电磁学期末复习,2016.1.6,期末考试,考试范围：第1、2、3、5、6、7章
题型：
选择题（20分）
填空题（16分）
判断题（10分）
计算题（54分）,复习范围及要点,段考试题
各章作业
第一章：1.3.6，1.4.1，1.6.5
第二章：2.1.3，2.2.4
第三章：3.4.5，3.5.1
第五章： 5.2.1，5.3.1，5.4.1，5.5.7，5.6.1
第六章：6.2.1，6.3.1，6.5.2，6.11.3
第七章：7.1.3，7.5.2,复习范围及要点---各章课堂练习,第一章,习 题,1. 判断对错。,（1）一点的电场强度方向就是该点试探点电荷所受方向；【 】,（2）电场强度的方向可由 确定，其中q可正可负；【 】,（3）以点电荷为球心的球面上，由该点电荷所产生的电场强度处处相等；【 】,（4）以点电荷为球心的球面上，电场强度大小一定处处相等；【 】,X,试探电荷正负未知,√,X,电场强度为矢量,X,可能存在其他电荷,（5）闭合面上各点电场强度为零时；面内总电荷必为零；【 】,（6）闭合面内总电荷为零时，面上各点电场强度必为零；【 】,（7）闭合曲面的E通量为零时，面上各点电场强度必为零；【 】,（8）闭曲面上各点的电场强度仅是由面内电荷提供的；【 】,√,高斯定理,X,X,面外有电荷,X,面内电荷不均匀分布，或面外有电荷,P38：1.5；1.8；1.11,7,高斯面,习题1：两同心均匀带电球面，带电量分别为 q1、-q2, 半径分别为 R1 、R2 , 求各区域内的场强和电势。,解：在三个区域中分别作高斯球面，,8,9,I区电势,10,II区电势,11,III 区电势,12,习题2． 两块无限大均匀带电平面，已知电荷面密度为-, +2 ，计算各区场强分布。,1区：,2区：,解：由场强叠加原理,3区：,13,习题3：均匀带电中空圆盘，内外分别半径为 R1，R2 ，电荷的面密度为σ，求圆盘轴线上一点的电势 U和场强E。,,,,解：将圆盘分割成无限多个同心圆环，,由圆环结论,,,,,,14,复习范围及要点---各章课堂练习,第二章,16,,1：带正电的导体 A ，接近不带电的导体 B ，导体 B 的电势如何变化。,答案：升高。,本章小结与习题课,,,A,B,17,,2：带正电的导体 A ，接近不带电的接地导体 B ，导体 B 的电势如何变化。,答案：不变。,本章小结与习题课,18,3.金属球 A 与同心球壳 B 组成电容器，球 A 上带电荷 q，壳 B 上带电荷 Q，测得球与壳之间电势差为UAB，可知该电容器电容值为：,[ A ],(D),(C),(B),(A),19,5. 同心导体球与导体球壳周围电场的电力线分布如图所示，由电力线分布情况可知球壳上所带总电量为：,(D)无法确定。,[ C ],20,6.A、B、C 是三块平行金属板,面积均为 200cm2，A、B 相距 4.0mm，A、C 相距 2.0mm，B、C 两板都接地（如图）。,设A板带正电 3.0×10-7C, 不计边缘效应,求 B 板和 C 板上的感应电荷,以及 A 板的电势。,21,解：A 板带正电 B,C 两板接地,且两板在 A 板附近,所以 A 板上的正电荷电量为 q ,分布在左右两表面,设 B 板感应电荷为 –q1,C 板感应电荷为 –q2 ,
q1+ q2=q ①,由于 AB 间和 BC 间均可视为匀强电场,根据题意:UA–UB=UA –UC,得:,③,②,dABEAB=dACEAC,即有:,23,解 ①②③得: q1=1.0×10–7C;
q2=2.0×10–7C;,B 板上感应电荷为 –q1=1.0×10–7C;
C 板上感应电荷为 –q2=2.0×10–7C;,复习范围及要点---各章课堂练习,第三章,25,1. C1 和 C2 两空气电容器并联起来接上电源充电.然后将电源断开，再把一电介质插入 C1 中，则,[ C ],(A) C1 和 C2 极板上电量都不变.
(B) C1极板上电量增大，C2极板上的电量不变.
(C) C1极板上电量增大，C2极板上的电量减少.
