电磁学 A含答案.doc

系、班 姓 名 座 号
…………………密……………封……………线……………密……………封……………线…………………

嘉应学院 物理学院班《电磁学》课程考试题A
（ 年 月 日）

题 号
一
二
三
四
五
六
七
总分
复核人
得 分

评卷人

一、填空题（每空2分，共38分）∮
1、静电场的高斯定理的数学表达式为 ，它反映出静电场是有源场。
2、导线绕成一边长为15cm的正方形线框，共100匝，当它通有I=5A电流时，线框的磁矩大小= 11.25 _____A·。
A
3、在外电场中，无极分子发生 位移 极化，有极分子发生 取向 极化；在外磁场中， 分子磁矩规则排布是顺磁质产生磁效应的主要原因，电子的轨道运动的变化是抗磁质产生磁效应的唯一原因。
4、在稳恒磁场由于导体运动而产生的感应电动势为 动生电动势 ；导体不动，由于磁场变化而产生的感应电动势为 感生电动势 。
5、电子在=70×10-4T的匀强磁场中作圆周运动，圆周半径=3.0cm．已知垂直于纸面向外，某时刻电子在点，速度向上，如图．这电子速度的大小为 3.69× 107 m·；这电子的动能为 6 .195×10-16 J。 ()
6、静电场中一个高斯面S内有点电荷、，S面外有点电荷。由高斯定理可知：高斯面上任一点场强由 、 共同激发。 第五题
7、在真空中有一半径为R均匀带电细园环，电荷线密度为，则其圆心处的电场强度 0
第
一
页
8、麦克斯韦引入__位移电流_______ 和 __涡旋电场______两个重要概念之后，建立的电磁场麦克斯韦方程
组的积分形式为：（1）______________________; (2)_
(3)______________________; (4)_______________________。

二、单项选择题（每题3分共27分）把正确答案的字母填入下表的相应位置。
1
2
3
4
5
6
7
8
9

1、质子与电子之间的电引力与万有引力之比约为（ ）
（A）108 （B）1016 （C）1024 （D） 1039
2、一点电荷，放在球体高斯面的中心处，下列哪一种情况，通过高斯面的电通量发生变化（ ）
(A) 将另一点电荷放在高斯面外 。 (B) 将另一点电荷放在高斯面内。
（C）将球心处的点电荷移开，但仍在高斯面内。 （D）将高斯面半径缩小。
3、下列说法正确的是：（ ）
（A）电场强度为零处，电势一定为零。 （B）电势为零处，电场强度一定为零。
（C）电势较高处电场强度一定较大 。 （D）静电场中任一导体上电势处处相等。
4、真空中两平行带电平板相距为d,面积为S，且有d2≤S，带电量分别为+q与-q,则两板间的作用力大小为（ ）
（A）F = q2/4πε0d2 (B) F = q2/ε0S (C) F = 2q2/ε0S ( D) F = q2/2ε0S
5、如果场强E是均匀的，且平行于半径为R的半球的轴。则通过这个半球的E的通量为多少：（ ）
（A） （B） （C） （D）
6、通过稳恒电流的长直导线在其周围空间（ ）
（A）只产生电场。 （B）只产生磁场。
（C）既产生电场，又产生磁场。 （D）既不产生电场，也不产生磁场。
O
7、四条相互平行的载流长直导线，电流强度均为I，如图所置，正方形的边长为，正方形的中心磁感强度（）
(A) ( B)
(C) B=0 (D)

系、班 姓 名 座 号
…………………密……………封……………线……………密……………封……………线…………………
8、有一金属圆盘与磁场方向垂直,转轴与磁场平行,且过圆心,当盘以角速度w转动时在圆盘上( )
(A) 会产生感应电动势。 （B) 不会产生感应电动势。
(C) 会产生感应电流。 (D) 无法确定。
9、将一磁铁插入一闭合电路线圈中，一次迅速插入，一次缓慢插入，则第一次和第
二次线圈中（ ）
（A）感应电流的功相等 。 (B) 感应电流的功率相等。
(C) 感生电量相等。 (D) 第一次线圈中感生电量大于第二次。

三、计算题（共35分）
1、第 页
(9分) 有一均匀带电球面半径为，带电量为，试求带电球面内外的电场强度和电势。

O

R
解：由静电场的高斯定理，可得
当r<R时，
E14πr2= 0
即 E1=0
当r>R时，
E24πr2=Q/ε0
即 E2= Q/4πε0 r2
又因为
U=∫r∞ Edl
故
当r<R时，
U1=∫r∞ Edl=∫rR 0dl+∫R∞ Q/4πε0 r2dl= Q/4πε0R
当r>R时，
U2=∫r∞ Edl= ∫r∞Q/4πε0 r2 dl= Q/4πε0r
综上述：
当r<R时，
E1=0 U1=Q/4πε0R
当r>R时，
E2= Q/4πε0 r2 方向沿径向向外
U2 = Q/4πε0r
2、（9分）如图所示，、为长直导线，为圆心在点的一段圆弧形导线，其半径为。若通以电流，求点的磁感应强度。

解：由于
在点的磁感应强度大小
BAB=0
在点的磁感应强度大小
BBc=u0I/2R*1/6= u0I/12R
在点的磁感应强度大小
BBC= u0I/4πRcos60o(cos150o-cos180o)= u0I/2πR(1-sqrt(3)/2)
点的磁感应强度
B= BAB+ BBc + BBC =0+ u0I/12R + u0I/2πR(1-sqrt(3)/2)
方向垂直纸面向里
系、班 姓 名 座 号
……………密……………封……………线……………密……………封……………线…………………

3、（9分）同轴电缆的内导体是半径为R1的金属圆柱，外导体是内外半径分别为的金属圆（见附图）。两导体的相对磁导率都为，两者之间充满相对磁导率为的不导电均匀磁介质。电缆工作时，两导体的电流均为I（方向相反），电流在每个导体的横载面上均匀分布。求各区的B 。

第
三
页

4、（8分）如图所示，长直导线通以电流=5A，在其右方放一长方形线圈，两者共面。线圈长=0.06m，宽=0.04m，线圈以速度=0.03m·s-1垂直于直线平移远离。求：=0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向。

解: AB、CD运动速度方向与磁力线平行，不产生感应电动势．

DA产生电动势

BC产生电动势

∴回路中总感应电动势

方向沿顺时针．