静电场和稳恒电场

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Ch8 静电场和稳恒电场

1.选择题

题号:080111001 分值:3分

难度系数等级:1

如图,真空中,点电荷q 在场点P 处的电场强度可表示为20

14r q E e r

πε=

,其中r 是q 与P 之间的距离,r e 是单位矢量。r e

的方向是

()A 总是由P 指向q ; ()B 总是由q 指向P ;

()C q 是正电荷时,由q 指向P ; ()D q 是负电荷时,由q 指向P 。

〔 〕 答案:()B

题号:080112002 分值:3分

难度系数等级:2

根据场强定义式0

q F

E =,下列说法中正确的是:

()A 电场中某点处的电场强度就是该处单位正电荷所受的力; ()B 从定义式中明显看出,场强反比于单位正电荷;

()C 做定义式时0q 必须是正电荷;

()D E 的方向可能与F

的方向相反。

〔 〕 答案:()A

题号:080113003 分值:3分

难度系数等级:3

一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元d S 的一个带电量为σd S 的电荷元,在球面内各点产生的电场强度

()A 处处为零 ()B 不一定都为零 ()C 处处不为零 ()D 无法判定 〔 〕 答案:()C

题号:080112004 分值:3分

难度系数等级:2

空间某处附近的正电荷越多,那么有:

()A 位于该处的点电荷所受的力越大;()B 该处的电场强度越大;

()C 该处的电场强度不可能为零; ()D 以上说法都不正确; 〔 〕 答案:()D

题号:080112005 分值:3分

q

P

难度系数等级:2

库仑定律的适用范围是

()A 真空中两个带电球体间的相互作用; ()B 真空中任意带电体间的相互作用; ()C 真空中两个正点电荷间的相互作用; ()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。

〔 〕 答案:()D

题号:080114006 分值:3分

难度系数等级:4

在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示,下列结论正确的是

()A A B E E <,方向相同;

()B A E 不可能等于B E ,但方向相同; ()C A E 和B E 大小可能相等,方向相同;

()D A E 和B E 大小可能相等,方向不相同。

〔 〕 答案:()C

题号:080112007 分值:3分

难度系数等级:2 正方形的两对角上,各置电荷Q ,在其余两对角上各置电荷q ,若Q 所受合力为零,则Q 与

q 的大小关系为

()A

Q =-; ()B

Q =; ()C 4Q q =-; ()D 2Q q =- 。 〔 〕

答案:()A

题号:080113008 分值:3分

难度系数等级:3

电荷之比为1:3:5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径大得多.若固定A 、C 不动,改变B 的位置使B 所受电场力为零时,AB 与BC 的比值为 ()A 5; ()

B 15

; ()C 5; ()

D 1/。

( ) 答案:()D

题号:080113009 分值:3分

难度系数等级:3

真空中两块互相平行的无限大均匀带电平面。其电荷密度分别为σ+和2σ+,两板之间的距离为d ,两板间的电场强度大小为

()A 0 ()B

23εσ ()C

εσ ()D

2εσ

〔 〕 答案:()D

题号:080114010 分值:3分

难度系数等级:4

真空中一“无限大”均匀带负电荷的平板,面电荷密度为(0)σσ->,其电场强度的分布曲线应是(座标原点在板所在位置,且设方向向右为正、向左为负)

〔 〕

答案:()D

题号:080112011 分值:3分

难度系数等级:2 下列哪一种说法正确

()A 电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度一定很大;

()B 在某一点电荷附近的任一点,若没放试验电荷,则这点的电场强度为零;

()C 若把质量为m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电场线运

动;

()D 电场线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点获得加速度的方向。

〔 〕 答案:()D

题号:080114012 分值:3分

难度系数等级:4

真空中面积为S ,间距为d 的两平行板(2S d >>),均匀带等量异号电荷q +和q -,忽略边缘效应,则两板间相互作用力的大小是: ()A

2

2

04q

d

πε ()B

2

0q

S

ε ()C

2

02q

S

ε ()D

2

2

02q

d

πε

〔 〕 答案:()C

题号:080114013 分值:3分

难度系数等级:4

两无限长的均匀带电直线相互平行,相距2a ,线电荷密度分别为λ+ 和λ- ,则每单位长度的带电直线受的作用力的大小为

x (D)x (C)0

2εσx (B )x (A)

A C

B

E ()B A C B

E

()A A C B E ()D

A C

B ()

C E ()A

2

2

02a

λ

πε ()B

2

2

04a

λ

πε ()C

2

2

0a

λ

πε ()D

2

2

08a

λ

πε

〔 〕 答案:()B

题号:0801108014 分值:3分

难度系数等级:3

一带正电的质点,在电场力的作用下从A 点出发,经C 点运动到B ,运动轨迹如图。已知质点的运动速率是递减的,下面关于C 点场强方向的四个图中有可能的情况是

〔 〕 答案: ()D

题号:080111015 分值:3分

难度系数等级:1

带电粒子在电场中运动时

()A 速度总沿着电场线的切线,加速度不一定沿电场线切线;

()B 加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线; ()C 速度和加速度都沿着电场线的切线;

()D 速度和加速度都不一定沿着电场线的切线。 〔 〕 答案: ()B

题号:080115016 分值:3分

难度系数等级:5

如图所示为一沿x 轴放置的“无限长”分段均匀带电直线,电荷线密度分别为(0)x λ+<和(0)x λ->,则O x y 平面上(0,)a 点处的场强为:

()A 02a

λ

πε

i ; ()B 0;

()

C

04a

λ

πε i

()

D

0()

4a

λ

πε+j i .

〔 〕 答案:()A

? (0, a )

x

y O

题号:080114017 分值:3分

难度系数等级:4

如图所示,一电偶极子,正点电荷在坐标 (,0)a 处,负点电荷在坐标 (,0)a -处,P 点是x 轴上的一点,坐标为(,0)x 。当x a >>时,该点场强的大小为:

()A x

q 04πε; ()B

2

04x

q πε; ()

C 3

02x

qa πε;

()

D

3

0x

qa

πε;

〔 〕 答案:()D

题号:080112018 分值:3分

难度系数等级:2

边长为a 的正方形的四个顶点上放置如图所示的点电荷,则中心O 处场强 ()A 大小为零;

()B 大小为

2

02q a πε, 方向沿x 轴正向; ()C

大小为

2

02a

πε, 方向沿y 轴正向;

()D

大小为

202a

πε, 方向沿y 轴负向。

〔 〕

答案:()C (注:本题仅需要判断方向)

题号:080111019 分值:3分

难度系数等级:1

如图所示,用两根同样的细绳,把两个质量相等的小球悬挂在同一点上。两球带同种电荷,但甲球的电荷量大于乙球的电荷量。下列关系式哪个正确?

()A αβ>; ()B αβ<; ()C αβ=; ()D 以上都不对

〔 〕 答案:()C

题号:0801108020 分值:3分 难度系数等级:3 图中a 、b 是两个点电荷,它们的电量分别为1Q 、2Q ,M N 是ab 连线的

中垂线,P 是中垂线上的一点。下列哪种情况能使P 点场强方向指向M N 的左侧?

()A 1Q 、2Q 都是正电荷,且12Q Q >

()B 1Q 是正电荷,2Q 是负电荷,且12||Q Q >;

()C 1Q 是负电荷,2Q 是正电荷,且 12||Q Q <; ()

D

1

Q 、

2

Q 都是负电荷,且

12||||

Q Q <。

〔 〕 答案:()C

题号:080111021 分值:3分

难度系数等级:1

四种电场的电场线如图所示.一正电荷q 仅在电场力作用下由M 点向N 点作加速运动,且加速度越来越大。则该电荷所在的电场是图中的

〔 〕 答案:()D

题号:0801108022 分值:3分

难度系数等级:3

一电偶极子放在均匀电场中,当电偶极矩的方向与场强方向不一致时,其所受的合力F

合力矩M

为:

()A F =0,M =0; ()B F =0,M ≠0; ()C F ≠0,M =0; ()D F

0,M

≠0。

〔 〕 答案:()B

题号:080212001 分值:3分

难度系数等级:2 如图所示,任一闭合曲面S 内有一点电荷q ,O 为S 面上任一点,若将q 由闭合曲面内的P 点移到T 点,且O P =O T ,那么

()A 穿过S 面的电通量改变,O 点的场强大小不变;

()B 穿过S 面的电通量改变,O 点的场强大小改变; ()C 穿过S 面的电通量不变,O 点的场强大小改变;

