (D)B 0/2 (E)B 0/45. 在无限长直圆柱形的薄导体壳中,流有均匀电流,电流强度为 I,假设壳层厚度很薄,磁感应强度 B 的空间分布为 (A) 壳内、壳层中 B 为零,壳外 ;)2(0rI(B) 壳内、壳层中 B 为零,壳外(C) 壳内 B=0,壳外 ,壳层中的 B 无法确定;)2(0rI(D) 壳内 B=0,壳外 ,壳层中的 。)4(0rI6. 均匀磁场的磁感应强度 B 垂直于半径为 r 的圆面,今以该圆面为边界,作一半球面 S,则通过 S 面的磁通量的大小为 ( )(A)2r 2B (B) r2B(C)0 (
9、D)无法确定的量。7. 下列说法中正确的是 ( )(A)通电短导线在磁场中一定受到安培力的作用(B)通电直导线在匀强磁场中受到的安培力一定等于 B、I、L 三者的乘积(C)当磁场方向和电流方向同时反向,该通电直导线受到的安培力的方向与原来方向相同(D)以上说法都不对8. 在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积 S1=2S2 ,通有电流 I1 =2I2,它们所受的最大磁力矩之比 M1M 2 等于 (A) 1; (B) 2; (C) 4; (D) 1/49. 长直电流 I2 与圆形电流 I1 共面,并与其一直径相重合,如图(但两者间绝缘) ,设长直电流不动,则圆形电流将 (A) 绕 I2 旋转(B)
10、 向左运动(C) 向右运动(D) 向上运动10.在均匀磁场中放置三个面积相等且通过相同电流的线圈,一个是矩形,A-6一个是正方形,一是三角形,则 (A) 正方形受力为零,矩形最大; (B) 三角形受的最大磁力矩最小;(C) 三线圈的合磁力和最大磁力矩皆为零;(D) 三线圈所受的最大磁力矩均相等。11. 使用条件为 IldBL0(A)任意条件;(B) 载流体具有某种对称性;(C) 真空、稳恒电流;(D)真空,任意电流。12. 一块半导体样品呈长方体形,如图放置。沿 x 轴正方向有电流 I,在 z轴正方向有均匀磁场 B,测得样品两侧电位差 UAA =UA-UA 0,则(A) 载流子带负电荷; z
11、( ) (B) 载流子带正电荷;(C) 无法判别载流子所 y带电荷的正负。 x第五章1. 在圆柱形空间内有一磁感应强度为 B 的均匀磁场,如图所示,B 的大小以速率 dB/dt 变化。有一长度为 l 的金属棒先后放在磁场的两个不同位置 1(ab)和 2(a b) ,则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为 (A) 2 = 1 0(B) 2 1(D) 2 = 1 = 02. 如图所示,导体棒 AB 在均匀磁场 B 中绕通过 C 点的垂直于棒且沿磁场方向的轴 OO 转动(角速度 与 B 同方向) ,BC 的长度为棒长的1/3,则 (A) A 点比 B 点电位高(B) A 点与 B 点电位
12、相等(C) A 点比 B 点电位低(D) 有稳恒电流从 A 点流向 B 点3. 面积为 S 和 2S 的两圆线圈 1、2 如图所示放置,通有相同的电流 I,线A BCOOBBIA AA-7圈 1 的电流所产生的通过线圈 2 的磁通用 12 表示,线圈 2 的电流所产生的通过线圈 1 的磁通用 21 表示,则 12 和 21 的大小关系为: (E) 122 21(F) 12 212(G) 12 21(H) 12 214. 在圆柱形空间内有一磁感应强度为 B 的均匀磁场,如图所示,B 的大小以速率 dB/dt 变化。在磁场中有 A、B 两点,其间可放直导线 和弯曲AB的导线 AB,则 (I) 电动
13、势只在 导线中产生;AB(J) 电动势只 在 AB 导线中产生;(K) 电动势在 和 AB 中都产生,且两者大小相等(L) 导线中的电动势小于 AB 导线中的电动势5. 两个相距不太远的平面圆线圈,设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心,怎样放置可使其互感系数近似为零? (A) 两线圈的轴线互相平行 (B) 两线圈的轴线成 45角(C) 两线圈的轴线互相垂直 (D) 两线圈的轴线成 30角6. 如图所示,乙线圈和甲线圈互相绝缘,且乙线圈有一半面积在甲线圈内,当甲线圈中的电流逐渐减弱时,乙线圈中的感应电流 ( )(A)为零; (B)顺时针流动;(C)逆时针流动;(D)无法确定7. 如图所示,长度
