2022年长沙理工大学考试试卷电磁学 .pdf

长沙理工大学考试试卷试卷编号:03 拟题教研室（或教师）签名:教研室主任签名:密封线课程名称（含档次）:电 磁 学课程代号:专业：物理学层次（本、专）:本科考试方式（开、闭卷）：闭卷一、选择题：（每题 3 分，共 30 分）1.在相距为2R 的点电荷+q 与-q 的电场中，把点电荷+Q 从 O 点沿 OCD 移到 D 点（如图），则电场力所做的功和+Q 电位能的增量分别为：（）RqQ06，RqQ06。（）RqQ04，RqQ04。（）RqQ04，RqQ04。（）RqQ06，RqQ06。2.下列结论正确的是：（）带正电的物体电位必为正。（）电力线与等位面正交。（）零电位体必有0q。（）U大时 E必大。3.相距为1r的两个电子，在重力可忽略的情况下由静止开始运动到相距为2r，从相距1r到相距2r期间，两电子系统的下列哪一个量是不变的：（）动能总和；（）电势能总和；（）动量总和；（）电相互作用力 4.在各向同性的电介质中，当外电场不是很强时，电极化强度EPe0，式中的E应是：（）自由电荷产生的电场强度。（）束缚电荷产生的电场强度。（）自由电荷与束缚电荷共同产生的电场强度。（）当地的分子电偶极子产生的电场强度。5.四个电动势均为、内阻均为r的电源按如图连接，则：（）2ABU，BCU（）0ABU，0BCU名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -（）ABU，3BCU（）0ABU，BCU 6.均匀磁场的磁感应强度B垂直于半径为r的圆面，今以该圆周为边线，作一半球面s，则通过s面的磁通量的大小为：（）Br22（）Br2（）0 （）无法确定的量 7.用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式221LIWm（）只适用于无限长密绕螺线管。（）只适用于单匝圆线圈。（）只适用于一个匝数很多，且密绕的螺线环。（）适用于自感系数L一定的任意线圈 8.外观完全相同的两个线圈，一个为铜导线，另一个为铁导线。分别将这两个线圈与同一电阻构成R、L串联电路，则回路的时间常数为：（）铁铜（）铁铜（）铁铜（）无法确定 9.四条相互平行的载流长直导线，电流强度为I，正方形边长为2a（如图），则正方形中心的磁感应强度大小为：（）aI02（）aI0（）aI02（）0 10.一个带有很窄缝隙的永磁环，磁化强度为M，缝隙中点的磁感应强度B和磁场强度H为：（）MB20，2MH（）MB0，2MH（）MB20，0H（）MB0，MH 二、填空题（共30 分）1.（3 分）如图所示，在边长为a的正方形平面的中垂线上，距中心O点2a处，有一名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -电量为q的正点电荷，则通过该平面的电场强度通量为。2.（5 分）AC为一根长为l2的带电细棒，左半部均匀带有负电荷，右半部均匀带有正电荷，电荷线密度分别为和，如图所示，O点在棒的延长线上，距A 端的距离为l，P 点在棒的垂直平分线上，到棒的垂直距离为l，以棒的中点B 为电势的零点，则O 点电势0U=；P 点电势PU=。3.（3 分）空气平行板电容器两极间的相互作用力F=。（已知 q、s、d）4.（3 分）图示为三种不同的磁介质的HB 关系曲线，其中虚线表示的是HB0的关系，说明a、b、c各代表哪一类磁介质的HB 关系曲线。a代表的HB 关系曲线；b代表的HB 关系曲线；c代表的HB 关系曲线。5.（3 分）一半径为a的无限长直载流导线，沿轴向均匀地流有电流I，若作一个半径为aR5、高为l的柱形曲面，已知此柱形曲面的轴与载流导线 的轴平行且相距a3（如图），则B在 圆柱侧 面 S 上 的积 分SSdB=。6.（5 分）由外表绝缘的细导线绕成边长为mm150共200匝的正方形线圈，放在TB0.4的外磁场中，导线中通有电流AI0.8，则线圈的磁矩m=，作用在线圈上的磁力矩的最大值m a xL=。7.（5 分）一导线被弯成如图所示形状，acb为半径为 R的四分之三圆弧，直线段oa长为R，若此导线放在匀强磁场B中，B的方向垂直图面向内，导线以角速度在图面内绕O 点匀速转动，则此导线中的动生电动势i=；电势最高的是。8.（3 分）加在平行板电容器极板上的电压变化率为sV/100.16，在电容器内产生A0.1的位移电流，则该电容器的电容量为F。三、计算题（共40 分）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -1.（10 分）一个细玻璃棒被弯成半径为R的半圆形，沿其上半部分均匀分布有电量+Q，沿其下半部分均匀分布有电量-Q，如图所示。试求圆心O处的电场强度。2.（10 分）现有一根单芯电缆，电缆芯的半径为mmr151，铅包皮的内半径为mmr502，其间充以相对介电常数3.2r的各向同性均匀电介质。求当电缆芯与铅包皮间的电压为VU60012时，长为kml1的电缆中储存的静电能是多少？3.（10 分）半径mr42的无限长圆柱导体内，挖出一半径为mr11的无限长圆柱，轴间距md2，挖后通电A5.7，且垂直纸面向外均匀分布于截面上，求：圆柱轴线上一点O的磁感应强度B。导体的电阻率m8106.1，求 O点的电场强度E。4.（10 分）由质量为m、电阻为R 的均匀导线做成的矩形线框，其高为H，宽为 b，在 t=0 时由静止下落，这是线框的下底边在y=0 平面上方高度为h 处（如图所示）。y=0 平面以上没有磁场；y=0 平面以下则有匀强磁场B，其方向在图中垂直纸面向里，在时刻 t=t1和 t=t2，线框位置如图所示，求线框速度v 与时间 t 的函数关系（不计空气阻力，且忽略线框自感）。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -