大学物理A电磁学期末复习模拟试卷及答案35193.pdf
大学物理 A 电磁学(下)考试试卷(含答案)班别_ 姓名_ 成绩_ 要求：1、本卷考试形式为闭卷，考试时间为两小时。2、考生不得将装订成册的试卷拆散，不得将试卷或答题卡带出考场。3、考生只允许在密封线以外答题，答在密封线以内的将不予评分。4、考生答题时一律使用蓝色、黑色钢笔或圆珠笔（制图、制表等除外）。5、考生禁止携带手机、耳麦等通讯器材。否则，视为为作弊。6、不可以使用普通计算器等计算工具。一、选择题 1图 1 所示为一沿 x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为+(x 0)和-(x 0)，则 xOy 平面上(0,a)点处的场强为:(A)ia02 (B)0 (C)ia02 (D)ja02 2 在电场强度为 E 的匀强电场中,有一如图 2 所示的三棱柱,取表面的法线向外,设过面 AACO,面 BBOC,面 ABBA的电通量为1,2,3,则(A)1=0,2=Ebc,3=Ebc.(B)1=Eac,2=0,3=Eac.(C)1=Eac,2=Ec22ba,3=Ebc.(D)1=Eac,2=Ec22ba,3=Ebc.3如图 3 所示,两个同心的均匀带电球面,内球面半径为 R1,带电量 Q1,外球面半径为 R2，带电量为 Q2.设无穷远处为电势零点,则内球面上的电势为：(A)rQQ0214 (B)20210144RQRQ (C)2020144RQrQ (D)rQRQ0210144 4如图 4 所示，三条平行的无限长直导线，垂直通过边长为 a 的正三角形顶点，每条导线中的电流都是 I，这三条导线在正三 角形中心 O 点产生的磁感强度为：-+(0,a)x y O 图 1 x y z a b c E O A A B B C 图 2 Q1 Q2 R1 R2 r 图 3 a I I I O 图 4 UC U0 d/3 2d/3 图 9(A)B=0 (B)B=30I/(a)(C)B=30I/(2a)(D)B=30I/(3a)5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(r R)的磁感强度为 B2，则有：(A)B1、B2均与 r 成正比 (B)B1、B2均与 r 成反比(C)B1与 r 成正比,B2与 r 成反比 (D)B1与 r 成反比,B2与 r 成正比 6如图 5 所示.匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是：(A)ad 边转入纸内，bc 边转出纸外.(B)ad 边转出纸外，cd 边转入纸内.(C)ab 边转入纸内，cd 边转出纸外.(D)ab 边转出纸外，cd 边转入纸内.7图 6 中,M、P、O 为软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当 K 闭合后(A)P 的左端出现 N 极 (B)M 的左端出现 N 极(C)O 的右端出现 N 极 (D)P 的右端出现 N 极 8如图 7 所示，导体棒 AB 在均匀磁场中绕通过 C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO转动(角速度与B同方向),BC的长度为棒长的1/3.则:(A)A 点比 B 点电势低 (B)A 点与 B 点电势相等(C)A 点比 B 点电势高 (D)有电流从 A 点流向 B 点 9已知钠的逸出功是 2.46 eV，那么钠的红限波长是:(A)540nm （B）505nm (C)435nm (D)355nm.10在加热黑体过程中，其最大单色辐出度对应的波长由 0.8m 变到 0.4m，则其温度增大为原来的(A)16 倍 (B)8 倍 (C)4 倍 (D)2 倍 二.填空题(每空 2 分，共 30 分).1.如图 8 所示，在场强为 E 的均匀电场中，A、B 两点间距离为 d，AB 连线方向与 E 的夹角为 30,从 A 点经任意路径到 B 点的场强线积分l E d AB=2.一平行板电容器，极板面积为 S，相距为 d.若 B 板接地，且保持 A 板的电势 UA=U0不变，如图9所示.把一块面积相同的带电量为Q的导体薄板C平行地插入两板之间，则导体薄板 C 的电势 UC=3.一平行板电容器两极板间电压为U，其间充满相对电容率为 r的各向同性均匀电介质，电介质厚度为 d.则电介质中的电场能量密度 w=4.如图 10 所示,在真空中,电流由长直导线 1 沿切向经 a 点流入一电阻均匀分布的圆环,E d 图 8 图 10 O a b 1 2 R I B d c b a 图 5 I M O P 图 6 K O B 图 7 再由 b 点沿切向流出,经长直导线 2 返回电源.已知直导线上的电流强度为 I,圆环半径为 R，aob=180.