14、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) Blv(B) Blv sin(C) Blv cos(D) 08. 线圈 A、B 平行近邻放置,在线圈 A 中流过脉冲电流时,则线圈 B(假设其它力可以忽落) a) 远离线圈 A;b) 靠近线圈 A;c) 运动方向不确定,与线圈 A 中脉冲电流方向有关;第六章1. 有两个长度和匝数相同,而横截面积不同的细长空心螺线管,当螺线管中通有相同的电流时, ( )S 2S21IIOA B I甲乙A-8(M) 二管内的磁场能量密度 w 大 w 小 ;(N) 二管内的磁场能量密度 w 小 w 大 ;(O) 二管内的
15、磁场能量密度 w 大 w 小 ;(P) 无法判断。2. 在抗磁质中,磁场强度 H 与磁感应强度 B 的关系应满足下列情况的哪一种? ( )(A) 0HB (B) 0HB (C) 0HB (D) 0HB03. 如图所示中一均匀磁化的环形永磁体,磁化强度为 M,环内的磁场强度为 H1。若把环割出一很小的气隙,气隙中的磁场强度为 H2,则 (A) H1 M,H 2 M 2;(B) H1 M,H 2 0;(C) H1 M 2,H 2 M;(D) H1 0,H 2 M。, l气气 01n12BH 2 M。0n101n)(B气4. 在两个同向载流环相互靠近时: (A) 安培力做正功,系统磁能增加; (B)
16、 安培力做负功,系统磁能减小;(C) 安培力做正功,系统磁能降低;(D) 安培力做负功,系统磁能增加。5. 如图,代表两磁介质边界,边界上没有传导电流,则 (A) 边界上也没有磁化电流;(B) B2 大于 B1; n2(C) B2 小于 B1; (D) 边界两侧的磁化强度连续。6. 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第八章1. 半径为 R 的圆形平行板电容器接在角频率为的简谐交流电路中,极板MH1H212A-9上电荷 qq 0sin(t+),则电容器极板间的位移电流 ID 为(忽略边缘效应) (A) (B)
17、 tRsin20 tRqcos20(C) (D) qco0 2. 在下面的叙述中,选择一种正确说法。 (A) H 只与传导电流有关;(B) 在弱磁质中,不论是抗磁质还是顺磁质,B 与 H 的方向总是相同;(C) 当传导电流分布对称时,可以由安培定律计算磁介质中的磁场; (D) 以上说法都不正确。3. 对位移电流,有下述四种说法,其中说法正确的一项是 (A) 位移电流是由变 化电场产生的(B) 位移电流是由变化磁场产生的(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4. 在下面的麦克斯韦方程组中,哪两个公式表明电场、磁场可以相互激发? , , 气10VSdD
18、 SLdtBlE气2, 3BDIH40(A)(1)、(2); (B) (3) 、 (4) ;(C) (1)、 (3) ;(D) (2)、 (4)5. 下列正确的说法有 ( ) (A) 变化的电场产生的磁场,一定也变化;(B) 变化的磁场产生的电场,一定也变化;(C) 有电流就有磁场,无电流就一定无磁场;(D) 变化的电场产生的磁场,磁场不一定变化。6. 在电磁学中,矢量在闭合曲面上的通量是一个重要的问题,由通量特性可以得到重要的结论。在下面论述中,哪一观点是错误的? (A) 涡旋电场、磁感应强度在闭合曲面上的通量恒为零;(B) 在任意条件下,涡旋电场线始终闭合;(C) 在任意条件下,传导电流密
19、度在闭合曲面上的通量不为零;(D) 某一矢量在闭合曲面上的通量为零,表明该矢量线闭合。7. 如图,电子沿箭头方向运动到终端停止。在一般情况下,下述论述中哪一个是正确的? (A) 系统的电场不变化;(B) 传导电流连续;(C) 任何意义的电流均不连续;A-10(D) 以上结论均不正确。8. 棒状发射天线,其上的传导电流为 II0cos( t+),下述哪一种表述是不正确的。(A)天线顶端一定存在电荷;(B)天线周围一定存在位移电流;(C)位移电流与导线上的自由电荷无任何关系; (D)以上表述都对 二简答题:(本大题 2 小题,每题 5 分)1. 用载流试验线圈检验空间有无磁场存在时,如果把试验线圈
20、放到空间某处线圈静止不动,该点是否一定没有磁场存在?2. 有两个相距很远的金属球,一大一小,带等量同号电荷,问这两个球的电位是否相等?如果用一根长导线把这两个球连接起来,导线上是否有电荷流动? 3. 在没有电流的空间中,根据磁场中的高斯定理、安培环路定理说明,是否可能存在如图所示的稳恒磁场? 4. 将一带正电的导体 A 置于一中性导体 B 附近, B 上将出现感应电荷。 A上的电荷也将重新分布。根据电势与电场线的关系,说明 A 导体上不能出现如图所示的电荷分布。5. 变化的电场所产生的磁场,是否也一定随时间而变化?反之,变化的磁场产生的电场,是否也一定随时间而变化?6. 采用金属良导体可以屏蔽
