大學(xué)物理自測(cè)題8 電磁學(xué)

1、自測(cè)題8一、選擇題：(共24分)1. 有三個(gè)直徑相同的金屬小球小球1和2帶等量同號(hào)電荷，兩者的距離遠(yuǎn)大于小球直徑，相互作用力為F小球3不帶電，裝有絕緣手柄用小球3先和小球1碰一下，接著又和小球2碰一下，然后移去則此時(shí)小球1和2之間的相互作用力為( D )(A)F/2(B)F/4.(C)3F/4. (D)3F/8. 2. 兩個(gè)同心薄金屬球殼，半徑分別為R1和R2(R2>R2），若分別帶上電量為q1和q2的電荷，則兩者的電勢(shì)分別為U1和U2(選無(wú)窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn))現(xiàn)用導(dǎo)線將兩球殼相連接，則它們的電勢(shì)為( B )(A)U1(B)U2. (C)U1U2(D)3. 兩只電容器，C1=8F，C2=2

2、F，分別把它們充電到1000V，然后將它們反接(如題8-1-1圖所示)，此時(shí)兩極板間的電勢(shì)差為：( C )(A)0V(B)200V(C)600V(D)1000V題8-1-1圖 題8-1-2圖4. 如題8-1-2圖所示，電流由長(zhǎng)直導(dǎo)線1沿ab邊方向經(jīng)a點(diǎn)流入一電阻均勻分布的正方形框，再由c點(diǎn)沿dc方向流出，經(jīng)長(zhǎng)直導(dǎo)線2返回電源設(shè)載流導(dǎo)線1，2和正方形框在框中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別用B1，B2和B3表示，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小( B )(A)B=0，因?yàn)锽1=B2=B3=0. (B)B=0，因?yàn)殡m然B10，B20；但B1+B2=0,B3=0. (C)B0，因?yàn)殡m然B1+B2=0,但B30. (

3、D)B0，因?yàn)殡m然B3=0，但B1+B20題8-1-3圖5. 如題8-1-3圖所示，有兩根載有相同電流的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線，分別通過x1=1,x2=3點(diǎn)，且平行于y軸，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于零的地方是( A )(A)在x=2的直線上(B)在x>2的區(qū)域(C)在x<1的區(qū)域(D)不在Oxy平面上6. 如題8-1-4圖所示，直角三角形金屬框架abc放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)B平行于ab邊，bc的長(zhǎng)度為l當(dāng)金屬框架繞ab邊以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，abc回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和a,c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ua-Uc為( B )(A)=0,Ua-Uc=(B)=0,Ua-Uc=- (C)=Bl2，Ua-Uc=(D)=Bl2，U

4、a-Uc=- 題8-1-4圖 題8-1-5圖7. 真空中兩根很長(zhǎng)的相距為2a的平行直導(dǎo)線與電源組成閉合回路如題8-1-5圖已知導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，則在兩導(dǎo)線正中間某點(diǎn)P處的磁能密度為( C )(A)(B) (C)(D)0. 8. 某段時(shí)間內(nèi)，圓形極板的平板電容器兩板電勢(shì)差隨時(shí)間變化的規(guī)律是：Uab=Ua-Ub=Kt(K是正常量，t是時(shí)間)設(shè)兩板間電場(chǎng)是均勻的，此時(shí)在極板間1，2兩點(diǎn)(2比1更靠近極板邊緣)處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1和B2的大小有如下關(guān)系：( B )(A)B1B2(B)B1B2(C)B1=B2=0(D)B1=B20二、填空題：(共38分)1. 如題8-2-1圖示BCD是以O(shè)點(diǎn)為圓心

