西南民族大學(xué)期末 大學(xué)物理總結(jié) 重要及公式

1、大學(xué)物理AI作業(yè) No.12 自感、互感、電磁場(chǎng)一、選擇題：（注意：題目中可能有一個(gè)或幾個(gè)正確答案）1有兩個(gè)長(zhǎng)直密繞螺線管，長(zhǎng)度及線圈匝數(shù)均相同，半徑分別為r1和r2。管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為和。設(shè)，當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比L1：L2與磁能之比Wm1：Wm2分別為：(A) L1:L2 = 1:1，Wm1:Wm2 = 1:1(B) L1:L2 = 1:2，Wm1:Wm2 = 1:1(C) L1:L2 = 1:2，Wm1:Wm2 = 1:2(D) L1:L2 = 2:1，Wm1:Wm2 = 2:1 C 2面積為S和2S的兩圓形線圈1、2如圖放置，通有相同的電流I

2、，線圈1的電流所產(chǎn)生的通過(guò)線圈2的磁通量用表示，線圈2的電流所產(chǎn)生的通過(guò)線圈1的磁通量用表示，則和的大小關(guān)系應(yīng)為：(A) (B) (C) (D) C 3如圖，一導(dǎo)體棒ab在均勻磁場(chǎng)中沿金屬導(dǎo)軌向右作勻加速運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌所在平面。若導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，并設(shè)鐵芯磁導(dǎo)率為常數(shù)，則達(dá)到穩(wěn)定后在電容器的M極板上（A）帶有一定量的正電荷（B）帶有一定量的負(fù)電荷（C）帶有越來(lái)越多的正電荷（D）帶有越來(lái)越多的負(fù)電荷 B 4對(duì)位移電流，有下述四種說(shuō)法，請(qǐng)指出哪一種說(shuō)法是正確的。 A (A) 位移電流是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的。(B) 位移電流是由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的。(C) 位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳楞次定律。(D) 位

3、移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理5兩根很長(zhǎng)的平行直導(dǎo)線，其間距離為a，與電源組成閉合回路如圖。已知導(dǎo)線上的電流強(qiáng)度為I，在保持I不變的情況下，若將導(dǎo)線間距離增大，則空間的：(A) 總磁能將增大。(B) 總磁能將減小。(C) 總磁能將保持不變。 (D) 總磁能的變化不能確定。 A 11 6在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)，如圖所示，的大小以速率變化，有一長(zhǎng)度為的金屬棒先后放在磁場(chǎng)的兩個(gè)不同位置，則金屬棒在這兩個(gè)位置1(ab)和2(ab)時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小關(guān)系為：(A) (B) (C) (D) B 二、填空題：1有兩個(gè)線圈，自感系數(shù)分別為，已知，串聯(lián)成一個(gè)線圈后測(cè)得自感系數(shù)，則兩線圈的互感

4、系數(shù)M= 1.5mH 。2有兩個(gè)長(zhǎng)度相同，匝數(shù)相同，截面積不同的長(zhǎng)直螺線管，通以相同大小的電流?，F(xiàn)在將小螺線管完全放入大螺線管里（兩者軸線重合），且使兩者產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致，則小螺線管內(nèi)的磁能密度是原來(lái)的 4 倍；若使兩螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，則小螺線管中的磁能密度為 0 （忽略邊緣效應(yīng)）。3半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)柱形導(dǎo)體上均勻流有電流I，該導(dǎo)體材料的相對(duì)磁導(dǎo)率，則在導(dǎo)體軸線上一點(diǎn)的磁場(chǎng)能量密度為 0 ，在與導(dǎo)體軸線相距為處()的磁場(chǎng)能量密度 。4反映電磁場(chǎng)基本性質(zhì)和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為：試判斷下列結(jié)論是包含或等效于哪一個(gè)麥克斯韋方程式的，將你確定的方程式用相應(yīng)代號(hào)填在相對(duì)應(yīng)結(jié)論的空白

5、處。（）磁感應(yīng)線是無(wú)頭無(wú)尾的；_ _。（）電荷總伴隨有電場(chǎng)；_ _ _。（）變化的磁場(chǎng)一定伴隨有電流； _ _。5圓形平行板電容器，從試畫(huà)出充電過(guò)程中，極板間某點(diǎn)P電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和磁場(chǎng)強(qiáng)度的方向。三、計(jì)算題：1一寬度為的薄銅片，卷成一個(gè)半徑為R的細(xì)圓筒，設(shè)，電流I均勻分布通過(guò)此銅片（如圖）（）忽略邊緣效應(yīng)，求管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬ǎ┎豢紤]兩個(gè)伸展部分（如圖），求這一螺線管的自感系數(shù)。解：（1）因兩個(gè)伸展面部分電流方向相反，故在管內(nèi)產(chǎn)生=0，而銅管相當(dāng)于一個(gè)通電密繞直螺線管，故管內(nèi)的大小為 (2) 管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁能為：又，所以其自感系數(shù)為：2截面為矩形的螺繞環(huán)共N匝，尺寸如圖所示，圖中下半部?jī)删匦伪硎韭堇@環(huán)的截面在螺繞環(huán)的軸線上另有一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線。（1）求螺繞環(huán)的自感系數(shù)；（2）求長(zhǎng)直導(dǎo)線螺繞環(huán)間的互感系數(shù)；（3）若在螺繞環(huán)內(nèi)通一穩(wěn)恒電流I，求螺繞環(huán)內(nèi)儲(chǔ)存的磁能。解：（）設(shè)螺繞環(huán)通電流I，由安培環(huán)路定理可得環(huán)內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度：則通過(guò)螺繞環(huán)的磁通鏈數(shù)為：由自感系數(shù)的定義，自感系數(shù)為：（）設(shè)長(zhǎng)直導(dǎo)線通電流I，則在周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)：則通過(guò)螺繞環(huán)的磁通鏈數(shù):由互感系數(shù)的定義，互感系數(shù)為：（）若螺繞環(huán)通電流I，則環(huán)內(nèi)儲(chǔ)存的磁能為：3給電容為的平行板電容器充電，電流為時(shí)電容