则圆心 O 点处的磁感强度的大小 B=5.圆柱体上载有电流 I，电流在其横截面上均匀分布 回路 L(顺时针绕向)通过圆柱内部，将圆柱体横截面分为两部分，其面积大小分别为 S1和S2，如图 11 所示则L lB d 6.在磁感强度为 B=ai+bj+ck(T)的均匀磁场中，有一个半径为 R 的半球面形碗，碗口开口沿 x 轴正方向.则通过此半球形碗的磁通量为 7.边长为 a 和 2a 的两正方形线圈 A、B,如图 12 所示地同轴放置,通有相同的电流 I,线圈 B 中的电流产生的磁场通过线圈 A 的磁通量用A表示,线圈 A 中的电流产生的磁场通过线圈 B 的磁通量用B表示,则二者大小关系式为 8矩形线圈长为 a 宽为 b,置于均匀磁场 B 中.线圈以角速度旋转,如图 13 所示,当 t=0 时线圈平面处于纸面,且 AC 边向外,DE 边向里.设回路正向 ACDEA.则任一时刻线圈内感应电动势为 9一截面为长方形的环式螺旋管共有 N 匝线圈,其尺寸如图 14 所示.则其自感系数为 10在一通有电流 I 的无限长直导线所在平面内,有一半径为 r、电阻为 R 的导线环,环中心距直导线为 a，如图 15 所示，且 ar.当直导线的电流被切断后,沿导线环流过的电量约为 11一平行板空气电容器的两极板都是半径为 R 的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为 dE/dt若略去边缘效应，则两板间的位移电流大小为_ 12在某地发生两件事，静止位于该地的甲测得时间间隔为 10s，若相对甲以 3c/5(c 表示真空中光速)的速率作匀速直线运动的乙测得时间间隔为 13.把一个静止质量为 m0的粒子,由静止加速到 v=0.6c(c 为真空中的光速)需做功为 14.某微观粒子运动时的能量是静止能量的 k 倍,其运动速度的大小为 15.波长=600nm 的光沿 x 轴正向传播，若光的波长的不确定量=104nm,光子的坐标的不确定量至少为 I S2 电 流 截 面 图 11 L S1 a 2a O O 图 12 C A D E O O B a b 图 13 h b a 图 14 图 15 a r 三.计算题(每小题 10 分，共 40 分)1 一均匀带电的球层,其电荷体密度为,球层内表面半径为 R1,外表面半径为 R2,设无穷远处为电势零点,求球层内外表面的电势 2.一根同轴线由半径为 R1的长导线和套在它外面的内半径为 R2、外半径为 R3的同轴导体圆筒组成中间充满磁导率为的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如右图所示传导电流 I 沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的求同轴线内外的磁感强度大小 B 的分布 3.如右图所示。半径为 R 的无限长实心圆柱导体载有电流 I，电流沿轴向流动，并均匀分布在导体横截面上一宽为 R，长为 l 的矩形回路(与导体轴线同平面)以速度v向导体外运动(设导体内 有一很小的缝隙，但不影响电流及磁场的分布)设初始时刻矩形 回路一边与导体轴线重合，求 t(t vR)时刻回路中的感应电动势 IIR1R2R3 RRvI 大学物理 A(下)(A 卷)参考答案及评分标准 一 选择题(每小题 3 分，共 30 分)二 填空题(每空 2 分，共 30 分).1)Ed23 2)SQdU009232 3)0 rU 2/(2d2)4)0 5)0IS1/(S1+S2)6)R2a 7)BA 8)tabBcos 9)/(2/20abInhN 10)aRIr220 11)dtdER20 12)12.5 s 13)2025.0cm 14)12kkc 15)m6.3 三 计算题(每小题 10 分，共 40 分)1.解：因电荷球对称,电场球对称,作与带电体对称的球形高斯面,有 0int2/4dqErSSE (1 分)球内 rR1 E1=0 (1 分)球层中R1rR2 E3=(R23R13)/30r2 (1 分)故内球面 11RUlE d22132RRRlElEdd=2120313RR3rrRrd22031323RrrRRd 021222)(RR (3 分)外球面 2.2RUlE d23RlEd 22031323RrrRRd 2031323)(RRR (3 分)2.解：由安培环路定理：iIlHd (2 分)0 r R1区域：212/2RIrrH 212 RIrH，2102 RIrB (2 分)R1 r R2区域：IrH 2 rIH2，rIB2 (2 分)R2 r R3区域：H=0，B=0 3.解：取逆时针方向为回路正向，则回路中的感应电动势为 lBlB21 (2 分)(201tRIBv (2 分)2022 RtIBv (2 分)1(2v20RttRIl (4 分)
