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- 2022-08-16 发布
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一、单项选择题总结:高斯定理:它表示,电场强度对任意封闭曲面的通量(电通量)只取决于该封闭曲面内电荷的代数和,与曲面內电荷的分布情况无关,与封闭曲面外的电荷亦无关。但电场强度却是不分曲面内外的,即:该电场强度是高斯面外或内的电荷共同产生的。所以对高斯面上某一点而言,其受到的內外电场强度可能是等犬反向的。即电场强度可能为0.1、如果在静电场中作一封闭曲面,曲面内没冇净电荷,下面说法哪个止确。A、通过封闭曲面的电场强度通量一定为0,场强不一定为0;B、通过封闭曲而的电场强度通量不一定为0,场强一定为0;C、通过封闭Illi面的电场强度通量不-•定为0,场强不一定为0。D、通过封闭曲面的电场强度通最一定为0,场强一定为0:2、设冇一“无限大”均匀带正电荷的平面。取x轴垂直带电平面,坐标原点在带电平面上,则具周围空间各点的电场强度左随距离平面的位直坐标x变化的关系1111线为(规定场强方向沿x轴正向为正、反Z为负)哪一个。AxBC3、关于静电场高斯定理的理解有下而儿种说法,其中正确的是哪一个。A、如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。B、如果高斯血上E处处不为零,则高斯血内必有电荷。C、如果高斯面内冇净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零。D、如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零。丿二^4、如图所示,直线MN长为2L,弧OCD是以N点为_(中心,L为半径的半圆弧,N点有正电荷+q,M点有负鲁——1—超\电荷-q。今将一试验电荷-qo从0点出发沿路径OCDPMOND移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功A为多少。A、A=8B、A=0C、AVO,H.为有限常量D、A>0,冃.为有限常量5、在静电场中,作闭合曲而S,若有^D-dS=OS(式中D为电位移矢量),则s面内的情况必定为哪一种?B、没有白由电荷A、既无白由电荷,也无束缚电荷。\nC、自由电荷和束缚电荷的代数和为零。D、白由电荷的代数和为零。6、一空气平行板电容器充电后与电源断开,然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质,则电场强度的大小E、电容C、电压U、电场能量W四个量各口与充入介质前相比较,增大(f)或减小(I)的情形为A>El,Ct,Ut,WIB、Ef,Cl,UJ,WfC、Ef,Cf,Uf,WfDsEl,Ct,UUWI解:设未充满电介质时电容器的电容为C。,电压为UQ7场强为Eq,电场能量为%。充满电介质后则有E弓弋丄d£rdsr所以Ui.电场强度的大小变为所以;电容变为所以Cf;电场能量为所以w[c综上所述,应当选择答案(E)。7、对于磁感应强度B下列说法中不正确的是哪一个?A、磁感强度E是反映磁场某点性质的物理量,磁场中任意一点都有特定方向是E的指向。B、磁感强度B是反映磁场某点性质的物理屋,磁场中任意一点B的方向都平行于通过该点的磁感线的切线方向。C、在磁场中一条给定的磁感线上,各点E的大小相同,方向分别沿磁感线方向。D、表达式F=qwXB中,F与E始终垂直。8、如图所示,电流从3点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b点。若C3、bd都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度为下列哪一种情况?A、方向垂直环形分路所在平面R指向纸内。B、方向垂直环形分路所在平而几指向纸外o\nC、方向在环形分路所在平面,且指向b。D、方向在环形分路所在平而内,几指向吳E、为零。9、电流由长直导线1沿半径方向经m点流入一电阻均匀的圆环,再由b点沿切向从圆环流出,经长导线2返I叫电源(如图所示)。已知在导线上电流强度为I,圆环的半径为R,只3、b与鬪心0三点在同一直线上。设直电流1、2及鬪环电流分别在0点产生的磁感强度为d、场及禺,则0点的磁感强度的人小为:(A)B=0,因为B]=B2=B3=01Vj(B)B=0,因为&+“2=0,B3=0{\q')(C)BH0,因为虽然Bi=B3=0,但B2H0、、_(D)BH0,因为虽然Bi=B2=0,但B3H0b2(E)BH0,因为虽然B?=B3=0,但B】H010、无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b,电流在导体截面上均匀分布,则空间各处鸟的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所示。正确的图是:B("0(aKb)(D解:根据安培环路定理,容易求得无限长载流空心圆柱导体的内外的磁感应强度分布为02加@亠-6T)山I2审所以,应该选择答案(B)。