大學(xué)物理簡(jiǎn)明教程磁學(xué)篇階段測(cè)試題答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——大學(xué)物理簡(jiǎn)明教程磁學(xué)篇階段測(cè)試題答案貴州民族大學(xué)2023~2023學(xué)年其次學(xué)期

大學(xué)物理“磁學(xué)篇〞單元測(cè)驗(yàn)

院（系）：專(zhuān)業(yè)：年級(jí)：班級(jí)：姓名：學(xué)號(hào)：任課教師：

題號(hào)得分閱卷人一二三四總分

一、單項(xiàng)選擇題（每題3分，共30分）。

1、半徑為R的均勻帶電球體的靜電場(chǎng)中各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E與距球心的距離r的關(guān)系曲線為：(B)

2、已知一高斯面所包圍的體積內(nèi)電量代數(shù)和

?qi?0，則可確定：(C)

A、高斯面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)均為零。B、穿過(guò)高斯面上每一面元的電通量均為零。C、穿過(guò)整個(gè)高斯面的電通量為零。D、以上說(shuō)法都不對(duì)。3、關(guān)于高斯定理?e???E???ds?s?q?0i，以下說(shuō)法中正確的是(B)

(1)高斯面上的電場(chǎng)強(qiáng)度只與面內(nèi)的電荷有關(guān)，與面外的電荷無(wú)關(guān)；(2)高斯面上的電場(chǎng)強(qiáng)度與面內(nèi)和面外的電荷都有關(guān)系；

(3)通過(guò)高斯面的電通量只與面內(nèi)的電荷有關(guān)，與面外的電荷無(wú)關(guān)；

(4)若正電荷在高斯面之內(nèi)，則通過(guò)高斯面的電通量為正；若正電荷在高斯面之外，則通過(guò)高斯面的電通量為負(fù)。

A、(1)和(4)正確B、(2)和(3)正確C、(1)和(3)正確D、(2)和(4)正確

4、半徑為R的均勻帶電球面，總電量為Q，設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則該帶電體所產(chǎn)生的電場(chǎng)的電勢(shì)U，隨離球心的距離r變化的分布曲線為：(A)

5、在一靜電場(chǎng)中，作一閉合曲面S，若

?S??D?dS?0（D是電位移矢量），則S面內(nèi)必定是(D)。

A、既無(wú)自由電荷，也無(wú)束縛電荷；B、沒(méi)有自由電荷；C、自由電荷和束縛電荷的代數(shù)和為零；D、自由電荷的代數(shù)和為零。

7、一電流元Idl激發(fā)的磁場(chǎng)中，若在距離電流元為r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為dB。以下表達(dá)哪個(gè)是正確的(D)

A、dB的方向與r方向一致B、dB的方向與Idl方向一致C、dB的方向平行于Idl與r組成的平面D、dB的指向?yàn)镮dl叉乘r的方向

8、有一半徑為R的單匝圓線圈，通以電流I，若將該導(dǎo)線彎成匝數(shù)N?2的平面圓線圈，導(dǎo)線長(zhǎng)度不變，并通以同樣的電流，則該線圈中心的磁感強(qiáng)度和線圈的磁距分別是原來(lái)的(B)

A、4倍和1/8B、4倍和1/2C、2倍和1/4D、2倍和1/29、產(chǎn)生感生電場(chǎng)的根源是：(D)

A、均勻磁場(chǎng)；B、非均勻磁場(chǎng)；C、穩(wěn)恒電場(chǎng)；D、變化磁場(chǎng)。

10、關(guān)于感生電場(chǎng)和靜電場(chǎng)以下哪一種說(shuō)法正確(B)。A、感生電場(chǎng)是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的．

B、感生電場(chǎng)是由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的，它是非保守場(chǎng)．C、感生電場(chǎng)是由靜電場(chǎng)產(chǎn)生的

D、感生電場(chǎng)是由靜電場(chǎng)和變化磁場(chǎng)共同產(chǎn)生的

二、填空題（每題4分，共20分）。

1、由一根絕緣細(xì)線圍成的邊長(zhǎng)為l的正方形線框，使它均勻帶電，其電荷線密度為?，則在正方形

中心處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E＝____0____。

2、一半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)的均勻帶電圓柱面，單位長(zhǎng)度的電量為?，當(dāng)r?R時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度為_(kāi)_0__，當(dāng)r?R時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度為

?。2??0r

3、若將一平行板電容器放入充滿氫氣(介電常數(shù)為?r)的容器中，則電容器的電容變大(填“變小〞，“變大〞，“不變〞)，變?yōu)樵瓉?lái)的__?r倍。

4、一平行板電容器充電后切斷電源，若使二極板間距離增加，則電場(chǎng)能量__增大__。(填“增大〞、“減小〞或“不變〞)

5、由于回路所圍面積的變化或面積取向變化而引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)；由于磁感強(qiáng)度變化而引起的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱(chēng)為感生電動(dòng)勢(shì)。

三、計(jì)算題（第1、2、3每題題10分，第4題20分，共60分）。

1、兩無(wú)限長(zhǎng)同軸圓柱面，半徑分別為R1和R2(R1?R2)，帶有等量異號(hào)電荷，單位長(zhǎng)度的電量為

?和??，求：(1)r?R1；(2)R1?r?R2；(3)R2?r處各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。

答案：由于電荷分布具有軸對(duì)稱(chēng)性，所以電場(chǎng)分布也具有軸對(duì)稱(chēng)性．

（1）在內(nèi)圓柱面內(nèi)做一同軸圓柱形高斯面，由于高斯內(nèi)沒(méi)有電荷，所以

E=0，（rR2）．

2、在一通有電流為I的長(zhǎng)直載流導(dǎo)線旁有一邊長(zhǎng)為a的正方型，與導(dǎo)線相距為b，如下圖，求通過(guò)該正方型面的磁通量。

?0I解：導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?2?r面積為ds，取正方形上一小面元，寬度為dr，長(zhǎng)為a，則面元

?adr，通過(guò)面元的磁通量為d??Bds?Badr

???d???b?aaBadr??b?aa?0Iadr2?r

通過(guò)正方型磁通量為

?0Iab?ln(1?)2?a

3、電流I沿一長(zhǎng)直金屬薄管壁滾動(dòng)，求該管內(nèi)、管外的磁場(chǎng)分布。解：設(shè)金屬薄管半徑為R，流過(guò)的電流為I取rR的同心圓回路，由安培環(huán)路定理得

B?2?r??0?IK??0I得:B??0I2?r

4、兩個(gè)同心球面的半徑分別為R1和R2(R2?R1)，各自帶有電荷Q1和Q2，求(1)各區(qū)域電勢(shì)的分布；(2)兩球面上的電勢(shì)差為多少。

???q答案：由高斯定理：?E?ds?s?0可知，取半徑為r的封閉球面為高斯面

??2當(dāng)r?R1時(shí)，?E?ds?E1?4?r?0,?E1?0;

s??Q12,?E2?當(dāng)R1?r?R2時(shí)，?E?ds?E2?4?r?sQ14??0r2?0;

??Q1?Q2Q1?Q22E?ds?E?4?r?,?E?;R?r當(dāng)2時(shí)，?332s?04??0r??R1??R2?????(1).當(dāng)r?R1時(shí)，V1??E?dl??E1?dl??E2?dl??E3?dl

?rrR1R2?V1?0?Q14??0R1?Q14??0R2??Q1?Q2Q1Q2??

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