物理学习指导习题.docx

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1、物理学习指导习题电磁学部分 一、选择题 1、带电体要能够被看成点电荷，必须 A、其线度很小 B、其线度与它到场点的距离相比足够小 C、其带电量很小 D、其线度及带电量都很小 2、长为a的正方形的四个顶点上，放置如题图所示的点电荷，则中心p点处的场强Ep的大小为 q2q2A、pe0a B、2pea2 03q2q2C、2pea D、pe0a2 033、据高斯定理rr1EdS=se0q，可以说明以下哪点 A、通过闭合曲面的总通量仅由面内电荷 决定 B、通过闭合曲面的总通量为正时，面内电荷一定没有负电荷 C、闭合曲面上各点的场强仅由面内电荷决定 D、闭合曲面上各点的场强为零时，面内电荷一定没有负电荷

2、4、真空中两块互相平行的无限大均匀带电平板，其中一块的面电荷密度为，另一块的面电荷密度为2，两板间的距离d，则两面板间的电位差为 A、 0 B、3sd C、sd D、 sd 2e02e0e05、一个充电至电量为q，面积为S，板间距离为d的空气平行板电容器，用力将两极板慢慢拉开，使板间距离增至2d，则外力F在拉开平板的过程中做的功为 q2dq2dq2dq2dA、2e0S B、 2e0S C、 e0S D、 e0S 6、在相距为2R的点电荷q和q的电场中，把点电荷Q从O点沿OCD移一到D点。则电场力做功与Q电位能的增量分别为 A、4pe0R ， 4pe0R B、 4pe0R ， 4pe0R qQq

3、QqQqQqQqQqQC、6pe0R ，6pe0R D、 6pe0R ， 6pe0R 1 qQ7、电场中某区域内电力线如题图所示，将一负点电荷从M点移到N点 则必有 A、 电场力的功C. 电位UMAMN0 B、 电位能WMWN UN; D. UM0，若将此电荷偏离球心，则该球壳的电位 A、将升高 B、将降低 C、将不变 D、不确定 18、在真空中有A、B两板，相距为d，板面积均为s，分别带电量+q、-q，则两板之间的作用力为 sq2q2A、 B、 C、 D、以上结果均不对 2e0s2e0s4pe0d19、下列结论中正确的是 A、带正电的物体电位必正 B、零电位体必有q=0 C、电力线与等位面正

4、交 D、U大时E必大 20、一带电导体表面上某点的面电荷密度为，该点外侧附近场强为E=e0如果将另一带电体移近，则 sq2ssA、 E=e0仍成立，但改变 B、 E=e0仍成立，且不变 3 ssC、E=e0不再成立，但不变 D、 E=e0不再成立，且改变 21、介质球被外场均匀极化，p的方向如题图所示，则球表面电荷s为 A、上半球为正，下半球为负 B、下半球为正，上半球为负 C、 均匀分布, =p D、 不均匀分布, =Pcos 22、三个面积相同的平行金属板，板间距离如题图 所示，其中A、C板相连后接电源正极，B板 接负极、B板上总电荷量为110C，则：AB及 BC间电场强度之比为 A、 8

5、 ：3 B、 3 ：8 C、 1 ：1 D、 1 ：2 23、一平行板电容器充电后又断电源，然后再将两面极板间的距离增大，这时与电容器相关联的物理量电容器极板上的电荷；电容器两极板间的电位差；电容器极板间的电场；电容器的电容量。以上四个物理量中增加的是 A、 B、 C、 D、 24、如题图所示，两个同样的平行板电容器A和B， 串联后接在电源上，再把电容器B 充满相对介电 常数为eg的均匀介质，则电容器A中的场强EA与 电容器B中的场强EB的变化情况是 A、EA不变, EB增大 B、 EA不变，EB减小 C、EA减小，EB增大 D、 EA增大，EB减小 25、关于电介质下列说法正确的是 A、附加

6、场E使介质内E小于外场E0 B、 均匀介质的极化电荷分布在介质内部 C、 极化强度p仅由介质性质决定 D、电位移矢量D只由自由电荷决定，与极化电荷无关 26、 一空气平行板电容器接上电源后，在不断开电源的情况下，浸入煤油中，则板间的电场强度和电位移 A、 E和D均减小 B、 E和D均增大 C、 E不变，D减小 D、 E不变，D增大 27、空气平板电容器U不变而减小d，则 A、Q增大，E增大，We增大 B、Q减少，E减少，We减少 C、Q增大，E减少，We增大 D、Q增大，E增大，We减少 4 28、下列四种表述哪一个是正确的？ A、沿电流线的方向电位必降低 B、不含源支路中电流必从高电位到低电