21、静电场,导体的感应电荷使导体具有“抗电质”特性。在磁屏蔽中,是否也可以使用抗磁质屏蔽稳恒磁场?为什么?7. 均匀磁场与非均匀磁场的磁力线分布有何不同,举例说明怎样的电流能产生均匀磁场? 三计算题1. 如图所示,AB=2l,D 位于 AB 延长线上,OCD 是以 OD 底,高为 l 的ABA-11等腰三角形,BD 间距为 l。 A 点有正点电荷+q,B 点有负点电荷 q。(1) 把单位正电荷从 O 点沿 OCD 移到 D 点,电场力对它作了多少功?(2) 把单位负电荷从 D 点沿 AB 的延长线移到无穷远去,电场力对它作了多少功?2. 两块大小相同的平行金属板,带有相同的电荷量且电荷异号,略去边
22、缘效应。试证明:电荷只分布在相向的两面上。3. 圆柱形电容器是由半径为 a 的导线和与它同轴的导体圆筒构成,圆筒内半径为 b,长为 l,其间充满了两层同轴圆筒形的均匀介质,分界面的半径为 r,相对介电常数分别为 1 和 2(见附图) ,略去边缘效应,求电容C。4. 一条载有电流 I 的无穷长直导线在一处弯成如图所示的环路,其中一部分是半径为 r 的四分之三圆弧,另一部分是半径为 R 的四分之一的同心圆弧,两圆弧和直导线在同一平面内。由于导线表面有绝缘层,所以在接触处并不短路。试求圆心 O 处的磁感强度 B。附:简单的磁场计算可考题目有限,否则即是考积分技巧,但典型的磁场计算ab rl12I I
23、IrOR +qA BqDCO2l lA-12一定要掌握!5. 只有一根辐条的轮子在均匀外磁场 B 中转动,轮轴与 B 夹角为,如图所示,轮子和辐条都是导体,辐条长为 R,轮子每秒转 N 圈。求轮轴与轮边的电位差。6. 一无穷长的导体直圆管,内半径为 R1,外半径为 R2,载有电流 I,I 沿轴线方向流动,并且均匀分布在圆管的横截面上,其中一段如图所示。求磁感应强度 B 的空间分布。7. 半径为 R 的金属圆盘,放在磁感应强度为 B 的均匀磁场中。当这圆盘以每秒 M 圈的转速绕它的几何轴旋转时,试求盘中心与边缘的电位差。8. 一均匀带电球,体电荷密度为 (=常数) ,半径为 R。(1) 求球内外
24、的电场强度分布;(2) 以球面为电势零点,求球内外的电势分布。9. 一球壳体的内外半径分别为 a 和 b,壳体中均匀分布着电荷,电荷体密度为 ,壳体的相对介电常数为 1,试求离球心为 r 处的电场强度E,并画出 E-r 曲线(以 r 为横坐标,E 的大小为纵坐标的 E 与 r 的关系曲线)O RBORBR1R2IA-1310. 一平行板电容器两极板间充满了相对介电常数为 的均匀介质,已知两极板上电荷量的面密度分别为 和 - ,如图所示,略去边缘效应。试求介质中的电场强度 E、极化强度 P、电位移 D 和极化电荷面密度 。11. 一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中,试证明它所受的安培力等于载流
25、直导线 ab 所受的安培力。12. 如图所示,一半径为 r 的很小的金属圆环,在初始时刻与一半径为a(ar)的大金属圆环共面且同心。在大圆环中通以恒定的电流 I,方向如图。如果小圆环以匀角速度 绕其任一方向的直径转动,并设小圆环电阻为 R,求任一时刻 t 通过小圆环的磁通量 以及小圆环中的感应电流 i。13. 螺绕环中心周长为 l,环上均匀密绕线圈 N 匝,线圈中通有电流 I,管内充满相对磁导率为 的磁介质。求管内中心轴上磁场强度和磁感应强度的大小。 + + + + + + + + + + + + + + A-1414. 平行板电容器(极板面积为 S,间距为 d)中间有两层厚度各为 d1 和d
26、2(d 1+d2=d) 、介电常数各为 1 和 2 的电介质层。试求:(1) 电容 C(2) 当金属极板上带电面密度为 e 时,两层介质间分界面上的极化电荷面密度 e(3) 极板间电位差(4) 两层介质中的电位移 D15. 用金属导线作成的直径和边长均为 b 的圆形和正方形回路中,通以相等的电流,试求它们中心处磁感应强度之比。16. 如图,半径 r 的均匀带电圆形细环,带电量为 q,P 为穿过圆心 O 的垂线上的一点,OP 长为 z。 (1)P 点处的电场强度;(2)P 点场强最小、最大值的位置;(3)当 P 点距离 O 点足够远时,推导其电场强度的渐近形式,并给出简要物理解释。 17. 如图所示,长直导线中有交流电流 。载流导线附近放置一tIcos0个与之同面的直角三角形导线框,其一边与导线平行,位置及线框尺寸如图所示。求导线框中的感应电动势大小。 18. 一无限长直螺线管,横截面的半径为 R,由表面绝缘的细导线密绕而成,单位长度的匝密度为 n,当导线中载有交流电流 时,求管tIcos0内外的位移电流密度大小。12d1d2abOp