物理电磁学考试卷答案

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1、杭州师范大学理学院学年二学期电磁学期中考试试卷班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________题号一二三四五成绩复核得分       阅卷      一、判断题(5小题,共10分)1、两个半径相同的金属球，其中一个是实心的，一个是空心的，通常空心球比实心球的电容大。（ ´）2、孤立带电导体圆盘上的电荷应均匀分布在圆盘的两个圆面上。（  ´ ）3、应用高斯定理的条件是电场具有对称性。（  ´  ）4、A、B两个金属球分别带电，P点的场强等于这两个带电

2、球在P点单独产生的场强的矢量和。（  ´ ）5、导体处于稳恒电流状态下，导体内部的电场强度处处为零。（´）二、选择题(5小题,共10分)1、如图所示，一点电荷q位于立方体的A角上，则通过abcd面的电通量为：（D）A、0  B、   C、   D、2、两个平行放置的带电大金属板A和B，四个表面电荷面密度为如图所示，则有（A）A、B、C、D、3、在用试探电荷检测电场时，电场强度的定义为：则（D）A、E与成反比B、如果没有把试探电荷放在这一点上，则E=0C、试探电荷的电量应尽可能小，甚至可以小于电子的电量D、试探电

3、荷的体积应尽可能小，以致可以检测一点的场强4、将一接地的导体B移近一带正电的孤立导体A时，A的电势。（B）A、升高   B、降低  C、不变  D、无法判断5、关于高斯定理有以下几种说法，哪种是正确的（B）A、只有对称分布的电场，高斯定理才成立B、高斯定理对任意静电场都成立C、只有高斯面外无电荷时，才能用高斯定理求场强D、高斯面上场强是由面内电荷产生的三、填空题(每空格2分,共14分)1、电流的稳恒条件的数学表达式是（ ）.2、给你电动势为内阻为r的两个电池组，这两个电池组既可以串联，又可以并联，并用来在电阻R

4、中建立电流，如果R>r（  串联 ）连接产生的电流较大；如果R

5、电场线面元、形成一闭合的高斯面，面元和上的场强分别为和，根据高斯定理，得证得说明沿着场强方向不同处的场强相等。（2）在（1）所得的结论基础上，作一矩形环路路径，在不同场线上的场强分别为和，根据环路定理得证得=说明垂直场强方向上不同处的场强相等。从而证得在无电荷的空间中，凡是电场线都是平行连续（不间断）直线的地方，电场强度的大小处处相等。五、计算(4小题,共60分)1、电荷以体密度r=r0（）分布在半径为R的球内，其中r0为常量，r为球内某点与球心的距离。（1）求球内外的场强（以r代表从球心到场点的矢量）；（2）

6、r为多大时场强最大？该点场强Emax=？解答：（1）以带电球心为心，在球内以r为半径作一高斯球面，它所包围的电荷量为由于电荷分布满足球对称性，因此在球面上的电场方向仅为径向，且其大小相等，即求得球内的场强为以带电球心为心，在球外以r(>R)为半径作一高斯球面，它所包围的电荷量为求得球外的场强为（2）显然，不存在极值。现求的极值，令即当时，取极值，又因故场强最大值2、有两个极薄的同心金属球壳，半径分别为a和b，内球壳电量为Q1。（1）外球壳电荷量Q2为多大时内球壳电势为零？（2）当满足上问条件时，求空间任一点的电

7、势。解答：（1）内球壳电势为零，有解得（2）因被内球壳包围的电场为0，故距球心r的电势与内球壳电势相等，即距球心的电势为距球心的电势为3、平板电容器两极板相距为d，面积为S,两板间充满相对介电常数为er的均匀电介质。设两极板间电势差（绝对值）为U，略去边缘效应，求：（1）介质中的电场强度E、电位移D和极化强度P；（2）极板上自由电荷的电荷量（绝对值）q0；（3）电容C。解答：（1）两极板间电势差（绝对值）为得（2）因，故极板上自由电荷的电荷量（绝对值）为（3）电容为4、附图中e1=10V，e2=2V，R1=1W

8、，R3=4W，I2=1A，求电流I1、I3及R2的电阻值。电源内阻不计。解答：回路I：回路II:节点：联立方程解得：