(D) C1极板上的电量减少,C2极板上电量增大.,26,2. C1和C2两空气电容器并联以后接电源充电。在电源保持联接的情况下，在C1中插入一电介质板，则：[ ]
（A）C1极板上电量增加， C2极板上电量减少。
（B）C1极板上电量减少， C2极板上电量增加。
（C）C1极板上电量增加， C2极板上电量不变。
（D）C1极板上电量减少，C2极板上电量不变。,解：,U1= U2 = ε不变,C,在C1中插入一电介质板后，,C2不变 Q2不变。,27,3. C1 和 C2 两空气电容器串联起来接上电源充电,保持电源联接,再把一电介质板插入 C1 中,则,[ A ],(A) C1上电势差减小,C2上电量增大；
(B) C1上电势差减小,C2上电量不变；
(C) C1上电势差增大,C2上电量减小；
(D) C1上电势差增大,C2上电量不变。,,28,4. 两个电容器1和2，串联以后接上电动势恒定的电源充电。在电源保持联接的情况下，若把电介质充入电容器2中，则电容器1上的电势差 ；电容器1极板上的电量 。（填增大、减小、不变）。,解：,电容器1和2串联充电,,,在C2中充入电介质后，,C1不变，,增大,增大,29,5.一个带电量 q、半径为 R 的金属球壳,壳内是真空,壳外是介电常数为 = 0r的无限大各向同性均匀介质,则此球壳的电势U=,[ A ],(A) q /4R
(B) q /4R
(C) q /4R2
(D) q /4R2,30,6.一个平行板电容器水平放置，两极板间的一半空间充有各向同性均匀电介质，另一半为空气，如图。当两极板带上恒定的等量异号电荷时，有一个质量为m、带电量为+q的质点，平衡在极板间的空气域中。此后，若把电介质抽去，则该质点将,（A）保持不动。,（B）向上运动。,（C）向下运动。,（D）是否运动不能确定.,[ B ],31,解：,此电容器视为电容分别为,的两个电容器并联，其等效电容为：,质点平衡时，,若把电介质抽去，则C↓,→qE↑,→向上运动。,32,7. 两个点电荷在真空中相距为r1时的相互作用力等于它们在某一“无限大”各向同性均匀电介质中相距为r2时的相互作用力，则该电介质的相对介电常数εr= 。,解：,33,8：球形电容器由半径为 R1 带电为 Q 的导体球和与它同心的导体球壳构成，其间充有 r1、r2 两种介质，求：(1)场强分布；(2) 两极间电势差；(3) 电容 C 。,解： (1),I区：E1=0,II区：作高斯球面,导体内,,34,III区：同理,导体内,IV区：,V区：,,,35,（2） 两极间电势差,,,36,(3) 电容C,37,9：球形电容器两球面的半径分别为 R1、R2 ，带电量分别为 +Q 和 -Q， 极间充有电介质 ( )，求：电容器能量。,解：极间场强,,,能量密度,38,体元,39,10.球形电容器由半径为 R1 的导体球壳和半径为 R2 的同心导体球壳构成,其间各充满一半相对介电常数分别为 r1, r2 的各向同性的均匀介质,当内球壳带电为 –Q,外球壳带电为时 +Q ,忽略边缘效应。 试求：
(1) 空间中 D、E 的分布；
(2) 电容器的电容 C ；
(3) 电场能量,40,解：(1) 作半径为 r 同心球形高斯面如图,根据导体静电平衡后等势：,D=0rE,D1=0r1E,D2=0r2E,忽略边缘效应,电荷分别在上、下半球和球壳均匀分布,并设电荷面密度分别为1、2.,,41,根据高斯定理,42,43,44,11.用输出电压 U的稳压电源为一电容为 C 的空气平行板电容器充电,在电源保持连接的情况下,试求把两个极板间距增大至 n 倍时外力所做的功。,解：因保持与电源连接,两极间电势保持不变,而电容值为,电容器储存的电场能量由,45,在两极板间距增大过程中电容器上带电量由 Q 减至 Q’ ,电源作功：,在拉开极板过程中,外力做功为A2,,46,根据功能原理:A1+A2=W,复习范围及要点---各章课堂练习,第五章,48,练习1,两个长直螺线管半径不同，但它们通过的电流和线圈密度相同，问这两个螺线管内部的磁感应强度是否相同？,（A）相同,（B）不相同,（C）不确定,答案：[ A ],49,练习2.在图 (a) 和 (b) 中各有一半径相同的圆形回路 L1、L2，圆周内有电流 I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在 (b) 图中L2 回路外有电流 I3, P1、P2 为两圆形回路上的对应点，则：,50,[ C ],51,练习3.取一闭合积分回路 L ，使三根载流导线穿过它所围成的面．现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则,[ B ],(A)回路L内的 I 不变，L上各点的B不变．
(B)回路L内的 I 不变，L上各点的B改变.
(C)回路L内的 I 改变，L上各点的B不变.
(D)回路L内的 I 改变，L上各点的B改变.,52,练习4.如图，流出纸面的电流为 2I ，流进纸面的电流为 I ，则下述各式中那一个是正确的?,(B),(A),[ D ],(C),(D),53,练习5.一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示.试问下述那种情况将会发生?
(A)在铜条上 a、b 两点产生电势差,且 Ua>Ub.
(B)在铜条上 a、b 两点产生电势差,且 Ua
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