U>一电荷为q的粒了在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的?A、粒子进入磁场后,其动能和动量都不变B、只要速度大小相同,粒了所受的洛伦兹力就相同C、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\nD、在速度不变的前提下,若电荷-q变为q,则粒子受力反向,数值不变\n12、磁介质有三种,丿IJ相对磁导率匕表征它们各白的特性时:A、顺磁质r>0,抗磁质r<0,铁磁质r>>1B、顺磁质r>1,抗磁质r=1,铁磁质r>>1C^顺磁质r>1,抗磁质r<1,铁磁质r>>1D、顺磁质r<0,抗磁质r<1,铁磁质r>013、一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)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14、一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的-•种情况是:A、线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移B、线圈绕自身宜径轴转动,轴与磁场方向平行C、线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向垂直D、线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移15、在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图("所示,若以I的正流向作为*的正方向,则代表线圈内自感电动势£随时间t变化规律的曲线应为图(b)中A、B、C、D中的哪一个?D【提示山―罟为H曲红的斜率;16dt式中關为感应电场的电场强度。此式表明:A、闭合曲线L上乙处处相等B、感应电场是保守力场C、感应电场的电场强度线不是闭合曲线D、在感应电场屮不能像对静电场那样引入电势的概念17、图为沿x轴负方向传播的平而简谐波在t=0吋刻的波形。\n若波的表达式以余弦函数表示,则0点处质点振动的初相为:A、0B、兀/2C、兀D>3n/2分析:根据质点振动方向与波的传播方向的关系可知,在图示时刻(t=0),0点处质点的振动方向是沿y轴正向(團示就相当于向上)。可见,0处质点的振动方程是y=A袁sin(3t)(用正弦函数表示时〉或y=AHos[(TT/2)-(wt)]=A*cos[(wt)-(n/2)]=A*cos[wt+(3n/2)]所以当用余弦函数表示时,初位相是3TT/2。路程:空气中:玻璃中:光程:空气中:玻璃中:18、在相同的时间内,一束波长为入的单色光在空气和玻璃中传播,下列说法正确的是哪一个?A、传播的路程相等,走过的光程相等。B、传播的路程不相等,走过的光程不相等。C、传播的路程相等,走过的光程不相等。D、传播的路程不相等,走过的光程相等。路程仅仅是一个长度,而光程还和折射率有关系:光在媒质中通过的路程和该媒质折射率的乘积。c*tv*tc*t*lv*t*n=(c/n)*t*n=c*t19、关于电磁场的理论,下面说法中哪一个正确?\nA、均匀变化的磁场周围产牛的电场是均匀变化的。B、振荡电场周围产生的磁场是振荡的。C、变化的电场周围产牛的磁场一定是变化的。D、变化的电场周围产牛的磁场不一定是变化的。均匀变化的磁场产生恒定电场,均匀变化电场产生恒定磁场。20、关于电磁波的传播,下列说法中哪一个止确?A、电磁波频率越离,越易沿地而传播。B、电磁波频率越高,越易岂线传播。C、电磁波在各种媒质小传播的波长恒定。D、只要有三颗同步卫星在赤道上空传递电磁波,就可把信号传遍全世界。【例21关于电磁波的传播,下列叙述正确的是()A.电磁液频率越高,越易沿地面传播B.电磁波频率越高,越易直线传播C.电磁波在各种媒质中传播波长恒定D.只要有三颗同步卫星在赤道上空传递微波,就可把信号传遍全世界【解析】电磁波频率越高,波长就越短,绕过地面障碍物的本领就越差,且地波在传播过程中的能量损失随频率的増高而増大,A错.随着电磁波频率的増大,粒子性越来越明显,其传播形式跟光相似,沿直线传播,B正确.电磁波在各种媒质中传播时,频率不变,但传播速度不等,波长不同,C错.由于同步通讯卫星相对于地面静止在赤道上空3600千米高的地方用它来作微波中继站,只要有三颗这样的卫星,就可以把微波讯号传遍全世界,D正确.答案为BD.二、填空题1、一均匀带电直线长为d,电荷线密度为+2,以导线中点0为球心,R为半径(R>d)作一球面,如图所示,则通过该球而的电场强度通量为o带电直线的延长线与球面交点P处的电场强度的大小为,方向。\n加/£()•Ad兀%(4/?2-沪);沿矢径丽2、两个带电粒了,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量Z比是1:4,电荷之比是1:2,它们所受的磁场力之是,运动轨迹半径,\n之比是1:2:1:2F=qvB3、如图所示,在一氏直导线L中通有电流:[,ABCD为一矩形线圈,它与L皆在纸面内,且AB边与L平行。