电磁学期末试卷B答案

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1、………………………………………….装…………………………………….订……………………………………….线……………………………….2008—2009学年第一学期期末考试试卷B卷一、填空题（20分，每小题4分）：1．有两根截面不同的铜棒串联后，两端加上一恒定的电压，则两铜棒中的电流强度I，电流密度J，电场强度E，若两棒长度相等，则两端铜棒的电压V，电阻。（填相同或不同）解：相同，不同，不同，不同，不同2．电流的连续性方程为__________，它是________定律的一种数学表述。解：JS=；电荷守恒。3．质量为ｍ,电量为ｑ的粒子以速度V沿垂直于磁场方向进入一

2、匀强磁场B中。该粒子运动轨迹的圆半径为______________,运动周期________。解:mv/qB2πm/qB4．两个圆形导体回路平行放置，一观察者沿轴向下观察，若大回路中流过顺时针方向电流I，当I增加时，小回路中电流方向为，作用于小回路中的力方向为。答：逆时针方向；向上的斥力5．两个互相耦合的线圈,当其中一线圈中电流变化率一定时,若互感系数愈大，则互感电动势________；在互感系数一定时，若电流变化率愈大，则互感电动势_____________。答：愈大愈大二、简答题（20分，每小题10分）：1.什么叫位移电流？什么叫全电流？位移电流和传导电

3、流有什么不同？答：位移电流是电位移矢量随时间的变化率，是电场变化所形成的。所谓全电流，是指通过某一截面的所有电流（传导电流、位移电流）的代数和。位移电流和传导电流在产生磁场的效应上是完全等效的，但它们是两个截然不同的物理概念。位移电流和传导电流的主要区别有以下几点：　　(1)位移电流的本质是变化着的电场，而传导电流则是自由电荷的定向运动；　　(2)传导电流在通过导体时会产生焦耳热，而位移电流则不会产生焦耳热；　　(3)位移电流也即变化着的电场可以存在于真空、导体、电介质中，而传导电流只能存在于导体中。2.按下述几个方面比较一下静电场与涡旋电场：(1)由什么产

4、生？(2)电力线的分布怎样？(3)对导体有何作用？答：(1)从产生的原因看，静电场是由电荷产生的，是有源电场，而涡旋电场是由变化的磁场产生，它不依赖于场源电荷，是无源电场。(2)从电力线的分布看，静电场的电力线是不闭合的，从正电荷出发（或来自无穷远处），终止于负电荷（或伸延到无穷远），而涡旋电场的电力线必定是闭合的，没有起点和终点。(3)从对导体的作用看。静电场可使导体中的自由电荷发生移动，平衡时导体内部的静电场强度必定为零，单是静电场不能在导体中形成持续流动的电流，涡旋电场也可使导体中的自由电荷发生移动，它的电场强度不依赖于导体是否存在，可以在导体中形成持

5、续的电流。三、计算题(60分，每小题15分)：1．两根导线沿半径方向被引到铁环上的Ｂ、Ｃ两点,电流方向如图所示。求环中心O处的磁感应强度B是多少？解:两载流直线部分的延长线都通过o点。由毕-沙定律dB=知本题dl×r=0,故二直线在o点产生的磁感应强度为0,B1C段电流在o点产生的磁感应强度B1,方向垂直纸面向外,B2C段在o点产生的磁感应强度B2方向垂直纸面向里,由迭加原理求B时,求矢量和变为求代数和:dB1==dB=d=B=B1-B2=1、2两条电路为并联I1R1=I2R2R1==R2==∴∴I1=I2第3页共3页将此结果代入B式,故B=02.如图为矩形

6、截面的螺绕环:（1）求环内磁感应强度的分布;（2）证明通过螺绕环截面的磁通量=ln。解：⑴据安培环路定理：B·dl⑵B·dS取方向与方向一致，则：3．一平行导轨上放置一质量为ｍ的金属杆，其ＡＢ段的长为レ，导轨的一端连接电阻Ｒ，均匀磁场垂直地通过导轨平面（如图所示），当杆以初速度Ｖ0向右运动时，试求：（１）金属杆能移动的距离；（２）在这过程中电阻Ｒ所发出的焦耳热。（注：忽略金属杆ＡＢ的电阻及它与导轨的摩擦力，忽略回路的自感）解：（1）当金属杆AB以初速度v0向右运动时，要产生动生电动势。由于它与电阻R组成闭合电路，故其上有感应电流，载流导体AB在磁场中受到作用

7、力fˊ。在AB杆初始位置沿v0方向建坐标系OS单位矢量为。，由安培力公式得：fˊ①上式说明fˊ与v0方向相反，AB杆受到的阻力。AB运动到一定的距离就会停止。由牛顿第二定律：fˊ＝ｍａ=ma②①②式相等：③将式连边积分：（2）所发的焦耳热4．如图所示，在半径为１０厘米的圆柱形空间充满磁感应强度为B的均匀磁场，B的方向见图。其量值以３×１０-3韦伯／米2·第3页共3页秒的恒定速率增加。有一长为２０厘米的金属棒放在图示位置，其一半位于磁场内部，另一半在磁场外部，求棒两端的感应电动势εAB。解：（法一）已知ε感内=；ε感外=，故>0时E感为负值，由于本题B向内，故

8、上式的积分方向取顺时针方向。负号说明，E感的方向与积