大学物理教学同步习题册答案(15及以后)(6)

自此两处电子的速率之比vb

vc? 。 三 计算题

1.?有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I，若将该导线弯成匝数N=2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流I，则线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的多少倍?

2．如图所示，一半径为R的均匀带电无限长直圆筒，电荷面密度为?，该筒以角速度?绕其轴线匀速旋转，试求圆筒内部的磁感应强度。

? R?

- 26 -

第八章 涡旋电场和位移电流的磁场

学号 姓名 专业、班级 课程班序号

一 选择题

［ ］1．已知圆环式螺线管的自感系数为L，若将该螺线管锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数: ?

(A)?都等于

12L? (B)?有一个大于112 L，另一个小于2L?

(C)?都大于12L?

(D)?都小于12L

[ ]2．一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时，铜板中出现涡流（感应电流），则涡流将： (A) 加速铜板中磁场的增加 (B) 减缓铜板中磁场的增加 (C) 对磁场不起作用 (D) 使铜板中磁场反向 [ ]3．在感应电场中电磁感应定律可写成 ?EΦk?dl??dldt，式中 Ek为感应电场的电场强度，此式表明:?

(A)?闭合曲线 l上Ek处处相等。?

(B)?感应电场是保守力场。? (C)?感应电场的电力线不是闭合曲线。? (D)?在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。 ?

[ ]4．在圆柱形空间内有一磁感应强度为 B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率dB/dt变化。有一长度为 l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(a′b′)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为? (A)? ?2=

?1≠0? (B)??2＞?1 ?

(C)? ?2＜?1 ? (D)??2=

?1=0?

[ ]5．两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，I以dIdt的变化率增长，一矩形

线圈位于导线平面内（如图），则： (A) 线圈中无感应电流 I(B) 线圈中感应电流为顺时针方向 (C) 线圈中感应电流为逆时针方向

(D) 线圈中感应电流方向不确定

[ ]6．在一通有电流I的无限长直导线所在平面内，有一半经为r，电阻

为R的导线环，环中心距直导线为a，如图所示，且a??r。当直导线的r电流被切断后，沿着导线环流过的电量约为：

Io(A) ?0Ir211?0Ira?a2?R(a?a?r)

(B)

2?Rlnra (C)

?0Ir2?0Ia22aR (D) 2rR

二 填空题

1．将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时，有q?2.0?10?5C的电荷通过电流计，若连接电流计的电路总电阻R?25?，则穿过环的磁通的变化?Φ? 。

2．半径为L的均匀导体圆盘绕通过中心O的垂直轴转动，角速

?????度为?，盘面与均匀磁场B垂直，如图。 （１）在图上标出Oa线段中动生电动势的方向。 ??O???（２）填写下列电势差的值（设ca段长度为d）：

U?c?aod??aa?Uo? 。 U?B?a?Ub? 。

?b?Ua?Uc? 。

3.一线圈中通过的电流I随时间t变化的规律，如图所示。试图示出自感电动势 ?L随时间变化的规律。(以

I的正向作为ε的正向)?

- 27 -

4.在一根铁芯上，同时绕有两个线圈，初级线圈的自感系数为L1，次级线圈的自感系数为 L2。设两个线圈通以电流时，各自产生的磁通量全部穿过两个线圈。若初级线圈中通入变化电流 i1(t)，则次级线圈中的感应电动势为

?2=__________________。

10cm的无限长圆柱空间内，方向垂直纸面向里，取一固定的等腰2．均匀磁场B被限制在半径R＝梯形回路abcd，梯形所在平面的法向与圆柱空间的轴平行，位置如图所示。设磁场以dB/dt?1T/s的匀速率增加，已知??1?，Oa?Ob?6cm，求等腰梯形回路中感生电动势的大小和方向。

?

5.在一个中空的圆柱面上紧密地绕有两个完全相同的线圈aa′和bb′(如图)，已知每个线圈的自感系数都等于0.05H?。?

若a、b两端相接，a′、b′接入电路，则整个线圈的自感L=___________________。

若a、b′两端相连，a′、b接入电路，则整个线圈的自感L=_________________。

若a、b相连，a′、b′相连，再以此两端接入电路，则整个线圈的自感L=____________。

?

?

三 计算题

1．一导线弯成如图形状，放在均匀磁场B中，B的方向垂直图面向里。?bcd?60?,bc?cd?a。现使导线绕如图轴OO?旋转，转速为每分钟ｎ转，计算?oo?。

??c? ???B?? ???? O?b??O??? d

3

- 28 -

??c?R??b??OB?????a?d第九章 电磁场理论（一）

电介质和导体

学号 姓名 专业、班级 课程班序号

一 选择题?