7、位 C、含源支路中电流必从低电位到高电位 D、支路两端电压为零时，支路电流必为零 29、两个截面积不等长相等的铜棒串接后，接在一直流电源上，则 A、通过两棒的电流强度相同 B、两棒内的电场强度相同 C、两棒内的电流密度相同 D、细棒两端和粗棒两端电压相等 30、将二等长异径的圆柱形铝棒串联后接在直流电源上，则 A、过二棒的I正比于棒的截面积 B、二棒的j与棒的截面积成反比 C、二棒内E与截面积成正比 D、二棒的电压与截面积成正比 31、截面积相同的两段均匀导体串联组成的电路，其电导率分别为1和2，长度分别为l1和l2，当通过导体的稳恒电流强度为I时，两段导体中场强的比值为 E1 A、E232、

8、一电源，电动势是30V，内阻为1，将它与一盏额定电压为6V，额定功 率为12W的小灯泡及一台线圈电阻是2的电动机串联成闭合电路，小灯泡刚好正常发光，则电动机输出功率是 A、 50W B、 95W C、45W D、 36W 33、一直流电路如题图所示，已知1=2，r1r2，为了使伏特计的读数为零，则R应等于 21s1Es=s=s2 B、E12E1 C、E2=ll12E1 D、E22=ll1A、 r1+r2、 B、1(r1+r2) 2 C、 r1-r2 D、 r2-r1 s134、两段不同金属导体电阻率之比r1=1，横截面积之比1=，将它们串联在一起后，s24r22在两端加上电压U，则各段导体内场

9、强之比E1为 E2 A、 2 B、 4 C、1 D、 1 235、把横截面相同的铜丝和钨丝串联起来，接在一个直流电路中，铜丝和钨丝中的电场强度的大小分别以E铜、E钨表示，则 A、 E铜=E钨 B、 E铜E钨 C、 E铜0e0 dtdFB、Q0e0 dtdFdFC、Q0e0 D、 Q0 dtdtA、Q58、在自感为0.25H的线圈中，当电流在1/16s内由2A均匀减小到零时,感应电动势为 A、 2V B、 4V C、 8 V D、 16V 59、细长螺线管的截面积为2cm2，其线圈总匝数N=200，通以4A电流时，测得螺线管内的磁感应强度B=2T，忽略漏磁和线圈两端的不均匀性，则该螺线管的自感系

10、数为 A、10mH B、 20mH C、 40mH D、 0.1mH 60、在非稳恒磁场中，安培环路定理的普遍规律是 rrrrA、 BdL=m0I B、 HdL=I0 LLrrrrrDrrrrC、HdL=jdS D、 HdL=(j+t)dS LsLs 二、填空题 1、真空中静电场环路定理的数学表达式为 。它说明静电场是 场，且说明电力线具有的性质是 。 2、在真空中静电场高斯定理的数学表达式为 ，它说明静电场是 场，且它说明电力线具有的性质是 。 3、下列几个常见的场强公式的适用范围： rA、E=rQFq0 B、 E=4pe0g2 9 C、 E=Ua-UbdU D、 E=dn d4、把一个电量

11、为Q的电荷分成电量为q和Qq的两个电荷，欲使这两个相隔一定距离的点电荷之间的斥力最大，q应等于 。 5、在题图中OCD是半圆弧，A处有q，B处有q，AO=OB=R，把单位正电荷从O点沿OCD移到D 点的过程中电场力做功为 。 6、空间某一区域的电位分布为U=5c+6y，其中A,B为常数，则场强分布为Ex= ，Ey= 。 7、两点电荷q1和q2位于相距2l的A、B两点，当q1=q2=q时，AB连线中点o处的场强为 ，电位为 ；当q1=q2=q时，o点处的场强为 ,电位为 。 8、边长为a的正方形的四个顶点上，放置如题图所示 的点电荷，则正方形中心p点处的场强大小为 ； 电位大小为 。 9、如图所

12、示，电荷分布在边长为a的正六角形顶点，则中心处的电场： 图a中O点的场强 , O点的电位 = 。 图b中O点的场强E= ， O点的电位U= 。 10、一肥皂泡均匀带电，带电量为Q，若将它由半径r1吹大到半径r2，则半径为R的高斯面上任一点场强的大小由 变为 ；电位由 变为 。 11、一个质子的电量为e(e=1.610-19库)，在电场中从A点通过C点移到B点，电场-15力做功410J，如题图所示，当质子从B点通过D点移回到A点的过程中，电场力做功为 J；如果A点的电位为零，则B点的电位 为 V。 12、有一半径为R的均匀带电球体，电荷密度为22r，则在球体内离球心r处的场强E=；在球体外离球心