()D 穿过S 面的电通量不变,O 点的场强大小不变。

〔 〕 答案:()C

题号:080213002 分值:3分

难度系数等级:3

关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:

()A 如果高斯面上E

处处为零,则该面内必无电荷;

()A ()B ()C ()D M N M N M N

()B 如果高斯面内无电荷,则高斯面上E

处处为零;

()C 如果高斯面上E

处处不为零,则高斯面内必有电荷;

()D 如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电场强度通量必不为零。

〔 〕

答案:()D

题号:080213003 分值:3分

难度系数等级:3

如在边长为a 的正立方体中心有一个电量为q 的点电荷,则通过该立方体任一面的电场强度通量为

()A 0/q ε ; ()B 0/2q ε; ()C 0/4q ε; ()D 0/6q ε。 〔 〕

答案:()D

题号:080212004 分值:3分

难度系数等级:2 如图所示,闭合面S 内有一点电荷Q ,P 为S 面上一点,在S 面外A 点有一点电荷'Q ,若将电荷'Q 移至B 点,则;

()A S 面的总通量改变,P 点场强不变;

()B S 面的总通量不变,P 点场强改变; ()C S 面的总通量和P 点场强都不变; ()

D S 面的总通量和P

点场强都改变。

〔 〕 答案:()B

题号:080214005 分值:3分

难度系数等级:4

在电场强度为E E j =

的匀强电场中,有一如图所示的三棱柱,取表面的法线向外,设过面A A 'C O ,面B 'B O C ,面ABB'A'的电通量为1φ,2φ,3φ,则

()A 1230

E b c E b c φφφ===; ()B 1230

Eac Eac φφφ=-==;

()C

123Eac Ebc φφφ=-=-=-;

()D

123Eac

Ebc φφφ===。

〔 〕

答案:()B

题号:080212006 分值:3分

难度系数等级:

2

已知一高斯面所包围的体积内电荷代数和0i q =∑,则可肯定:

()A 高斯面上各点场强均为零。 ()B 穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。

()C 穿过整个高斯面的电通量为零。 ()D 以上说法都不对。 〔 〕 答案:()C

题号:080214007 分值:3分

难度系数等级:4 有两个点电荷电量都是q +,相距为2a ,今以左边的点电荷所在处为球心,以a 为半径作一球形高斯面。 在球面上取两块相等的小面积1S 和2S ,其位置如图所示。设通过1S 和2S 的电场强度通量分别为1φ和2φ,通过整个球面的电场强度通量为φ,则

()A 120,/q φφφε>=; ()B 120

,2/q φφφε<=; ()C 120,/q φφφε==; ()D 120,/q φφφε<=。

〔 〕

答案:()D

题号:080212008 分值:3分

难度系数等级:2

如图所示,一球对称性静电场的~E r 关系曲线,请指出该电场是由下列哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小,r 表示离对称中心的距离) ()A 点电荷; ()B 半径为R 的均匀带电球体;

()C 半径为R 的均匀带电球面; ()

D 内外半径分别为r 和R 的同心均匀带球壳。

〔 〕 答案:()C

题号:080212009 分值:3分

难度系数等级:2

半径为R 的均匀带电球体的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 的关系曲线为:

r

()A ()B ()C

()D

〔 〕 答案:()B

题号:0802108010 分值:3分

难度系数等级:3 如图所示,两个“无限长”的共轴圆柱面,半径分别为1R 和2R ,其上均匀带电,沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ,则在两圆柱面之间、距离轴

线为r 的P 点处的场强大小E 为:

()A

102r λπε; ()B 1202r λλπε+; ()C 2022()R r λπε-; ()D 1

012()r R λπε-。 〔 〕

答案:()A

题号:080211011 分值:3分

难度系数等级:1

一点电荷,放在球形高斯面的中心处。下列哪一种情况,通过高斯面的电场强度通量发生变化:

()A 将另一点电荷放在高斯面外; ()B 将另一点电荷放进高斯面内; ()C 将球心处的点电荷移开,但仍在高斯面内; ()D 将高斯面半径缩小。 答案:()B

题号:080212012 分值:3分 难度系数等级:2

A 和

B 为两个均匀带电球体,A 带电荷q +,B 带电荷q -,作一与A 同心的球面S 为高斯面,如图所示。则

()A 通过S 面的电场强度通量为零,S 面上各点的场强为零;

()B 通过S 面的电场强度通量为0/q ε,S 面上场强的大小为2

0π4r

q E ε=

()C 通过S 面的电场强度通量为 0()/q ε- ,S 面上场强的大小为2

0π4r

q E ε=

()D 通过S 面的电场强度通量为0/q ε,但S 面上各点的场强不能直接由高斯定理求出。

〔 〕 答案:()D

题号:080212013 分值:3分

难度系数等级:2

若穿过球形高斯面的电场强度通量为零,则 ()A 高斯面内一定无电荷; ()B 高斯面内无电荷或正负电荷的代数和为零; ()C 高斯面上场强一定处处为零; ()D 以上说法均不正确。

〔 〕 答案:()B

题号:080214014 分值:3分

难度系数等级:4

如果把一点电荷Q 放在某一立方体的一个顶点,则 ()A 穿过每一表面的电通量都等于Q 6

; ()B 穿过每一表面的电通量都等于Q 60

ε

()C 穿过每一表面的电通量都等于

Q 30

ε;()D 穿过每一表面的电通量都等于

24Q

ε

〔 〕 答案:()D

题号:080214015 分值:3分

难度系数等级:4 高斯定理0

nt

i d ε∑?

=

?q

S E S

()A 适用于任何静电场。 ()B 只适用于真空中的静电场。

()C 只适用于具有球对称性、轴对称性和平面对称性的静电场。

()D 只适用于虽然不具有()C 中所述的对称性,但可以找到合适的高斯面的静电场。

〔 〕 答案:()A

题号:0802108016 分值:3分

难度系数等级:3

半径为R 的均匀带电球面,若其电荷面密度为σ,则在距离球面R 处的电场强度大小为:

()A 0εσ; ()B 02εσ; ()C 04εσ; ()D 08εσ

〔 〕

答案:()C

题号:080214017 分值:3分

难度系数等级:4

一电偶极子的偶极矩为p

,两个点电荷之间的距离是l 。以偶极子的中心为球心,半径为l 作

一高斯球面,当球面中心沿p

方向移动时,则穿过高斯球面的电通量的变化顺序是: ()A 0

0,

,0p l ε; ()B 0

0,,0p l ε-

; ()C 0,0,0; ()D 条件不充分。

〔 〕

答案:()A

题号:080215018

分值:3分

难度系数等级:5

空间有一非均匀电场,其电场线如图所示。若在电场中取一半径为R 的球面,已知通过球面上S ?面的电通量为e Φ?,则通过其余部分球面的电通量为:

()A e Φ-?; ()B 2

4/e R S πΦ??; ()C 2

(4)/e R S S πΦ-??? ; ()D 0

〔 〕 答案:()A

题号:080212019 分值:3分

难度系数等级:2

同一束电场线穿过大小不等的两个平面,如图所示。则两个平面的E 通量和场强关系是:

()A 12ΦΦ> 21E E =; ()B 12ΦΦ< 21E E =;

()C 12ΦΦ= 21E E >; ()D 12ΦΦ= 21E E <。

〔 〕

答案:()D

题号:080212020 分值:3分

难度系数等级:2

下述带电体系的场强分布可以用高斯定理来计算的是:

()A 均匀带电圆板; ()B 均匀带电的导体球; ()C 电偶极子; ()D 有限长均匀带电棒

〔 〕 答案:()B

题号:0802108021 分值:3分

难度系数等级:3

在静电场中,一闭合曲面外的电荷的代数和为q ,则下列等式不成立的是:

()A

0d =??

S

S E

()B

0d =??

L

l E

()

C 0

d εq

S E S

=

??

()D 0

d εq l E L

=??

〔 〕 答案:()C

题号:080311001 分值:3分

难度系数等级:1

静电场中某点电势在数值上等于

()A 试验电荷0q 置于该点时具有的电势能;

()B 单位试验电荷置于该点时具有的电势

能;

()C 单位正电荷置于该点时具有的电势能;

()D 把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功。

〔 〕 答案:()C

题号:080312002 分值:3分

难度系数等级:2

边长为0.3m 的正三角形 abc ,顶点a 处有一电量为810C -的正点电荷,顶点b 处有一电

量为8

10

C -的负电荷,则顶点c 处的场强E 和电势U 的大小分别为

92-2

01910N m C 4πε??=???????

