[]
5、(本题3分)
如图,在一带有电荷为Q的导体球外,同心地包有一各向同性均匀的电介质球壳,相对介电常量为εr,壳外是真空.则在介质球壳中的P点处(设
)的场强和电位移的大小分别为
(A)E=Q/(4πεrr2),D=Q/(4πr2).
(B)E=Q/(4πεrr2),D=Q/(4πε0r2).
(C)E=Q/(4πε0εrr2),D=Q/(4πr2).
(D)E=Q/(4πε0εrr2),D=Q/(4πε0r2).
[]
6、(本题3分)
在磁感强度为
的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S边线所在平面的法线方向单位矢量
与
的夹角为α,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为
(A)
.(B)
.(C)
.(D)
.
[]
7、(本题3分)
在一平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流i的大小相等,其方向如图所示.问哪些区域中有某些点的磁感强度B可能为零?
(A)仅在象限Ⅰ.(B)仅在象限Ⅱ.
(C)仅在象限Ⅰ,Ⅲ.(D)仅在象限Ⅰ,Ⅳ.
(E)仅在象限Ⅱ,Ⅳ.
[]
8、(本题3分)
无限长直圆柱体,半径为R,沿轴向均匀流有电流.设圆柱体内(rR)的磁感强度大小为Be,则有
(A)Bi、Be均与r成正比.
(B)Bi、Be均与r成反比.
(C)Bi与r成反比,Be与r成正比.
(D)Bi与r成正比,Be与r成反比.[]
9、(本题3分)
一带电量为q的粒子在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的?
(A)只要速度大小相同,粒子所受的洛伦兹力就相同.
(B)在速度不变的前提下,若电荷q变为-q,则粒子所受洛伦兹力反向,数值不变.
(C)粒子进入磁场后,其动能和动量都不变.
(D)洛伦兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆.
[]
10、(本题3分)
图示载流铁芯螺线管,其中哪个图画得正确?
(即电源的正负极,铁芯的磁性,磁感应线方向相互不矛盾.)
[]
二、问答题与简单计算(共6小题,每小题5分,共30分)
本大题满分30分
本大题得分
1、(本题5分)
静电学中有下面几个常见的场强公式:
①
;②
;③
.
问:
(1)式①、②中的q意义是否相同?
(2)各式的适用范围如何?
2、(本题5分)
图示闭合面S包围了两个等量异号点电荷±q.下列说法是否正确?
如有错误请改正.
(1)高斯定理
成立.
(2)因闭合面S内包围的净电荷∑qi=0,得到
,故闭合面S上的场强大小E处处为零.
(3)通过闭合面S上任一面元的电场强度通量等于零.
3、(本题5分)
同一种材料的导体A1、A2紧靠一起,放在外电场中(图a).将A1、A2分开后撤去电场(图b).下列说法是否正确?
如有错误请改正.
(1)在图(a)中,A1左端的电势比A2右端的电势低.
(2)在图(b)中,A1的电势比A2的电势低.
4、(本题5分)
在所示图中,
(1)电流元
产生的磁场是否在空间所有点处的磁感强度均不为零?
为什么?
(2)在图中标出电流元
在a、b、c、d四点产生的磁感强度的方向?
(设
与a、b、c、d四点均在纸平面内).
5、(本题5分)
设图中两导线中的电流I1和I2相等,在它们产生的磁场中分别选取三条闭合曲线a、b、c,其中a仅包围电流I2,b仅包围电流I1.对曲线a、b、c,分别写出磁感应强度的安培环路定理表达式.并说明
(1)各条闭合曲线上,各点的磁感强度的大小B是否相等?
(2)在闭合曲线c上各点的磁感强度的大小B是否为零?
为什么?
6、(本题5分)
在无限长直载流导线的右侧有面积分别为S1和S2的两个矩形回路.两个回路与长直载流导线在同一平面,且矩形回路的一边与长直载流导线平行,求通过面积为S1的矩形回路的磁通量与面积为S2的矩形回路的磁通量之比.
三.计算题(共4小题,每小题10分,共40分)
本小题满分10分
本小题得分
1、(本题10分)
有一带电球壳,内、外半径分别为a和b,电荷体密度
,在球心处有一点电荷Q,证明当
时,球壳区域内(
)的电场强度的大小E与r无关.
本小题满分10分
本小题得分
2、(本题10分)
一电容器由两个很长的同轴薄圆筒组成,内、外圆筒半径分别为R1=2cm,R2=5cm,其间充满相对介电常量为εr的各向同性、均匀电介质.电容器接在电压U=32V的电源上,如图所示.试求距离轴线R=3.5cm处的A点的电场强度和A点与外筒间的电势差.
3、(本题10分)
本小题满分10分
本小题得分
横截面为矩形的环形螺线管,圆环内、外半径分别为R1和R2,芯子材料的磁导率为μ,导线总匝数为N,绕得很密.若线圈通电流I,求:
(1)芯子中磁感应强度的大小B和穿过芯子截面的磁通量.
(2)在rR2处的磁感应强度的大小B.
4、(本题10分)
本小题满分10分
本小题得分
如图所示,两根相互绝缘的无限长直导线1和2绞接于O点,两导线间夹角为θ,通有相同的电流I.试求单位长度的导线所受磁力对O点的力矩.