1、1,电磁学、近代物理总复习,大学物理,2,一.选择题:,1. 如图所示,一个带电量为 q 的点电荷位于立方体的 A 角上,则通过侧面 abcd 的电场强度通量等于:(A) (B)(c) (D), ,C,3,总面积的,对于总面积 S,4,2. 半径分别为 R,r 的两个金属球,相距很远。用一根细长导线将两球连接在一起并使它们带电,在忽略导线的影响下,两球表面的电荷面密度之比 R / r 为: (A) R / r , (B)R2 / r2 , (C)r2 / R2 , (D)r / R ., ,D,5,等势体,6,3.一个未带电的空腔导体球壳,内半径为 R ,在腔内离球心的距离为 d 处 ( d
2、R ),固定一电量为 +q 的点电荷,用导线把球壳接地后,再把地线撤去,选无穷远处为电势零点,则球心 0 处的电势为: (A)0 , (B)(C) ,(D) ., ,D,7,-q,+q,接地后为0,8,4. 一个大平行板电容器水平放置,两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质,另一半为空气,如图,当两极板带上恒定的等量异号的电荷时,有一个质量为 m ,带电量 +q 的质点,平衡在极板间的空气区域中,此后,若把电介质抽去,则该质点 (A)保持不动,(B)向上运动, (C)向下运动,(D)是否运动不能确定。, ,B,9,平衡时有,并联,抽去介质后,,将增大,E空气也将增大。,10,5. 如果某带电
3、体其电荷分布的体密度 增大为原来的 2 倍,则其电场的能量变为原来的 (A)2倍 , (B) 1 / 2倍 , (C)4倍 , (D) 1 / 4倍 ., ,C,11,6. 有一个半径为 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,则线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和 1 / 8 , (B) 4倍和 1 / 2 , (C) 2倍和 1 / 4 , (D) 2倍和 1 / 2 。, ,B,12,13,7. 一载有电流 I 的细导线分别均匀密绕在半径为 R和 r 的长直螺线管 ( R = 2 r ),两
4、螺线管单位长度上的匝数相同,两螺线管中的磁感应强度大小 BR 和 Br 应 满足: (A)BR = 2 Br , (B) BR = Br , (C) 2 BR = Br , (D) BR = 4 Br 。, ,B,14,B,15, ,C,16,10. 已知圆环式螺线管的自感系数为 L ,若将该螺线管锯成两个半环式的螺线管,则两个半环式的螺线管的自感系数为: (A)都等于 L / 2 ; (B)有一个大于 L / 2 ,另一个下于 L / 2 ; (C)都大于 L / 2 ; (D)都小于 L / 2 。, ,D,17,设两个半环式的螺线管的自感系数为L,,比较:,L L / 2,18,11.
5、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。, ,B, 1,19,12.如图所示的一螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕 10 匝,当导线中的电流为 2.0 A ,测得铁环内得磁感应强度的大小 B 1.0 T ,则可球得铁环的相对磁导率 r 为 : (A) 7.96 102 , (B) 3.98 102 , (C) 1.99 102 , (D) 63.3 。, ,B,20,13. 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。当达到稳
6、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 。, ,D,21,并联:,22, ,D,23,15. 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 ab 两点产生一小电势差,且Ua Ub, (B)在铜条上 ab 两点产生一小电势差,且Ua Ub, (C)在铜条上产生涡流, (D)电子受到洛伦兹力而减速。, ,A,24,16.设用频率为1和2的两种单色光,先后照射同一种金属均能产生光电效应,已知金属的红限频率为0 ,测得两次照射时的遏止电压 |U02 | = 2|U01
