华南师范大学电磁学考试试卷

华南师范大学《电磁学》考试卷

（2008～2009学年第二学期）

考试类别 闭卷 使用学生 物电学院 物理（041） 专业本科 考试时间分钟 出卷时间日 说明：考生应将全部答案都写在答题纸上，否则作无效处理。

一、选择题（每小题2分，共10分）

1.有一空气平行板电容器的极板面积为S，两极板间距离为d 。现在两极板间平行地插入一块厚度为l(l d)的薄导体板，该电容器的电容（ ）。

（A）增加 （B）减少

（C）不变 （D）条件不够，不能确定

2.一个内半径为a ，外半径为b的中性孤立导体球壳位于真空中，在偏离球心为d (d a)处放置一个点电荷q，则导体球壳的电势为（ ）。

（A）U

q4 0a

（B）U 0 （C）U

q4 0b

（D）不能确定

3.一段导线是由两种不同电导率 1, 2的金属连接而成的，它们的横截面积相同，当导线中通以电流时，两种导线中电场强度的比（ ）。

（A）E1:E2 1: 2 （B）E1:E2 2: 1 （C）E1:E2 1 （D）不能确定

4.根据麦克斯韦电磁场理论，真空中位移电流的实质是（ ）。

（A）电荷的定向运动 (B)电场的时间变化率 (C)磁场的时间变化率 (D)电荷的时间变化率

5. Two small conducting spheres (r 1 cm) separated by a distance of 1 m each have identical positive charges. The electric potential of one sphere is U0(with U 0at infinity). The spheres are brought closer together until they touch. The electric potential of the two spheres is now U, where

(A) U U0. (B). U 2U0 (C) U 2U0. (D) U0 U 2U0.

二、填空题（每小题2分，共10分）

1．位于真空中两个相同的点电荷,其电量均为 q，相距为d，在两电荷连线的中点（d/2）电场强度的大小是 。

2．根据原子的行星模型，氢原子中的电子绕原子核（质子）作半径为a0，角速度为

的圆周运动。如果把质子视为不动，则由于电子运动在质子处所产生的磁感应强度为 。

3. 一个C 0.1 F的电容器与一个R 100 的电阻串联后接到电源上充电，反映充电快慢的时间常数等于 。

4．一个半径为R的孤立导体球，带有电荷Ｑ，导体表面单位面积所受的静电力是 。

5. The current density in a long conductor of circular cross-section and radius R varies with radius asj j0r2, where j0 is a constant. The current flowing in the conductor is

三、判断题（每小题1分，共10分，用符号‘√’或‘×’表示）

1.导体静电平衡时，导体内部的电场和表面处的电场处处为零。

2.带电粒子在均匀磁场中作圆周运动时，其周期与电荷的运动速度有关。

3.随时间变化的磁场产生的感应电场是“右旋”的，而变化的电场产生的磁场是“左旋”的。

4.磁感应强度B的安培环路定理可表示为： B dl 0I，其中I表示回路L所围的

L

传导电流总和。

5.磁路和电路非常相似，电路的电导率 与磁路的磁导率 地位相当；电路的电流I与磁路的磁通量Φ相当。

６.一般来说，物质处于外磁场中都有抗磁性，由外磁场引起的分子附加磁矩的方向总是与外磁场方向相反。

７.一个半径为R的极化介质球，已知球中的极化强度P为常矢量，则该球中分子偶极

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矩的矢量和为3 RP。

８.在真空中，静电场的高斯定理可写成 上电场处处为零。

S

E dS q0

，如果q 0,则意味着高斯面S

９.电磁波的能流密度的大小可表示为S EB 0，它的物理意义是：单位时间通过与波传播方向垂直的单位面积的电磁波能量。

10．一根通电导线与外磁场垂直，这根导线除了受到安培力的作用外，导线的侧面还会有电势差。

四、简答题（12分）

１．真空中的麦克斯韦方程组的积分形式是怎样的？ ２．麦克斯韦方程组建立的实验基础是什么？ 五、计算题（13×4=52分）（1，2，3，4，5小题中任选其中四题）

1.通以稳恒电流I0的长直细导线与边长为a的正方形细导线回路位于同一平面内，正方形的一条边与该长直导线平行，且相距为x，整个系统位于真空中。(1)求系统的互感系数M； (2)如果该正方形回路以恒定速度v离开长直导线，求回路中的感应电动势的大小和方向。

2．假设电子是球形的，其半径为a，电荷均匀地分布于其表面，电子自转的角速度为（1）电子的自旋磁矩m；（2）在电子中心处的磁场B。 。试求： 3．一个长为l 56.0cm，半径a 5.0cm的长直螺线管，是由铜导线直径d 1.4mm的漆包线绕制而成的，铜导线的电阻率（室温） 1.7 10 8 m。现将该螺线管与一个R 300 的电阻串联后，再接到电动势为 3 V的电源上。试计算：

（1）螺线管的电阻r； （2）开关合上的一瞬间（t 0 ），螺线管中的感应电动势和电流的时间变化率； （3）电流达到稳定后螺线管中储藏的磁场能量； （4）要使线圈的电阻减小甚至为零，你该怎样做？

4．Two concentric (同心的) conducting spherical shells with radii a and b have charge +Q

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and –Q respectively. Calculate the total field energy W by integrating 0E/2 over all space. From the result, what is the capacitance?

5. Two parallel conducting plates in air are connected to the terminals of a 12 V battery. The capacitance in air is 1.0 F. Then the battery is disco …… 此处隐藏：916字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……