大学物理A电磁学期末复习模拟试卷含答案35429.pdf

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1、大学物理 A 电磁学期末模拟试卷含答案 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：（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

2、，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

3、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（）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

4、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l

5、 2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

6、 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maxL=。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

7、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）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

8、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）。复旦大学 大学物理 A 电磁学试卷标准答案 一、选择题：（每题 3 分，共 30

9、分）1.C 2.C 3.B 4.D 5.C 6.B 7.B 8.D 9.D 10.A 二、填空题：（共 30 分）1.CN/4 (2 分)；向上 （1 分）2.43ln40 （3 分）；0 （2 分）3.)2/(210SqdV (3 分)4.022221111RrIRrI (3 分)5.环路所包围的所有稳恒电流的代数和；(2 分)环路上的磁感应强度；(2 分)环路内外全部电流所产生的磁场叠加。(1 分)6.1120RI (2 分)；垂直纸面向里 (1 分)7.一个电源 (2 分)vBL (2 分)洛仑兹力 (1 分)8.6108.8 (2 分)抗 (1 分)三、计算题（共 40 分）1.（10

10、 分）解：以顶点 O 为坐标原点，圆锥轴线为x轴，向下为正，在任意位置x处取高度dx的小园环，其面积：xdxtgdxrdS2cos222cos2 （2 分）其电量：xdxtgdSdq2cos22 （2 分）它在 O 点产生的电势：dxtgxrdqdU021220224 （3 分）总电势：01202)(2221RRdxtgdUUxx （3 分）2.（10 分）解：因保持与电源连接，两极板间电势差保持不变，而电容值由 dSC01 dSCr02 插入介质前后电容器储存的电场能量由 dSUUCWe2220211 dSUUCWre2220222 则静电能的改变：dSUWWWreee2)1(2012 （4

11、 分）电容器上带电量的增量为：dSUUCUCQr012)1(则电场对电源作的功为：dSUQUAr201)1(（3 分）设电场对介质作的功为2A，根据功能原理：eWAA12 dSUAWAre2)1(2012 （3 分）3.（10 分）解：见图，将平板分成无穷多条直导线，在 A 处取dl直导线，其在 P 点产生的磁感应强度为：dlarIdlridB42001 方向见图 （3 分）由对称形可知，平板在 P 点产生的磁感应强度沿z轴正方向。2202001444coscoslxdlaIxdlarIxdlarIdBdB （3 分）xaarctgaIlxdlaIxBaa240220 （3 分）B方向沿z轴正方向。（1 分）4.（10 分）解：设导线中的电流为I，由于两导线在它们之间产生的磁场方向相同，故两导线之间的磁场分布为：)(220021rdIrIBBB （4 分）长度为l两导线之间的磁通量为：aadIlldrrdIrISdBadamln)(22(000 （4 分）故自感为：adlaadlILmlnln00 （2 分）