[ C ]1. 如图所示，一封闭的导体壳A内有两个导体B和C。A、C不带电，B带正电，则A、B、C三导体的电势UA、UB、UC的大小关系是 (A) UB? UA? UC (B) UB? UA? UC AC????B??(C) UB? UC ?UA (D) UB? UA? UC

[ D ]2. 一个未带电的空腔导体球壳内半径为R。在腔内离球心的距离为d处 (d < R) 固定一电量为＋q的点电荷，用导线把球壳接地后，再把地线撤去，选无穷远处为电势零点，则球心O处的电势为

(A) 0 (B) qqq4?? (C) 110d4?? (D) 4??(?)

0R0dR

[ D ]3. 把A、B两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中，如图所示，设无限远处为电势零点，A的电势为UA，B的电势为UB，则

(A) UB>UA? 0 (B) UB>UA? 0 ??????(C) UB ? UA (D) U?B ?UA

???AB

[ A ]4. 将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源。再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间，则由于金属板的插入及其所放位置的不同，对电容器储能的影响为：

(A) 储能减少，但与金属板位置无关 (B) 储能减少，但与金属板位置有关 金 属 板 (C) 储能增加，但与金属板位置无关 (D) 储能增加，但与金属板位置有关

[ C ]5. C1和C2两空气电容器并联以后接电源充电，在电源保持联接的

情况下，在C1中插入一电介质板，则 C1C2?(A) C1极板上电量增加，C2极板上电量减少 (B) C1极板上电量减少，C2极板上电量增加 (C) C1极板上电量增加，C2极板上电量不变

(D) C1极板上电量减少，C2极板上电量不变

二 填空题

1. 一半径r1 = 5cm 的金属球A ，带电量为q1 = 2.0×10-8C; 另一内半径为 r2 = 10cm、 外半径为 r3 = 15cm 的金属球壳B ， 带电量为 q2 = 4.0×10-8C , 两球同心放置，如图所示。若以无穷远处为电势零点，则A球电势UA＝ 5400V ，B球电势UB＝ 3600V 。

2. 已知一平行板电容器，极板面积为s，两板间隔为d，其中充满空气，当两极板上加电压U时，2忽略边缘效应，两极板间的相互作用力F=

?0SU2d2。?

3. 一平行板电容器，上极板带正电，下极板带负电，其间充满相对电容率为?r=2的各向同性的均匀电介质，如图所示。在图上大致画出电介质内任一点P处自由电荷产生的场强E0 ，束缚电荷产生的场强E'和总场强E。

E’ E E0

4. 一平行板电容器，两板间充满各向同性均匀电介质，已知相对电容率为?r，若极板上的自由电荷面密度为σ，则介质中电位移的大小D=?，电场强度的大小E= D?_。

0?r5. 一个平行板电容器的电容值C=100pF，面积S=100cm2，两板间充以相对电容率为?r=6的云母

片，当把它接到50V的电源上时，云母中电场强度的大小E=9.42?103V/m，金属板上的自由电荷

电量q=_____5?10?9 C _________.?

6. 在电容为C 0的平行板空气电容器中，平行地插入一厚度为两极板距离一半的金属板，则电容器的电容C＝

2C0 。

7. 两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电，在电源保持联接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差_增大____；电容器1极板上的电量 增大____. ?

- 29 -

三 计算题?

1. 半径为a的两根平行长直导线相距为d(d>>a)。? (1) 设两导线每单位长度上分别带电+λ和

-λ，求导线间的电势差；?

Ａ Ｂ (2) 求此导线组每单位长度的电容。

－λ ????????

λ 解（1）如图所示，P为两导线间的一点，P

Ｐ ｒ

点场强为

O

a ｒ ｄ－ａ E?E????E??2??? 0r2??0(d?r)两导线间的电势差为

U?AB??d?aaEdr?2??(0?d?a11?ar?d?r)dr???lnd?a 0a因为ｄ＞＞ａ，所以U?dAB???lna 0（２）单位长度的电容

C????0U?ABd

lna

2. 半径为R的孤立导体球，置于空气中，令无穷远处电势为零，求? (1) 导体球的电容；?

(2) 球上带电量为Q时的静电能；?

(3) 若空气的击穿场强为Eg，导体球上能储存的最大电量值。????????? 解：（１）设孤立导体球上的电量为Ｑ，则球上的电势为U?Q4??。根据孤立导体电容的定义式，

0R有C?QU?4??0R （２）带电导体球的静电能W?Q2Q22C?8?? 0R（３）设导体球表面附近的场强等于空气的击穿场强Eg时，导体球上的电量为Qmax。此电量即为导体球所能存储的最大电量。

Qmax4??2?Eg 0RQ2max?4??0REg

- 30 -

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库大学物理教学同步习题册答案(15及以后)(6)在线全文阅读。