()A 0E =,0U =; ()B 1000(V/m )E =,600V U =;

()C 1000(V/m )E =,0V U =; ()D 2000(V/m )E =,600V U =。

〔 〕

答案:()C (本题仅需判断电场不为零,电势为零) 题号:080312003 分值:3分

难度系数等级:2

如图所示,下面表述中正确的是:

()A A B C E E E >> A B C

U U E >>; ()B A B C E E E << A B C

U U E >>; ()C A B C E E E >> A B C

U U E <<; ()

D A B C

E E E <<

A B C

U U E <<。

〔 〕

答案:()C

题号:080313004 分值:3分

难度系数等级:3

边长为a 的正方形,在其四个顶角上各放一个等量的点电荷,若正方形中心处的场强和电势都为零(设无穷远处电势为零),则:

()A 在四个顶角上都应放上正电荷。 ()B 在四个顶角上都应放上负电荷。

()C 在两个对顶角上应放上正电荷,而另外两个对顶角上应放上负电荷。

()D 在两个相邻的顶角上应放上正电荷,而另外两个相邻的顶角上应放上负电荷。

〔 〕 答案:()C

题号:080312005 分值:3分

难度系数等级:2

真空中有一点电荷Q ,在与它相距为r 的a 点处有一试验电荷q 。现使试验电荷q

从a 点沿半圆弧轨道运动到b 点,如图所示。则电场力对q 作功为

()

A 2

2

042

Q q r r

επ?

π; ()

B 2

024Q q r r

πε; ()C

2

04Q q r r

ππε;

()D 0. 〔 〕

答案:()D

题号:080312006 分值:3分

难度系数等级:2

如图所示,a 、b 、c 是电场中某条电场线上的三个点,由此可知: ()A a b c E E E >> ; ()B a b c E E E << ;

()C a b c U U E >> ; ()D a b c U U E << 。

〔 〕 答案:()C

题号:080314007 分值:3分

难度系数等级:4

真空中有“孤立的”均匀带电球体和一个均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电荷都相等.则它们的静电能之间的关系是: ()A 球体的静电能等于球面的静电能;

()B 球体的静电能大于球面的静电能; ()C 球体的静电能小于球面的静电能;

()D 球体内的静电能大于球面内的静电能,球体外的静电能小于球面外的静电能。

〔 〕 答案:()B

题号:080313008

分值:3分

难度系数等级:3 如图所示,直线M N 长为2l ,弧O C D 是以N 点为中心,l 为

半径的半圆弧,N 点有正电荷q +,M 点有负电荷q -。今将一试验电荷0q +从O 点出发沿路径O C D P 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功

()A A <0

, 且为有限常量; ()B A >0 ,且为有限常量; ()C

A=∞; ()D A =0。

〔 〕

答案:()D

题号:080313009 分值:3分

难度系数等级:3

已知某电场的电场线分布情况如图所示.现观察到一负电荷从M 点移到N 点.有人根据这个图作出下列几点结论,其中哪点是正确的? ()A 电场强度M N E E <; ()B 电势M N U U <;

()C 电势能M N

W W <

; ()D 电场力的功0A >。

〔 〕 答案:()C

题号:0803108010

分值:3分

难度系数等级:3

点电荷Q -位于圆心O 处,a 是一固定点,b 、c 、d 为同一圆周上的三点,如图所示。现将一试验电荷从a 点分别移动到b 、c 、d 各点,则 ()A 从a 到b ,电场力作功最大;

()B 从a 到到c ,电场力作功最大; ()C 从a 到d ,电场力作功最大;

()

D 从a 到各点,电场力作功相等。

〔 〕 答案:()D

题号:080312011 分值:3分

难度系数等级:2

已知均匀带正电圆盘的静电场的电力线分布如图所示。由这电力线分布图可断定圆盘边缘处一点P 的电势与中心O 处的电势的大小关系是: ()A P O U U =; ()B P O U U <;

()C P O U U >; ()D 无法确定的(因不知场强公式)。 〔 〕 答案:()B

题号:080311012 分值:3分

难度系数等级:1 在静电场中,电场线为均匀分布的平行直线的区域内,在电场线方向上任意两点的电场强度E

和电势U 相比较:

()A E 相同,U 不同; ()B E

不同,U 相同;

()C E 不同,U 不同; ()D E

相同,U 相同。 〔 〕 答案:()A

题号:080312013 分值:3分

难度系数等级:2

有四个等量点电荷在O X Y 平面上的四种不同组态,所有点电荷均与原点等距。设无穷远

处电势为零,则原点O 处电场强度和电势均为零的组态是 :

〔 〕 答案:()D

题号:0803108014 分值:3分

难度系数等级:3

在点电荷q +的电场中,若取图中P 点处为电势零点,则M 点的电势为:

()A

a

q 04πε; ()B

a

q 08πε; ()C a

q 04πε-

; ()D a

q 08πε-

〔 〕 答案: ()D

题号:080314015 分值:3分

难度系数等级:4

如图所示,C D E F 为一矩形,边长分别为l 和2l ,在D C 延长线上C A =l 处的A 点有点电荷q +,在C F 的中点有点电荷q - 。若使单位正电荷从C 点沿C D E F 路径运动到F 点,则电场力所做的功等于:

()

A ; ()

B ;

()

C ; ()

D 。

〔 〕 答案:()D

题号:080411001 分值:3分

难度系数等级:1

1.下列关于场强和电势的关系的说法中,正确的是:

()A 已知某点的场强E ,就可以确定该点电势U ;()B 已知某点的电势U ,就可以确定该点场强E ;

()C 在某空间内的场强不变,则U 也一定不变; ()D 在等势面上,场强E 不一定处处相等。

答案:()D

题号:080411002 分值:3分

难度系数等级:1

下列关于静电场的说法中,正确的是:

()A 电势高的地方场强就大; ()B 带正电的物体电势一定是正的; ()C 场强为零的地方电势一定为零; ()D 电场线与等势面一定处处正交。

答案:()D

题号:080413003 分值:3分

难度系数等级:3

在均匀电场中各点,下列诸物理量中:(1)电场强度、(2)电势、(3)电势梯度,哪些是大小相等的?

()A (1)、(2)、(3)都相等; ()B (1)、(2)相等; ()C (1)、(3)相等; ()D (2)、(3)相等。 答案:()C

题号:080412004 分值:3分

难度系数等级:2

图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势面,由图可看出:

()A ,A B C A B C E E E U U U >>>>; ()B ,A B C A B C E E E U U U <<<<;

()C ,A B C A B C E E E U U U >><<; ()D ,A B C A B C E E E U U U <<>>。

答案:()D

题号:080413005 分值:3分

难度系数等级:3

关于静电场的保守性的叙述可以表述为:

()A 静电场场强沿任一曲线积分时,只要积分路径是某环路的一部分,积分结果就一定为零;

()B 静电场场强沿任意路径的积分与起点和终点的位置有关,也要考虑所经历的路径; ()C 当点电荷q 在任意静电场中运动时,

电场力所做的功只取决于运动的始末位置而与路径无关。()D 静电场场强沿某一长度不为零的路径做积分,若积分结果为零,则路径一定闭合。

答案:()C

题号:080412006 分值:3分

难度系数等级:2

静电场中,电场线为平行直线的区域内

()A 场强E 处处相同,

电势U 可以存在不同; ()B 场强E 可以处处不同,电势U 可以处处相同;

()C 场强E 可以处处不同,电势U 可以处处不同; ()D 场强E 处处相同,电势U 也处处相同。 答案:()A

题号:080413007 分值:3分

难度系数等级:3

关于等势面正确的说法是

()A 电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功; ()B 等势面上各点的场强大小相等;

()C 等势面的方向指示电场强度的减小; ()D 两等势面不能相交 答案:()D

题号:080413008 分值:3分

难度系数等级:3

关于等势面,下列的说法中错误的有

()A 等势面上各点的场强的方向一定与等势面垂直; ()B 在同一等势面上移动电荷,电场力一定不做功;

()C 等量异号点电荷连线的中垂线一定是等势线;

()D 在复杂的电场中,不同电势的等势面可以在空间相交 。

答案:()D

题号:080413009

分值:3分

难度系数等级:3

一个电场等势面与纸面的交线称等势线。若某电场的等势线如图,已知123U >U >U ,在2U 上有点M 、N ,则关于M 、N 两点的电势M ?、N ?及电场强度M E 、N E 的关系,下列的说法中正确的有

()A M N ??=,M E 一定小于N E ; ()B M N ??=,M E 一定大于N E ;

()C M N ??=, M E 等于N E ; ()D M N ??=,M E 和N E 哪个大不能确定。

答案:()B

题号:080412010 分值:3分

难度系数等级:2

在以下公式中,E

是电场强度,可以说明静电场保守性的是

()A ?=?L q l d E 0

int ε ; ()B 0=??l d E L

; ()C

?