7、| ,则这两种单色光的频率有如下关系:,(A) 2 = 1 - 0,(B) 2 = 1 + 0,(C) 2 = 21 - 0,(D) 2 = 1 - 20, ,C,25,解:,26,D,无法确定,27,B,28,B,29,A,30,C,31,二. 填空题,1. 一电偶极矩为 P 的电偶极子放在场强为 E 的均匀外电场中,P 与 E 的夹角为 ,在此电偶极子饶垂直于 ( P , E )平面的轴沿 角增加的方向转过 1800 的过程中,电场力做功 A =,电偶极子在均匀电场中所受的力矩为:,32,环路所包围的各种稳恒电流的代数和,环路上的磁感应强度,环路内外全部电流所产生磁场的叠加,33,34,4
8、. 在同一平面上由两个同心的圆线圈,大圆线圈半径为 R ,通有电流 I1 ,小圆线圈半径为 r ,通有电流 I2 (如图),则小线圈所受的磁力矩为 , 同时小线圈还受到使它 的力。,0 ,,扩大,35,36,6. 半径分别为为 R1,R2 的两个半圆弧与直径的两小段构成的通电线圈 abcd (如图所示),放在磁感应强度为 B 的均匀磁场中,B 平行线圈所在平面,则线圈的磁矩为 ,线圈所受的磁力矩为 。,37,38,取,方向如图,设其与 X 轴的夹角为 ,,39,8. 充了电的由半径为 r 的两块圆板组成的平行板电容器,在放电时两板间的电场强度的大小为 E =Ene-t / RC ,式中 En
9、、R、C 均为常数,则两板间的位移电流的大小为 ;其方向与场强方向 。,40,E =Ene-t / RC ,S = r2,41,1.42 10 - 9 S,42,发生平移,靠近直导线,,受力矩,绕过导线的直径转动,同时受力向直导线平移。,43,三. 计算题,1. 一空气平行板电容器,两极板面积均为 S ,板间距离为 d (d 远小于极板线度),在两极板间平行地插入一面积也是 S、厚度为 t ( d)的金属片,试求: (1) 电容 C 等于多少? (2)金属片放在两极板间的位置对电容值有无影响?,44,解:设极板分别带电 q 和 -q ,金属片与 A 板的距离为 d1 ,与 B 板的距离为 d2
10、 , 金属片与 A 板间的场强为,金属片与 B 板间的场强为,金属片内部的场强为0 ,,则两极板间电势差 UA - UB = E1d1 + E2d2,45,因 C 值仅与 d,t 有关,与 d1, d2无关。 金属片安装位置对电容值无影响。,46,2. 如图所示,三个“无限长”的同轴导体圆柱面 A、B 和 C ,半径分别为 Ra 、 Rb 、 Rc ,圆柱面上带电荷, A 和 C 都接地,求 B 的内表面上电荷线密度 1和外表面上电荷线密度 2 之比值 1 / 2 。,47,48,49,另解:两电容器并联,电压相同,根据电容公式,电压相同,C之比为 q 之比。,50,3. 半径为 R 、电荷线
11、密度为 1 的一个均匀带电圆环,在其轴线上放一长为 、电荷线密度 为 2 的均匀带电直线段,该线段的一端处于圆环中心处,如图所示,求该直线段受到的电场力。,解:设坐标原点在圆环中心,X轴沿圆环轴线方向如图,在圆环上取一电荷元 :dq = 1 d ,它在轴线上 X 处产生场强,51,5分,在 X 处取一电荷元 dq=2 dx ,它受的电场力为,2分,3分,52,4. 有一闭合回路由半径为 a 和 b 的两个同心共面半圆连接而成,如图其上 均匀分布线密度为 的电荷,当回路以匀角速度 绕过 0 点垂直于回路平面的轴转动时,求圆心 0点处的磁感应强度的大小。,解:,53,54,5. 载流长直导线与矩形回路 ABCD 共面,且导线平行于 AB ,如图,求下列情况下 ABCD 中的感应电动势: (1)长直导线中电流恒定,t 时刻 AB 以垂直于导线的速度 V 以图示位置远离导线匀速平移到某一位置时, (2)长直导线中电流 I = I0 sin t,ABCD不动, (3)长直导线中电流 I = I0 sin t, ABCD以垂直于导线的速度 V远离导线匀速运动,初始位置也如图。,55,解:(1),方向以顺时针为正方向。,56,方向以顺时针为正方向。,57,