13、r处的场强E=。 10 13、两个均匀带电同心球面，半径分别为Ra和Rb，带电总量分别为Qa和Qb，则三个区域的场强分布为 E1= E2= ; E3= 。三个区域的电位分布为 U1= ; U2= U3= 。 14、半径为R的无限长直圆柱体，体内均匀带电，体电荷密度为r。则距柱体轴线为r(rR)处的场强为 ，柱面上的场强为 ，柱体外的场强为 。 15、中性金属球壳的内外半径分别为R1和R2，其中心置一点电荷为q，则球壳的电位为 。 16、一半径为R的中性导体球壳包围一点电荷Q，点电荷偏离球心的距离为r，则球心处的电位为 ，球壳的电位为 。 17、在各向同性的均匀介质中，D线和E线不同的原因，在于

14、D线只与 电荷有关，它起始于 电荷，终止于 电荷；而E线既 与 电荷关，又与 有关。 18、如题图所示，已知极化强度矢量P，则沿轴线均匀极化的电介质圆棒 上的极化电荷面密度为右= ， 左= ，侧 。 19、如题图所示，将两个完全相同的电容器连接起来，在与电池组保持连接的情况下，将一电介质板放进一个电容器的两极板之间，则电容器A中的场强EA ，电容器B中的场强EB ， 该电容器组的总电容 ， 储存的总能量 。 。 20、题图中各平行板电容器的极板面积都是S，板间距离都是，所用电介质的相对介电常数er1=4，er2=8，则图 中电容器电容最大，图 中电容器电容最小。 21、平行11 板电容器板间为

15、空气时，其电容、电压、自由电荷面密度、电场强度、电位移、电场能量分别用C0、U0、0、E0、D0、W0表示，现维持极板上电量不变，充以相对介电常数为eg的均匀介质， 则各量相应变为： C ， ，U ， E ，D ，W 。 22、介质极化的宏观效果是产生 电荷。对均匀介质，这种电荷分 布在 ，当以表示, 与极化强度P的关系为 。 23、在一面积为S、间距为d的平行板电容器中间，插入一导体薄板，则其电容为 。 24、导体中形成电流的条件是 和 。 25、部分电路欧姆定律的积分表示式为 ，微分表示式为 。 26、基尔霍夫第一方程组的理论基是 ，其表达式为 。 27、基尔霍夫第二方程组的理论基是 ，其

16、表式为 。 28、均匀的电阻丝加一定电压和将它拆为两段并接起来再加相同电压，则 电阻比为 ，电流密度之比为 ，热功率密度之比 为 。 29、两段不同金属导体电阻率之比为1:2 =1:2，横截面积之比为S1 : S2=1：4，将它们串联在一起后两端加上电压U，则各段导体电流之比I1:I2= ，电流密度之比j1；j2= ，导体内场强之比E1:E2= 。 30、有两个相同的电源和两个相同的 电阻，如题图所示的电路联接起来，则电 路中的电I= ，a、b两 点间电压Uab= 。 31、如题图所示的一段电路中，当I=0时， 电路两端的电位差= ， 当有电流I由a流向b时，则 12 = 。 32、如题图所示

17、的电路中，已知I1=2A,I2=1A,I3=6A， 则Uab= ，Ubc= ， Uca= 。 33、静电场与稳恒电场的共同特点是 ，两者的区 别是 。 34、一直流电路，如题图所示，已知 R=4,r1=r2=1,1=2=1V, I1=1A， I2=1A则UaUb= 。 35、一无限长直导线载有电流I，中部弯成4圆周，圆心为O，半径为a，则 O点的磁感强度B的大小为 。 36、将通有电流I的导线弯成如题图所示的形状，则O点的磁感应强度B的大小为 ， B的方向为 。 37、一条很长的直输电线，载有50A的稳恒电流，在离1m的地方，它产生的磁感应强度B= 。 38、一条无穷长载流直导线在一处折成直角

18、，P点在折线的延长线上，到折点的距离为a，设导线所载电流为I，则P点的B的大小为 。 39、半径为R的无限长直圆筒上有一层均匀分布的面电流，电流都环绕轴 线流动与轴线垂直，面电流密度为i，则轴线上的磁感应强度为 。 40、有一根长为L的直导线，质量为m，用细绳子平挂在外磁场B中，导线中通有电流I，I与B的方向垂直。则绳子张力为0时的电流I= 。 41、如图，载流为I的闭合回路abcd，ab为一段导体，可以滑动，它在回路上长为L，一外磁场B 与回路平面垂直，则ab向右滑动距离x时，磁场所做的功为 。 42、一螺线管长1.0m，平均直径为3.0cm，它有5层绕组，每层有850匝，通过的电流是5A，