=?L

S d E 0

; ()D

?

=?L

q

S d E 0

int ε 。

答案:()B

题号:080513001 分值:3分

难度系数等级:3

两个导体球A 、B 相距很远(可以看成是孤立的),其中A 球原来带电,B 球不带电。A 、

B 两球半径不等,且A B R R >。若用一根细长导线将它们连接起来,则两球所带电量A q 与

B q 间的关系:

()A A B q q >; ()B A B q q =; ()C A B q q <; ()D 条件不足,无法比较。

N

U 1

M

U 2

U 3

答案:()A

题号:080513002 分值:3分

难度系数等级:3

一带正电荷的物体M ,靠近一不带电的金属导体N ,N 的左端感应出负电荷,右端感应出正电荷,若将N 的左端接地,如图所示,则

()A N 上的负电荷入地; ()B N 上的正电荷入地;

()C N 上的电荷不动; ()D N 上所有电荷都入地

答案: ()B

题号:080513003 分值:3分

难度系数等级:3 把A 、B 两块不带电的导体放在一带正电导体的电场中,如图所示。设无限远处为电势零点,A 的电势为A U ,B 的电势为B U ,则

()A B A 0U U >≠;

()B B A 0U U >=; ()C B A U U =; ()D B A U U <。

答案: ()D

题号:080512004 分值:3分

难度系数等级:2

半径为R 的金属球与地连接,在与球心O 相距2d R =处有一电荷为q 的点电荷,如图所示。设地的电势为零,则球上的感生电荷q '为

()A 0; ()B 2

q ; ()C 2

q

-;

()D q 。

答案: ()C

题号:080511005 分值:3分

难度系数等级:1

当一个带电导体达到静电平衡时:

()A 表面上电荷密度较大处电势较高; ()B 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零;

()C 导体内部的电势比导体表面的电势高;()D 表面曲率较大处电势较高。 答案: ()B

题号:080513006 分值:3分

难度系数等级:3

在一个孤立的导体球壳内,若在偏离球中心处放一个点电荷,则在球壳内、外表面上将出现感应电荷,其分布将是:

()A 内表面均匀,外表面也均匀; ()B 内表面不均匀,外表面均匀;

()C 内表面均匀,外表面不均匀; ()D 内表面不均匀,外表面也不均匀。 答案: ()B

题号:080513007 分值:3分

难度系数等级:3

如图所示, 一球形导体,带有电荷q ,置于一任意形状的空腔导体中。当用导线将两者连接后,则与未连接前相比系统静电场能量将

()A 增大; ()B 减小; ()C 不变; ()D 如何变化无法确定。 答案: ()B

题号:080514008

分值:3分

难度系数等级:4

如图所示,一厚度为d 的“无限大”均匀带电导体板,电荷面密度为σ,则板的两侧离板面距离均为h 的两点a 、b 之间的电势差为:

()A 0; ()B 02εσ; ()C 0εσh ; ()D 02εσh

答案:()A

题号:080512009 分值:3分

难度系数等级:2

选无穷远处为电势零点,半径为R 的导体球带电后,其电势为0V ,则球外离球心距离为r 处的电场强度的大小为 ()A 3

02

r

V R ; ()B

R

V 0; ()C

2

0r

RV ; ()D

r

V 0。

答案: ()C

题号:080511010 分值:3分

难度系数等级:1

对于处在静电平衡下的导体,下面的叙述中,正确的是:

()A 导体内部无净电荷,电荷只能分布在导体外表面;

()B 导体表面上各处的面电荷密度与当地表面紧邻处的电场强度的大小成反比; ()C 孤立的导体处于静电平衡时,表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有关,曲率

半径大的地方,面电荷密度也大;

()D E 是导体附近某点处的场强,则紧邻该点处的导体表面处的面电荷面密度0/2E σε=。式中E 是场强的数值。当场强方向指向导体时,σ取负值。

答案: ()A

题号:080613001 分值:3分

难度系数等级:3

关于有电介质存在时的高斯定理,下列说法中哪一个是正确的?

()A 高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D

为零;

()B 高斯面上D

处处为零,则面内必不存在自由电荷;

()C 高斯面的D

通量仅与面内自由电荷有关;

()D 以上说法都不正确.

答案:()C

题号:080612002 分值:3分

难度系数等级:2

在一静电场中,作一闭合曲面S ,若?=?S

S D 0d (D

是电位移矢量),则S 面内必定

()A 既无自由电荷,也无束缚电荷; ()B 没有自由电荷;

()C 自由电荷和束缚电荷的代数和为零; ()D 自由电荷的代数和为零。

答案:()D

题号:080612003 分值:3分

难度系数等级:2

关于静电场中的电位移线,下列说法中,哪一种是正确的?

()A 起自正电荷,止于负电荷,不形成闭合线,不中断; ()B 任何两条电位移线互相平行;

()C 起自正自由电荷,止于负自由电荷,任何两条电位移线在无自由电荷的空间不相

交;

()D 电位移线只出现在有电介质的空间.

答案:()C

题号:080612004 分值:3分

难度系数等级:2

有电介质存在时的高斯定理的数学形式如下:?=?S

q S D int ,0d

,式中:

()A int ,0q 是闭合曲面S 包围的净电荷的代数和; ()B i n t ,0q 是S 包围的自由电荷代数和;

()C int ,0q 是S 面内的束缚电荷代数和; ()D i n t ,0q 是S 面内包围的极化电荷

代数和。

答案:()B

题号:080613005 分值:3分

难度系数等级:3

两平行带电金属板1、2之间充以部分电介质,电介质的介电常数为ε。介质与两板之间都有真空间隔。若图中描绘的箭头是电场线和电位移线,那么

()A A 区对应的是电位移线;B 区对应的是电场线; ()B A 区对应的是电场线;B 区对应的是电位移线;

()C A 、B 区对应的都是电场线;

()D A 、B 区对应的都是电位移线。

大学物理稳恒磁场习题及答案 (1)

衡水学院 理工科专业 《大学物理B 》 稳恒磁场 习题解答 一、填空题(每空1分) 1、电流密度矢量的定义式为:dI j n dS ⊥ =v v ,单位是:安培每平方米(A/m 2) 。 2、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量? = 0 .若通过S 面上某面元d S v 的元磁通为d ?,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d ?',则d ?∶d ?'= 1:2 。 3、一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图1(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远来到无穷远去),则O 点磁感强度的大小是2 02 01 00444R I R I R I B πμμμ- + = 。 4、一磁场的磁感强度为k c j b i a B ? ???++= (SI),则通过一半径为R ,开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大 小为πR 2c Wb 。 5、如图2所示通有电流I 的两根长直导线旁绕有三种环路;在每种情况下,等于: 对环路a :d B l ??v v ?=____μ0I __; 对环路b :d B l ??v v ?=___0____; 对环路c :d B l ??v v ? =__2μ0I __。 6、两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是___1∶2__,运动轨迹半径之比是_____1∶2_____。 二、单项选择题(每小题2分) ( B )1、均匀磁场的磁感强度B v 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 A. 2?r 2B B.??r 2B C. 0 D. 无法确定的量 ( C )2、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 A. B. C. D. ( D )3、如图3所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度 A. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内 B. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外

稳恒电流的磁场(习题答案)