5、，以R為半徑的半圓弧，在A點(diǎn)有一電量為+q的點(diǎn)電荷，O點(diǎn)有一電量為-q的點(diǎn)電荷線段現(xiàn)將一單位正電荷從B點(diǎn)沿半圓弧軌道BCD移到D點(diǎn)，則電場(chǎng)力所作的功為_題8-2-1圖 題8-2-2圖2. 如題8-2-2圖所示，一半徑為R的均勻帶電細(xì)圓環(huán)，帶電量為Q，水平放置在圓環(huán)軸線的上方離圓心R處，有一質(zhì)量為m，帶電量為q的小球當(dāng)小球從靜止下落到圓心位置時(shí)，它的速度為v=_3. 一空氣平行板電容器，其電容值為C0，充電后電場(chǎng)能量為W0在保持與電源連接的情況下在兩極板間充滿相對(duì)介電常數(shù)為r的各向同性均勻電介質(zhì)，則此時(shí)電容值C=_，電場(chǎng)能量W=_4. 均勻磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于半徑為r的圓面今以該圓周為邊線，

6、作一半球面S，則通過S面的磁通量的大小為_5. 一長(zhǎng)直載流導(dǎo)線，沿空間直角坐標(biāo)的Oy軸放置，電流沿y正向在原點(diǎn)O處取一電流元Idl，則該電流元在(a,0,0)點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為_，方向?yàn)開6. 一質(zhì)點(diǎn)帶有電荷q=8. 0×10-19C，以速度v=3. 0×105 m·s-1在半徑為R=6. 00×10-8 m的圓周上，作勻速圓周運(yùn)動(dòng)該帶電質(zhì)點(diǎn)在軌道中心所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_，該帶電質(zhì)點(diǎn)軌道運(yùn)動(dòng)的磁矩pm=_(0=4×10-7H·m-1)7. 一電子以速率V=2. 20×106 m·s-1垂直磁力線射入磁感應(yīng)

7、強(qiáng)度為B=2. 36 T的均勻磁場(chǎng)，則該電子的軌道磁矩為_(電子質(zhì)量為9. 11×10-31kg)，其方向與磁場(chǎng)方向_8. 如題8-2-3圖，等邊三角形的金屬框，邊長(zhǎng)為l，放在均勻磁場(chǎng)中，ab邊平行于磁感應(yīng)強(qiáng)度B，當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則bc邊的電動(dòng)勢(shì)為_，ca邊的電動(dòng)勢(shì)為_，金屬框內(nèi)的總電動(dòng)勢(shì)為_(規(guī)定電動(dòng)勢(shì)沿abca繞為正值)題8-2-3圖 題8-2-4圖9. 如題8-2-4圖，有一根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線絕緣地緊貼在矩形線圈的中心軸OO上，則直導(dǎo)線與矩形線圈間的互感系數(shù)為_0_10. 一無(wú)鐵芯的長(zhǎng)直螺線管，在保持其半徑和總匝數(shù)不變的情況下，把螺線管拉長(zhǎng)一些，則它的自感系數(shù)將_減

8、小_三、計(jì)算題：(共40分)1. 兩個(gè)相距甚遠(yuǎn)可看作孤立的導(dǎo)體球，半徑均為10 cm，分別充電至200 V和400 V，然后用一根細(xì)導(dǎo)線連接兩球，使之達(dá)到等電勢(shì)計(jì)算變?yōu)榈葎?shì)體的過程中，靜電力所作的功(0=8. 85×10-12C2·N-1·m-2)題8-3-1圖2. 如6-3-1圖，半徑為a,帶正電荷且線密度是(常數(shù))的半圓以角速度繞軸OO勻速旋轉(zhuǎn)求：(1)O點(diǎn)的B；(2)旋轉(zhuǎn)的帶電半圓的磁矩Pm(積分公式)3. 空間某一區(qū)域有均勻電場(chǎng)E和均勻磁場(chǎng)B，E和B同方向一電子(質(zhì)量m，電量-e)以初速v在場(chǎng)中開始運(yùn)動(dòng)，v與E夾角，求電子的加速度的大小并指出電子的運(yùn)動(dòng)軌跡題8-3-2圖4. 如題8-3-2圖，無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線，通以電流I有一與之共面的直角三角形線圈ABC已知AC邊長(zhǎng)為b，且與長(zhǎng)直導(dǎo)線平行，BC邊長(zhǎng)為a若線圈以垂直于導(dǎo)線方向的速率v向右平移，當(dāng)B