19、则管中心处的磁感应强度为 。 13 143、一矩形线圈长20mm，宽10mm，由外皮绝缘的细导线密绕而成，共绕1000匝，放在B=0.1T的均匀外磁场中，导线中通有100mA的电流，当B与线圈平面的法线垂直时，整个线圈受到的力为 ，受到的力矩为 。 44、根柔软的螺旋形弹簧挂起来，使它的下端和 盛在杯子里的水银刚好接触成串联回路。再把它们接到 直流电源上通以电流，则弹簧将 运动。 45、图所示，已知两闭曲线L1和L2环绕一稳恒电流I，则： rrBdl= ， rrBdl= 。 L2L146、螺线环的平均周长0.2m，绕有线圈200匝，通以20A电流时测得环内B=1.0T，则环内介质表面上的磁化面

20、电流为 ，相对磁导率r为 。 47、位移电流与传导电流最主要的共同点是 。 48、麦克斯韦对电磁场理论的两个重要假设是 和 。 49、动生电动势的非静力是 ；其相应的非静电性场强的表达式为 。 50、感生电动势的非静电力是 。 51、如图所示，一均匀磁场局限在半径为R的圆柱形空腔内,dt为一恒量，且随时间减少，腔内置一等腰梯形的金属线框，dc=R，ad=bc=2RdB，则线框中的感应电动势的大小为 ，方向沿 。 52、如图所示，一载有电流为I的长直导线附近有一段导线MN线被弯成直径为2b的半圆环，半圆面与直导线在一个平内，MN与导线垂直，半圆中心到直导线的距离为a，当半圆以速度v平行于直导线向

21、上运动时，其两端的电压 UMN为 。 53、麦克斯韦位移电流假设的中心思想面环14 是 。 54、若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量，则在两环中感应电动势 ，感应电流 。 55、如题图所示，一光滑的金属导轨置于均匀磁场B中，导线ab长为L，可在导轨上平行移动，速度为v, =30o，则回路中的感应电动势为 , Ua Ub，回路中的电流I等于 。 56、用手将一磁铁插入闭合电路线圈中，第一次迅速地插入，第二次缓慢地插入，则：第一次通过电路截面中的感生电量 第二次通过电路截面中的感生电量；第一次手推磁铁的力所做的功 第二次手推磁铁的力所做的功。 57、一绝对磁导率为1的无限长

22、圆柱形直导线半径为r1，其中均匀地通过电流I，导线外包一层绝对磁导率为2的圆筒形不导电磁介质，外半径为r2，则介质中的H为 ，B 为。 58、感应电场和感应磁场都是涡旋场，但感应电场是变化磁场以 旋方式形成，而感应磁场是变化电场以 旋方式形成。 59、麦克斯韦方程组的积分形式为 ； ； ； 。 60、电磁场是客观存在的一种物质，它与原子、分子组成的实物物质一样，具有 , 和 。 三、计算题 1、求均匀带电棒自身延长线上任一点p的场强，设P点离棒右端距离为a，棒长为2L，带电总量为q。 2、用一根不导电的细棒弯成半径为50cm的圆弧，两端空隙d为1.0cm，电量为3.13-910C的正电荷均匀分

23、布在棒上，求圆心处电场强度的大小和方向。 3、半径为R1带电量为q1的均匀带电球体外，有一同心的半径为R2，带电量为q2的均匀带电球面，求各区域的电位分布(0rR1,R1rR2)。 4、图中A、B是真空中的两块相互平行的无限大均匀 带电平面，电荷面密度分别为s和2s,若A板选做 零电位参考点，求图中a点的电位。 5、两个同心球面，半径分别为10cm和30cm，小球面均匀带有正电q1=1.010-8C，大球面均匀15 带有正电q2=1.510-8C，求离球心分别为20cm；50cm；5cm的各点的电位。 6、如题图所示，一平行板电容器两极板相距为d，面积为S，其中放有一层厚为t的电介质，相对介电

24、常数为eg，介质两边都是空气。设两极板间电位差为U，略去边缘效应，试求：介质中的电场强度E电位移， 矢量D和极化强度P。 7、两块带有异号电荷的平行导体板，每单位面积带等量电荷，两板间隔以5mm厚的6-1某种电介质，其相对介电常数为3，在电介质内的合场强为10Vm求： 导体板每单位面积上的自由电荷；电介质表面每单位面积上的极化电荷；电介质内的极化强度P；介质内的电位移D。 8、同心球形电容器内外半径分别为R1和R2，两球间充满相对介电常数为g的均匀电介质，内球带电Q，外球带电Q，求： 电容器内外各处的场强E的分布和两球面间的电位差； 电介质表面的极化电荷面密度； 电容C，它是真空时的电容C0的多少倍？ 9、半径为R1的导体球带有电