稳恒电流的磁场 一、判断题 3、设想用一电流元作为检测磁场的工具,若沿某一方向,给定的电流元l d I 0放在空间任 意一点都不受力,则该空间不存在磁场。 × 4、对于横截面为正方形的长螺线管,其内部的磁感应强度仍可用nI 0μ表示。 √ 5、安培环路定理反映了磁场的有旋性。 × 6、对于长度为L 的载流导线来说,可以直接用安培定理求得空间各点的B 。 × 7、当霍耳系数不同的导体中通以相同的电流,并处在相同的磁场中,导体受到的安培力是相同的。 × 8、载流导体静止在磁场中于在磁场运动所受到的安培力是相同的。 √ 9、安培环路定理I l d B C 0μ=?? 中的磁感应强度只是由闭合环路内的电流激发的。 × 10、在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是一些平行直线,则该空间区域里的磁场一定均匀。 √ 二、选择题 1、把一电流元依次放置在无限长的栽流直导线附近的两点A 和B ,如果A 点和B 点到导线的距离相等,电流元所受到的磁力大小 (A )一定相等 (B )一定不相等 (C )不一定相等 (D )A 、B 、C 都不正确 C 2、半径为R 的圆电流在其环绕的圆内产生的磁场分布是: (A )均匀的 (B )中心处比边缘处强 (C )边缘处比中心处强 (D )距中心1/2处最强。 C 3、在均匀磁场中放置两个面积相等而且通有相同电流的线圈,一个是三角形,另一个是矩形,则两者所受到的 (A )磁力相等,最大磁力矩相等 (B )磁力不相等,最大磁力矩相等 (C )磁力相等,最大磁力矩不相等 (D )磁力不相等,最大磁力矩不相等 A 4、一长方形的通电闭合导线回路,电流强度为I ,其四条边分别为ab 、bc 、cd 、da 如图所示,设4321B B B B 及、、分别是以上各边中电流单独产生的磁场的磁感应强度,下列各式中正确的是:

11稳恒电流和稳恒磁场习题解答讲解

第十一章 稳恒电流和稳恒磁场 一 选择题 1. 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(如图)产生的磁感应强度B 的大小为( ) A. l I μπ420 B. l I μπ20 C . l I μπ20 D. 0 解:设线圈四个端点为ABCD ,则AB 、AD 线段在A 点产生的磁感应强度为零,BC 、CD 在A 点产生的磁感应强度由 )cos (cos π4210θθμ-= d I B ,可得 l I l I B B C π82)2πcos 4π(cos π400μμ=-= ,方向垂直纸面向里 l I l I B CD π82)2π cos 4π(cos π400μμ=-=,方向垂直纸面向里 合磁感应强度 l I B B B CD B C π420μ=+= 所以选(A ) 2. 如图所示,有两根载有相同电流的无限长直导线,分别通过x 1=1、x 2=3的点,且平行于y 轴,则磁感应强度B 等于零的 地方是:( ) A. x =2的直线上 B. 在x >2的区域 C. 在x <1的区域 D. 不在x 、y 平面上 解:本题选(A ) 3. 图中,六根无限长导线互相绝缘,通过电流均为I , 区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,哪一个区域指向 纸内的磁通量最大?( ) A. Ⅰ区域 B. Ⅱ区域 C .Ⅲ区域 D .Ⅳ区域 E .最大不止一个 解:本题选(B ) 选择题2图 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 选择题3图 选择题1图

4. 如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定理可知:( ) A. ∮L B ·d l =0,且环路上任意一点B =0 B. ∮L B ·d l =0,且环路上任意一点B ≠0 C. ∮L B ·d l ≠0,且环路上任意一点B ≠0 D. ∮L B ·d l ≠0,且环路上任意一点B =常量 解:本题选(B ) 5. 无限长直圆柱体,半径为R ,沿轴向均匀流有电流,设圆柱体内(r R )的磁感应强度为B e ,则有:( ) A. B t 、B e 均与r 成正比 B. B i 、B e 均与r 成反比 C. B i 与r 成反比,B e 与r 成正比 D. B i 与r 成正比,B e 与r 成反比 解:导体横截面上的电流密度2 πR I J =,以圆柱体轴线为圆心,半径为r 的同心圆作为安培环路,当r E a =E c D. E b >E c >E a 解:由于洛伦兹力不做功,当它们落到同一水平面上时,对a 、c 只有重力做功, 则E a =E c ,在此过程中,对b 不仅有重力做功,电场力也要做正功,所以E b >E a =E c 所以选(C ) 7. 图为四个带电粒子在O 点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片,磁场方向垂直纸面向外,四个粒子的质量相等,电量大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是:( ) A. Oa B. Ob C. Oc D . Od 解:根据B F ?=v q ,从图示位置出发,带负选择题7图 c d b a B O ? B × × × × × × E a b c 选择题6 图 选择题4图

第六章稳恒电流和稳恒电场(6学时)

A 5-1 有一灵敏电流计可以测量小到10-10A 的电流,到铜导线中通有这样小的电 流时,每秒内有多少个自由电子通过导线的任一截面?如导线的截面积是1mm 2,自由 电子的密度是8.5×1028m -3,自由电子沿导线漂移1cm 需要多少时间? 5-2 已知导线中的电流按3 I=4t 2t+6-的规律随时间变化,式中电流和时间的单位分别为A 和s 。计算在t =1到t =3的时间内通过导线截面的电荷量。 5-3在一个特别的阴极射线管中,测得其射线电流为60mA ,求每分钟有多少个电子打击在管子的荧光屏上。 5-4 用4mm 2的铜芯电缆从变电站向150m 外的临时工地送电,设变电站的电压为 220V ,该电路中电流为50A ,问工地上的电压为多少? 5-5 一电源的电动势为ε,内电阻为R i ,若与可变的外电阻R 连接,则电源供给的电流I 将随R 而改变。求(1)电源端电压与外电阻的关系;(2)断路时(即R=∞)的端电压多大?电流多少?(3) 短路时(即R=0)的端电压多大?电流多少? 5-6 一蓄电池在充电时通过的电流为0.3A ,此时蓄电池两极间的电势差为 4.25V ,当这蓄电池在放电时通过的电流为4.0A ,此时两极间的电势差为3.90V ,求这蓄电池的电动势和内电阻。 5-7 一电路如图5-18所示,其中B 点接地,R 1=10.0Ω,R 2=15Ω,R 3=4.0Ω,R 4=1.0Ω,ε1=8.0V ,R i1=0.40Ω,ε2=12.0V ,R i2=0.60Ω求:(1)通过每个电阻的电流;(2)每个电池的端电压;(3) A 、D 两点的电势差;(4) B 、C 两点的电势差;(5) A 、B 、C 、D 各点的电势 B 5-9 截面积为8mm 2的铜线中,允许通过的电流是50A ,试计算铜线中的允许电 流密度。设每个铜原子贡献一个自由电子,铜导线中自由电子的数密度为8.5×1028m -3, 试计算铜线中通有允许电流时自由电子的漂移速率 5-10 铜棒的横截面积为20×80mm 2,长为2.0m ,两端的电势差为50mV 。已知 铜的导电率g=5.7×107s/m 3,铜内自由电子的电荷体密度为1.36×1010C/m 3。求(1)铜 棒的电阻;(2)电流;(3) 电流密度;(4) 棒内的电场强度 ;(5) 棒内电子的漂移速率。

稳恒磁场与电磁场的相对性解读

第9章稳恒磁场与电磁场的相对性 教研室:物理教师姓名:

第9章 稳恒磁场与电磁场的相对性 9.1 磁场 磁感应强度 9.1.1 基本磁现象 1. 两个永久磁铁的磁极间的相互作用 2. 电流和电流间的相互作用 磁现象的本质都是由运动的带电粒子所产生的,例如,根据安培的分子电流 9.1.2 磁场 磁的相互作用是通过场来实现的: 磁铁?磁场?磁铁 电流?磁场?电流 磁场的物质性: 磁场对磁场中的其它运动电荷或载流导体有磁力的作用,说明磁场具有动量; 磁场对磁场中的其它运动电荷或载流导体能做做功,说明磁场具有能量。 9.1.3 磁感应强度矢量 1. B 的引入 磁场的存在是通过对运动电荷或电流的作用显示的。为了定量地描述磁场,如同电场,类似地引入磁感应强度作为磁场的描述参量,它可以通过磁场对作探测用的运动正点电荷0q (试验电荷)或载流小线圈(试验线圈)的力作用来确定。磁感应强度常用字母B 2. 通过磁场对试验电荷的作用来定义磁感应强度B 实验表明:以速度v 相对磁场运动的试验电荷0q (0q >0),在磁场中某位置处的受力不仅与电荷的电量0q 有关,还与它在该处相对磁场运动的方向和大小有关。若仅改变0q 在此处的运动方向,发现存在两个特定方向,在其中一个方向上受力最大,记为m F ;在另一个方向上不受力,且这两个特定方向相互垂直。 洛伦兹力的一般表达式: B v q F ?= qvB F m =? 因此定义磁场中该位置处的磁感应强度B 的大小为 qv F B m = 在实验室中,常采用磁场对试验线圈产生的力矩作用来测定磁场,相应也可