(1)矩形线圈在纸而内向右移动时,线圈中感应电动势方向为;(2)矩形线圈绕AD边旋转,当BC边已离开纸面正向外运动时,线圈屮感应动势的方Iuj为。ADCBA绕向;ADCBA绕向楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总耍阻碍引起感应电流的磁通量的变化。XBXXX4、一导线被弯成如图所示形状,mcb为半径为R的四分之三圆弧,肓•线段03长为R。若此导线放在匀强磁场万屮,B的方向垂直图面向内。导线以角速度3在图而内绕0点匀速转动,则此导线中的动牛电动势*i=,电势最高的点是-BcoR22;O点有效长度为£=BVl=-Bcor2=-B0)(45R)2225、一横波的表达式是y=0.02sin27r(100r-0.4ti)(兀-兀)(Si,国际单位制),则振幅是0.02,波长是2.5,频率是100,波的传播速度是250o\nDATE二—X二45«7Be1011_H二A淤傳十¥)+!VIf-AP2SM」二A姑A加2占一T二苗—V、*二空二2SD千g•••••••••_—_一一_14■|—三、简答题1、如图所示,点电荷-q位于圆心0处,A、B、C为同一圆周上的三点。现将试探电荷从A点分别移动到B、C点,则从A点到C点电场力做功最大。请判断是否正确,并说明原因。电场力做功二A点电势能■终位置的电势能由于终点BCD三点的电势相等,因而电荷的电势能相等。所以移到这三个点,电场力做功一样大。2、如图所示,真空中有一电流I从长肓导线1沿半径方向经a点流入半径为R的导体圆坏,再由b点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源,asb两点和圆心0在同一直线上。谙分析:(1)长直导线1在圆环中心0处产牛的磁感应强度的大小;(2)长总导线2在圆环中心0处产牛的磁感应强度的大小;(3)圆环中心0处的磁感应强度的大小和方向。电流由长直导线1沿半径方向经a点'流入,在圆心处B1=0.整个圆分为两部分,电流成比例,在圆心处養加B2二0由b点沿切向流出,经长直导线2返回电源,就是一个半无限长电流,在圆心处磁感应强度的犬小为B3=pOI/(4ttR)总的磁感应强度的大小为:B二B3二pOI/(4ttR)3、置于磁场屮的磁介质,表而会形成磁化电流,请分析该磁化电流能否产生焦耳热,并\n说明原因。答:不能,因为磁化电流不是传导电流。磁化屯流:物体被磁化的吋间产生的电流;传导电流:电荷发生传导时产生的电流。4、将条形磁铁沿着铜环的轴线插入时,铜环中有-感应电流和感应电场吗?若用鴉料圆环替代铜质圆环,结果会怎样?请说明原因。2、答:把条形磁铁沿铜质圆环的轴线插入铜环中时,圆环中有感应电流和感应电场。如用塑料圆环替代铜质圆环,环中仍有感应电场,而无感应电流。因为不管有无导体,变化的磁场在其周围空间都要产生感生电场,如果有导体回路存在,则在导体中有感生电流产生,否则只有感生电场而无感生电流。变化的磁场周围必产生感应电场,而有无感应电流要看是否形成回路。四、应用题一铜片厚度d=2.0X10_3m,放在B=3.0T的匀强磁场中。已知磁场方向与铜片表面垂宜,铜的载流了密度n=8.4X1028m_3o当铜片中通有与磁场方向垂直的电流I=200A时,求(1)铜片两端的霍尔电势为多少?(2)铜片的霍尔系数为多少?解:根据题意d=2.0mm,B=3.0T,n=8.4X1022cm3=8.4XlO^m3,I=200A・a2.2x10_5(V)IB200x3.0nqd8.4x1028x1.6x10"x2.0x10霍尔系数:RH=l/nq=7.44*10-11(m3/c)2、如图所示,两条穿过y轴fl.垂直于x—y平面的平行长直导线的正视图,两条导线皆通有电流「但方向相反,它们到x轴的距离皆为灸(1)推导出x轴上P点处的磁感强度甌)的表达式;(2)求P点在x轴上何处时,该点的B収得最大值。解:(1)利用安培环路定理可求得1导线在P点产生的磁感强度的人小为:听黑咼d严2导线在P点产生的磁感强度的大小为:\n“()/=如2nr2兀1(/+兀2)1/22分岳、艮的方向如图所示。P点总场:Bx=Blx+B2x=B]cos3+B2cos0By=Bly+B2y=0B(x)=2\“(x)=(^Ia2J则:7i(/+Q),矢量式为:兀(力+厂)3分cW)=0d2B(x)<0(2)当dx,dx2时,B(x)最人。由此可得:%=()处,3有最人值——3五、综合题如图所示,一氏直导线通冇电流「其旁共面地放置一匀质金属梯形线框abcda,E2知:da=ab=bc=L,两斜边与卜底边夹角均为60°,d点与导线相距1。今线框从静止开始H由下落H高度,且保持线框平面与长直导线始终共面,求:(1)下落高度为H的瞬间,线框中的感应电流为多少?⑵该瞬吋线框中电势最髙处与电势最低处之间的电势差为多少?解:(1)由于线框垂直下落,线框所包围面积内的磁通量无变化,故感应电流:/,=02分(2)设&边长为匚则由图可见:/r=L+2Lcos60°=2L取d_c的方向为de边内感应电动势的正向,贝山ccrJ(vxB)・d,=JvBd/=\』2gH•dd02兀(厂+/)(r=r)=学丽严晋丽in学27i/2兀I5c>°,说明cd段内电动势的方向由d-c2分2L+1由于冋路内无电流2分因为C点电势最高,d点电势最低,故:J为电势最高处与电势最低处之间的电势羌-…1分