普物電磁學(xué)練習(xí)題

1.如圖，兩塊面積均為S的金屬平板A和B彼此平行放置，板間距離為d(d遠(yuǎn)小于板的線度)，設(shè)A板帶電量q1，B板帶電量q2，則AB兩板間的電勢(shì)差為(C)(A)eq\f(q1＋q2,2ε0S)d (B)eq\f(q1＋q2,4ε0S)d(C)eq\f(q1-q2,2ε0S)d (D)eq\f(q1-q2,4ε0S)d2.已知均勻帶正電圓盤的靜電場(chǎng)的電力線分布如圖所示．由這電力線分布圖可斷定圓盤邊緣處一點(diǎn)P的電勢(shì)Up與中心O處的電勢(shì)U0的大小關(guān)系是(B)(A)Up=U0 (B)Up<U0(C)Up>U0 (D)無法確定的(因不知場(chǎng)強(qiáng)公式)．3.面積為S的空氣平行板電容器，極板上分別帶電量±q，若不考慮邊緣效應(yīng)，則兩極板間的相互作用力為(B)(A)eq\f(q2,ε0S) (B)eq\f(q2,2ε0S) (C)eq\f(\s\up6(q2),2ε0S2) (D)eq\f(\s\up6(q2),ε0S2)4.有一個(gè)圓形回路1及一個(gè)正方形回路2，圓直徑和正方形的邊長(zhǎng)相等，二者中通有大小相等的電流，它們?cè)诟髯灾行漠a(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小之比B1/B2為(C)(A)0.90. (B)1.00. (C)1.11. (D)1.22.5.圖為四個(gè)帶電粒子在O點(diǎn)沿相同方向垂直于磁力線射入均勻磁場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)軌跡的照片．磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，軌跡所對(duì)應(yīng)的四個(gè)粒子的質(zhì)量相等，電量大小也相等，則其中動(dòng)能最大的帶負(fù)電的粒子的軌跡是(C)(A)Oa (B)Ob (C)Oc (D)Od6．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）07.已知圓環(huán)式螺線管的自感系數(shù)為L(zhǎng)．若將該螺線管鋸成兩個(gè)半環(huán)式的螺線管，則兩個(gè)半環(huán)螺線管的自感系數(shù)(D)(A)都等于eq\f(1,2)L (B)有一個(gè)大于eq\f(1,2)L，另一個(gè)小于eq\f(1,2)L(C)都大于eq\f(1,2)L (D)都小于eq\f(1,2)L8.對(duì)位移電流，有下述四種說法，請(qǐng)指出哪一種說法正確．(A)(A)位移電流是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的．(B)位移電流是由線性變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的．(C)位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳-楞次定律．(D)位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理．二、填空題：(共36分)1.靜電場(chǎng)中有一質(zhì)子（帶電荷e＝1.6×10-19C）沿圖示路徑從a點(diǎn)經(jīng)c點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力作功8×10-15J。則當(dāng)質(zhì)子從b點(diǎn)沿另一路徑回到a點(diǎn)過程中，電場(chǎng)力作功A＝－8×10-15J；若設(shè)a點(diǎn)電勢(shì)為零，則b點(diǎn)電勢(shì)Ub＝－5×1042.如題圖所示，把一塊原來不帶電的金屬板B，移近一塊已帶有正電荷Q的金屬板A，平行放置．設(shè)兩板面積都是S，板間距離是d，忽略邊緣效應(yīng)．當(dāng)B板不接地時(shí)，兩板間電勢(shì)差UAB=Qd/2εS；B板接地時(shí)U′AB=Qd/εS．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εr的各向同性均勻電介質(zhì)，則此時(shí)電容值C=εrC0，電場(chǎng)能量W=εrW0．4、將半徑為R的無限長(zhǎng)導(dǎo)體薄壁管(厚度忽略)沿軸向割去一寬度為h(hR)的無限長(zhǎng)狹縫后，再沿軸向均勻地流有電流，其面電流密度為i(如圖)，則管軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是．5.一半徑r=10cm的圓形閉合導(dǎo)線回路置于均勻磁場(chǎng)B(B=0.80T)中，B與回路平面正交．若圓形回路的半徑從t=0開始以恒定的速率dr/dt=-80cm·s-1收縮，則在t=0時(shí)刻，閉合回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為0.40V；如要求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持這一數(shù)值，則閉合回路面積應(yīng)以dS/dt6.如題圖，四根輻條的金屬輪子在均勻磁場(chǎng)B中轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸與B平行，輪子和輻條都是導(dǎo)體，輻條長(zhǎng)為R，輪子轉(zhuǎn)速為n，則輪子中心a與輪邊緣b之間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為，電勢(shì)最高點(diǎn)是在處a．7.如圖所示，一段長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線MN，水平放置在載電流為I的豎直長(zhǎng)導(dǎo)線旁與豎直導(dǎo)線共面，并從靜止由圖示位置自由下落，則t秒末導(dǎo)線兩端的電勢(shì)差． 8.在半徑為R的圓柱形區(qū)域內(nèi)，磁感強(qiáng)度B的方向與軸線平行，如圖所示．設(shè)B以1.0×10-2T·s-1的速率減?。畡t在r=5.0×10-2m的P點(diǎn)電子受到渦旋電場(chǎng)對(duì)它的作用力，此力產(chǎn)生的加速度的大小a=，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出a的方向．(電子的電量大小e=1.6×10-19C，質(zhì)量m=9.1×三、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10cm，分別充電至200V和400V，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．(ε0=8.85×10-12C2·N-1·m2.一球體內(nèi)均勻分布著電荷體密度為ρ的正電荷，若保持電荷分布不變，在該球體內(nèi)挖去半徑為r的一個(gè)小球體，球心為O′，兩球心間距離eq\x\to(OO′)=d，如題7-3-1(1)在球形空腔內(nèi)，球心O′處的電場(chǎng)強(qiáng)度E0(2)在球體內(nèi)P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E．設(shè)O′，O，P三點(diǎn)在同一直徑上，且eq\x\to(OP)=d題7-3-1圖題7-3.一線圈由半徑為0.2m的1/4圓弧和相互垂上的二直線組成，通以電流2A，把它放在磁感強(qiáng)度為0.5(1)線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，圓弧所受的磁力．(2)線圈平面與磁場(chǎng)成60°角時(shí)，線圈所受的磁力矩．4、一無限長(zhǎng)圓柱形銅導(dǎo)管(磁導(dǎo)率為u0),半徑為R，通有均勻分布得電流I。今取一矩形平面S（長(zhǎng)為1m,寬為2R），位置如右圖中畫斜線部分表示，求通過該矩形平面的磁通量。解：由安培環(huán)路定理可求得在圓柱體內(nèi)部與導(dǎo)體中心軸線相距為處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：（）因而，穿過導(dǎo)體內(nèi)畫斜線部分平面的磁通量為：在圓形導(dǎo)體外，與導(dǎo)體中心軸線相距處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：因而，穿過導(dǎo)