3. 在国际单位制(SI)中,磁感应强度的单位称为特斯拉,用字母T 表示。有时 也用高斯 (G)作单位,G T 4 101= 9.1.4 毕—萨定律 运动电荷激发磁场,最通常和有实际意义的是稳恒电流所激发的磁场,叫做稳恒电流的磁场,简称稳恒磁场。稳恒电流总是闭合的,又是多种多样的。 为求任意电流的磁场,先将电流分成许多小元段,称为电流元Id l 。毕—萨 定律是关于电流元Id l 与其所产生的磁场d B 间关系的实验定律。其数学表达式如下: 304r r l Id B d ?= πμ 30 4r r l Id B ?=??πμ (矢量积分), 9.1.5 毕——萨定律的应用 方法: (1). 304r r l Id B d ?= πμ 20sin 4r Idl dB α πμ=? (2).建立坐标系,求x dB ,y dB ,z dB (3).利用几何关系统一积分变量,积分求出z y x B B B ,, (4).求大小:2 2 2z y x B B B B ++=,并判断其方向。 1.直线电流的磁场。 如图,设直线电流长为L ,在它周围任一场点P 到直线电流的距离为r ,P 的位置由r 和角度1φ 和2φ确定。在线电流上不同位置处的电流元在 P 点产生的d B 是不相同的,故求解时首先必须 取微元(电流元),再求关于d B 的矢量积分。这 在思路上与静电场中运用点电荷的电场和场叠 加原理求解带电体的电场是一致的。 20sin 4r Idl dB απμ= 利用几何关系统一积分变量: βαcos sin =,βcos a r =, βatg l =

大连理工大学大学物理作业10(稳恒磁场四)与答案详解

作业 10 稳恒磁场四 1. 载流长直螺线管内充满相对磁导率为 r 的均匀抗磁质,则螺线管内中部的磁感应强度B 和磁场强度 H 的关系是 [ ] 。 A. B 0 H B. B r H C. B 0H D. B 0 H 答案:【 D 】 解:对于非铁磁质,电磁感应强度与磁场强度成正比关系 B r H 抗磁质: r 1,所以, B H 2. 在稳恒磁场中,关于磁场强度 H 的下列几种说法中正确的是 [] 。 A. H 仅与传导电流有关。 B. 若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的 H 必为零。 C.若闭合曲线上各点 H 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零。 D.以闭合曲线 L 为边界的任意曲面的 H 通量相等。 答案:【 C 】 解:安培环路定理 H dl I 0 ,是说:磁场强度 H 的闭合回路的线积分只与传导电流 L 有关,并不是说:磁场强度 H 本身只与传导电流有关。 A 错。 闭合曲线内没有包围传导电流,只能得到:磁场强度 H 的闭合回路的线积分为零。并 不能说:磁场强度 H 本身在曲线上各点必为零。 B 错。 高斯定理 B dS 0 ,是说:穿过闭合曲面,场感应强度 B 的通量为零,或者说, . S 以闭合曲线 L 为边界的任意曲面的 B 通量相等。对于磁场强度 H ,没有这样的高斯定理。 不能说,穿过闭合曲面,场感应强度 H 的通量为零。 D 错。 安培环路定理 H dl I 0 ,是说:磁场强度 H 的闭合回路的线积分等于闭合回路 L 包围的电流的代数和。 C 正确。 抗磁质和铁磁质的 B H 曲线,则 Oa 表示 3. 图 11-1 种三条曲线分别为顺磁质、 ; Ob 表示 ; Oc 表示 。 答案:铁磁质;顺磁质; 抗磁质。 4. 某铁磁质的磁滞回线如图 11-2 所示,则 图中 Ob (或 Ob ' )表示 ; Oc (或 Oc ' )表示 。 答案:剩磁;矫顽力。

第三章稳恒电流

第三章稳恒电流 教案要求:1.了解电流密度矢量的概念,电流的稳恒条件和稳恒电流与静电场的异同 2.深入理解欧姆定律微分形式的物理意义,能熟练地运用欧姆定律解决 简单电路问题。 3.深刻理解非静电力的概念。深刻理解电动势的概念及表达式。理解电源 电动势与路端电压的区别和联系。 4.了解金属导电的经典微观解释。 5.熟练掌握运用基尔霍夫方程组求解复杂电路问题的方法。 6.了解电压源和电流源的概念,能运用戴维宁定理解决一些复杂电路问题。 教案重点: 1.全电路欧姆定律 2.基尔霍夫定律 教案难点: 1.金属导电性的经典微观解释 2.电压源与电流源。 §3.1 稳恒电流的闭合性 §3.2 欧姆定律 §3.3 电动势和全电路欧姆定律 §3.4 电路定理 §3.1 稳恒电流的闭合性 1、电流的形成 在宏观范围内,电流就是大量电荷的定向运动。产生电流的条件是: ①存在可以自由运动的电荷,既载流子<如金属导体中的自由电子;酸盐碱水溶液中的正负离子;导电空气中的正负离子,电子;半导体中的电子和空穴和真空中的金属热电子等。)b5E2RGbCAP ②有迫使电荷作定向运动的某种作用。作用包括机械作用、化学作用、电作用等。 2、电流强度和电流密度 1)电流强度定义 电流强度I是描述电流强弱的物理。单位时间内通过某曲面的总电量,称电流强度,即

2)电流密度定义 电流密度是描述电流分布的物理量,它是矢量,方向与载流子定向运动速度的方向相同,大小等于单位时间内通过垂直于载流子定向运动速度方向的单位面积上的电量,即p1EanqFDPw 在电流流动的区域中,各点的组成一个矢量场,称电流场,可用电流线描写电流场的分布。电流线上每一点的切线方向与该点电流密度的方向相同,曲线的稀密程度代表电流密度的大小。DXDiTa9E3d 3)电流强度与电流密度的关系 通过某曲面的电流强度I就是电流密度对该曲面的通量。 3、电流的连续性方程 单位时间内通过封闭曲面进入其内部的电量应等于该封闭曲面内单位时间所增加的电量。 电流的连续性方程告诉我们:电流场的电流线是有头有尾的,凡是电流线发出的地方,那里的正电荷的量必随时间减少;凡是电流线会聚的地方,那里的正电荷的量必随时间增加。RTCrpUDGiT 4、稳恒电流的闭合性 在电流场中,各点的都不随时间而变的电流叫做稳恒电流。要维持稳恒电流,空间各处电荷的分布必须不随时间而变。这就是稳恒条件,即对任何封闭曲面的通量必须等于零。5PCzVD7HxA 这就是说,任何时刻进入封闭曲面的电流线的条数与穿出该封闭曲面的电流线条数相等,在电流场中既找不到电流线发出的地方,也找不到电流线会聚的地方,稳恒电流的电流线只可能是无头无尾的闭合曲线。这是稳恒电流的一个重要特性,称为稳恒电流的闭合性。jLBHrnAILg §3.2 欧姆定律 1、欧姆定律的微分形式 当保持金属的温度恒定时,金属中的电流密度与该处的电场强度成正比,即 比例系数称为金属的电导率。

电磁场与电磁波思考题

思考与练习一 1.证明矢量3?2??z y x e e e ?+=A 和z y x e e e ???++=B 相互垂直。 2. 已知矢量 1.55.8z y e ?e ?+=A 和4936z y e ?.e ?+?=B ,求两矢量的夹角。 3. 如果0=++z z y y x x B A B A B A ,证明矢量A 和B 处处垂直。 4. 导出正交曲线坐标系中相邻两点弧长的一般表达式。 5.根据算符?的与矢量性,推导下列公式: ()()()()B A B A A B A B B A ??+×?×+??+×?×=??)( ()()A A A A A 2????=×?×2 1 []H E E H H E ×???×??=×?? 6.设u 是空间坐标z ,y ,x 的函数,证明: u du df u f ?=?)(, ()du d u u A A ??=??, ()du d u u A A ×?=×?,()[] 0=×???z ,y ,x A 。 7.设222)()()(z z y y x x R ′?+′?+′?=′?=r r 为源点x ′到场点x 的距离,R 的方向规定为从源点指向场点。证明下列结果, R R R R =?′?=?, 311R R R R ?=?′?=?,03=×?R R ,033=??′?=??R R R R )0(≠R (最后一式在0=R 点不成立) 。 8. 求[])sin(0r k E ???及[])sin(0r k E ?×?,其中0E a ,为常矢量。 9. 应用高斯定理证明 ∫∫×=×?v s d dV f s f ,应用斯克斯(Stokes )定理证明∫∫=?×s L dl dS ??。 10.证明Gauss 积分公式[]∫∫∫∫∫?+???=??s V dv d ψφψφψφ2s 。 11.导出在任意正交曲线坐标系中()321q ,q ,q F ??、()[]321q ,q ,q F ???、()3212q ,q ,q f ?的表达式。 12. 从梯度、散度和旋度的定义出发,简述它们的意义,比较它们的差别,导出它们在正交曲线坐标系中的表达式。

静电场和恒定电场

电 磁 学 电磁学是研究有关电和磁现象的科学。电磁学与生产技术的关系十分密切。电能可以通过某些传感器很方便地转化为其他形式的能量;电能便于远距离传输,而且效率很高;电磁波的传播速度就是光速,用来远距离传递信息。 自从19世纪麦克斯韦建立电磁理论至今,人类在电磁理论和应用方面已经取得了突飞猛进的发展。二百年前鲜为人知的电,如今早已走进千家万户,成为绝大多数人生活中不可缺少的一部分。随着科学的发展,磁也越来越多地介入人类的生活,象征文明社会进步程度的磁卡、磁盘等正在被越来越多的人接受。巴掌大的一个手机,可以使你在世界各地与远隔重洋的朋友随意交谈,信息时代,世界变小了。如果说,电磁理论曾经为人类进入信息时代奠定了基础,那么,未来科学技术的发展仍然无法离开电与磁。 第7章 静电场和恒定电场 §1静电场高斯定理 一 电荷 对电相互作用的观察在两千多年前就有了文字记载。电(electricity)来源于希腊文elect ron ,原意是琥珀。1747年,富兰克林(B .Franklin)根据一系列实验研究的结果,提出了电荷的概念。 1 电荷的种类 1897年,英国物理学家汤姆孙(J .J .Thomson)通过对阴极射线的研究,证明了阴极射线是一种粒子流。这种粒子具有确定的荷质比,称之为电荷。1911年,英国物理学家卢瑟福(E .Rutherford)进行了α粒子轰击金箔的散射实验,发现了原子核,它带有正电并且集中了原子的绝大部分质量。人们逐渐认识到,中性原子和带电的离子都是由原子核与电子依靠电相互作用而构成的。宏观物体的电磁现象实质上都来源于微观粒子的状态和运动。研究表明,原子核中有两种核子,一种是带正电的质子,一种是不带电的中子。 人类经过长期的生产实践,认识到自然界的物质中广泛存在的这种带电的物质是一种基本物质,称为电荷。电荷有两种,一种是正电荷,一种是负电荷。而且,同种电荷相斥;异种电荷相吸。 2 电荷的量子性 质子和电子的电量分别为C 19 10 602.1-?±,以e ±表示。电子电量的绝对值e 叫基本 电荷。 密立根(https://www.360docs.net/doc/704712536.html,likan )带电油滴实验( 1906-1917 ),证明了电子电量量子性,并比较精确地测定了电子电量,由此获得了诺贝尔物理奖(1923年)。 20世纪对“基本粒子”的研究是物理学最重要的研究领域之一,研究结果表明,荷电性是基本粒子的重要属性。不仅电子和质子带有电荷,还有许多粒子也带有电荷。 实验表明,在自然界中,电荷总是以一个基本单元的整数倍出现的。电荷的这个特性称为电荷的量子性。电荷的基本单元为C 19 10 602.1-?,所有基本粒子所带的电荷都是基本 电荷e 的整数倍。因此可推断,任何宏观带电体的电荷,只能是基本电荷e 的整数倍,荷电量增减也只能是e 的整数倍。从这个意义说,电荷是量子化的。

大学物理习题稳恒磁场

稳恒磁场 一、选择题 1. 一圆电流在其环绕的平面内各点的磁感应强度 B 【 】 (A) 方向相同, 大小相等; (B) 方向不同,大小不等; (C) 方向相同, 大小不等; (D) 方向不同,大小相等。 2. 电流由长直导线流入一电阻均匀分布的金属矩形框架,再从长直导线流出,设图中 321O ,O ,O 处的磁感应强度为 B B B 123,,,则 【 】 (A) B B B 123==; (B) 0B 0B B 321≠== ; (C) 0B ,0B ,0B 321=≠= ; (D) 0B ,0B ,0B 321≠≠= 3. 所讨论的空间处在稳恒磁场中,对于安培环路定律的理解,正确的是 【 】 (A) 若?=?L 0l d B ,则必定L 上 B 处处为零 (B) 若?=?L 0l d B , 则必定L 不包围电流 (C) 若?=?L 0l d B , 则L 所包围电流的代数和为零 (D) 回路L 上各点的 B 仅与所包围的电流有关。 4. 在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积21A 2A =, 通有电流21I 2I =, 它们所受 的最大磁力矩之比M M 12/等于 【 】 (A) 1 (B) 2 (C) 4 (D) 1/4 5. 由N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a , 通有电流I , 置于均匀外磁场 B 中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩M m 值为: 【 】 (2) 选择题

(A) 2/IB Na 32, (B) 4/IB Na 32, (C) 60sin IB Na 32, (D) 0 6. 一带电粒子以速度 v 垂直射入匀强磁场 B 中,它的运动轨迹是半径为R 的圆, 若要半 径变为2R ,磁场B 应变为: 【 】 B 2 2) D (B 2 1 ) C (B 2)B (B 2) A ( 7. 图中所示是从云室中拍摄的正电子和负电子的轨迹照片,均匀磁场垂直纸面向里,由两 条轨 迹 可 以 判 断 【 】 (A) a 是正电子,动能大; (B) a 是正电子, 动能小; (C) a 是负电子,动能大; (D) a 是负电子,动能小。 8. 从电子枪同时射出两电子,初速分别为v 和2v ,方向如图所示, 经均匀磁场偏转后, 先回到出发点的是: 【 】 (A) 同时到达 (B) 初速为v 的电子 (C) 初速为2v 的电子 9. 有一电荷q 在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的? (A )只要速度大小相同,所受的洛仑兹力就相同; (B )如果电荷q 改变为q -,速度v 反向,则受力的大小方向均不变; (C )已知v 、B 、F 中任意两个量的方向,就能判断第三个量的方向; (D )质量为m 的运动电荷,受到洛仑兹力作用后,其动能和动量均不变。 10. 设如图所示的两导线中的电流1I 、2I 均为5A ,根据安培环路定律判断下列表达式中错 误的是( ) (A )?=?a A l d H 5 ; (B )?=?c l d H 0 ; a b c ?? (7)选择题(8) 选择题

14稳恒电流的磁场习题详解解读

习题三 一、选择题 1.如图3-1所示,两根长直载流导线垂直纸面放置,电流I 1 =1A ,方向垂直纸面向外;电流I 2 =2A ,方向垂直纸面向内,则P 点的磁感应强度B 的方向与x 轴的夹角为[ ] (A )30?; (B )60?; (C )120?; (D )210?。 答案:A 解:如图,电流I 1,I 2在P 点产生的磁场大小分别为 1212,222I I B B d d ππ==,又由题意知12B B =; 再由图中几何关系容易得出,B 与x 轴的夹角为30o。 2.如图3-2所示,一半径为R 的载流圆柱体,电流I 均匀流过截面。设柱体内(r < R )的磁感应强度为B 1,柱体外(r > R )的磁感应强度为B 2,则 [ ] (A )B 1、B 2都与r 成正比; (B )B 1、B 2都与r 成反比; (C )B 1与r 成反比,B 2与r 成正比; (D )B 1与r 成正比,B 2与r 成反比。 答案:D 解:无限长均匀载流圆柱体,其内部磁场与截面半径成正比,而外部场等效于电流集中于其轴线上的直线电流磁场,所以外部磁场与半径成反比。 3.关于稳恒电流磁场的磁场强度H ,下列几种说法中正确的是 [ ] (A )H 仅与传导电流有关。 (B )若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的H 必为零。 (C )若闭合曲线上各点H 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零。 (D )以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H 通量均相等。 答案:C 解:若闭合曲线上各点H 均为零,则沿着闭合曲线H 环流也为零,根据安培环路定理,则该曲线所包围传导电流的代数和为零。 4.一无限长直圆筒,半径为R ,表面带有一层均匀电荷,面密度为σ,在外力矩的作用下,这圆筒从t=0时刻开始以匀角加速度α绕轴转动,在t 时刻圆筒内离轴为r 处的磁感应强度 B 的大小为 [ ] 图3-1 2 I 1 I

11稳恒电流和稳恒磁场习题解答

第^一章稳恒电流和稳 恒磁场 选择题 1. 边长为I的正方形线圈中通 有电流I,此线圈在A点(如 图)产生的磁感 应强度B的大小为() A 72 2丨 4 n C P2 Mo1 n 解:设线圈四个端点为 点产生的磁感应强度为零, 强度由 所以选(A) 2. 如图所示, i2 的点,且平行于y轴,则磁感应强度 地方是:() A. x=2的直线上 B. 在x>2的区域 C. 在x<1的区域 D. 不在x、y平面上B等于零的 y 1 11 」L I 1 2 3x B 必(cos i cos 4 n d 垂直纸面向里2), 可得B BC cos -) 2 2 0I 旨,方向 o I(cos- 4 合磁感应强度B BC B CD 、、 2。1 8n 2 ,方向垂直纸面向里 01 4 n D. 0 ABCD ,贝U AB、AD线段在A BC、CD在A点产生的磁感应 B 选择题1图

解:本题选(A) 3?图中,六根无限长导线互相绝缘,通过电流均为区域 I、n、川、w均为相等的正方形,哪一个区域指向纸内的磁 通量最大?() A. I区域 B. n区域 C.m区域 D .W区域E.最大不止一个 选择题3图解:本题选(B)

4?如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路 L , 由安培环路定理可知:( ) A. / L B ?d l=0,且环路上任意 亠占 八、、 B-0 B. 莎L B (1-0,且环路上任意 亠占 八、、 B 工0 C. 爭L B ?d l 丰0,且环路上任意- 占 八、、 B M 0 D. 莎L B ?d l 丰0,且环路上任意 占 八、、 B-常量 解: 本题选(B ) 5.无限长直圆柱体,半径为 的磁感应强度为 B i ,圆柱体外(r>R ) A. C. B t 、B e 均与r 成正比 B i 与r 成反比,B e 与r 成正比 R ,沿轴向均匀流有电流,设圆柱体内( 的磁感应强度为 B e ,则有:( B. B i 、B e 均与r 成反比 D. B i 与r 成正比,B e 与r 成反比 rE a =E c D. E a =E b =E c E b > E c >E a 解:由于洛伦兹力不做功,当它们落到同一水平面上时, CD a X X X X X X ■ B c 选择题6图 C 只有重力 做功, 则E a =E c ,在此过程中,对 b 不仅有重力做功,电场力也要做正功,所 以 E b >E a = E c 所以选(C ) 7.图为四个带电粒子在 O 点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏 转轨迹的照片,磁场方向垂直纸面向外,四个粒子的质量相等,电量大小也相等, 则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是: ( ) A. Oa B. Ob C. Oc D. Od 解: 根据F qv B ,从图示位置出发,带负 选择题7图 O

大学物理习题--8.静电场和稳恒电场

习题八 8-1 电量都是q 的三个点电荷,分别放在正三角形的三个顶点.试问:(1)在这三角形的中心放一个什么样的电荷,就可以使这四个电荷都达到平衡(即每个电荷受其他三个电荷的库仑力之和都为零)?(2)这种平衡与三角形的边长有无关系 ? 解: 如题8-1图示 (1) 以A 处点电荷为研究对象,由力平衡知:q '为负电荷 2 220)3 3(π4130cos π412a q q a q '=?εε 解得 q q 3 3- =' (2)与三角形边长无关. 题8-1图 题8-2图 8-2 两小球的质量都是m ,都用长为l 的细绳挂在同一点,它们带有相同电量,静止时两线夹角为2θ ,如题8-2 图所示.设小球的半径和线的质量都可 解: 如题8-2图示 ?? ? ?? ===220)sin 2(π41 sin cos θεθθl q F T mg T e 解得 θπεθtan 4sin 20mg l q = 8-3 根据点电荷场强公式2 04r q E πε= ,当被考察的场点距源点电荷很近(r →0)时,则场强→∞,这是没有物理意义的,对此应如何理解

解: 02 0π4r r q E ε= 仅对点电荷成立,当0→r 时,带电体不能再视为点电 荷,再用上式求场强是错误的,实际带电体有一定形状大小,考虑电荷在带电体上的分布求出的场强不会是无限大. 8-4 在真空中有A ,B 两平行板,相对距离为d ,板面积为S ,其带电量分别为+q 和-q .则这两板之间有相互作用力f ,有人说f = 2 024d q πε,又有人 说,因为f =qE ,S q E 0ε=,所以f =S q 02 ε.试问这两种说法对吗?为什么? f 到底应等于多少 ? 解: 题中的两种说法均不对.第一种说法中把两带电板视为点电荷是不对的,第二种说法把合场强S q E 0ε= 看成是一个带电板在另一带电板处的场强也是不对的.正确解答应为一个板的电场为S q E 02ε= ,另一板受它的作用 力S q S q q f 02 022εε= =,这是两板间相互作用的电场力. 8-5 一电偶极子的电矩为l q p =,场点到偶极子中心O 点的距离为r ,矢量r 与l 的夹角为θ,(见题8-5图),且l r >>.试证P 点的场强E 在r 方向上的分量r E 和垂直于r 的分量θE 分别为 r E = 302cos r p πεθ, θ E =304sin r p πεθ 证: 如题8-5所示,将p 分解为与r 平行的分量θsin p 和垂直于r 的分量 θsin p . ∵ l r >>

大学物理课后习题答案 稳恒磁场

第十一章 稳恒磁场 1、[E]依据()θπμθR I B 40= 和载流导线在沿线上任一点的0=B 得出答案。 2、[E]依据r I B πμ40= 和磁感强度的方向和电流的方向满足右手法则,得出答案。 3、[C]依据()210cos cos 4θθπμ-= R I B 和载流导线在沿线上任一点的0=B , 有:()[]445180cos 45cos 2 401?--= l I B π μ; π μμπl I I l 002222 22= ??,02=B 4、[D]依据()R I R I R I B 444000μππμθπμθ=?== 5、[C] r I B πμ40= 、 2 a r = 、 4 000108.0245sin 122-?==??= a I a I B πμπμ T 6、[D]依据()210 0cos cos 4θθπμ-= r I B ,应用21I I I +=,分别求出各段直导线电流的磁感强度,可知03=B 、方向相反,∴0≠B 7、[D]注意分流,和对L 回路是I 的正负分析得结论。 8、[B]洛伦兹力的方向向上,故从y 轴上方射出,qB m v R = ,轨迹的中心在qB m v y =处故 I I

射出点:qB m v R y 22= = 9、[B] 作出具体分析图是解决该题的关键。从图上看出: D R =αsin qB D qB m v R = = p eBD p qBD = =αsin p eBD sin arg =α 10、[D] 载流线圈在磁场中向磁通量增加的方向移动。当线圈在该状态时,磁通量已达最大,不可能通过转动来增加磁通量,因此不发生转动,而线圈靠近导线AB 磁通量增大。 应用安培力来进行分析:向左的磁力比向右的磁力大,因此想左靠近。 11、[B] 载流线圈在磁场中向磁通量增加的方向转动或移动,该题中移动不能增加磁通量,则发生转动,从上向下看线圈作顺时针方向转动,结果线圈相当一个条形磁铁,右侧呈现S 级,因此靠近磁铁。 12、[D] B P M m ?=,αsin B P M m =, m P 和B 平行, ∴ 0=α,0sin =α,0=M 13、[C] 应用r I B πμ20= 的公式分别计算出电流系统在各导线上代表点处的B ,然后用安培力的公式:B l I F ?=d d 计算出1F ,2F 用r 表示导线间的距离。 r I r I r I B πμπμπμ4743220001=+= r I r I r I B πμπμπμ0002232=+-=

第7章 静电场和恒定电场

静电场和恒定电场 一、选择题 7.1、半径为R 的均匀带电球面,电量为Q ,球内一点P 距球心为)(R r r <,则P 点的电场强度大小和电势分别为 [ ] A 、0 ; r Q 04πε B 、 2 04r Q πε;r Q 04πε C 、0;R Q 04πε D 、R Q 04πε;0 7.2、如图所示,一带电直线段长为L ,线电荷密度为λ,则直线段延长线上距原点为 ()r r L >处的电场强度的大小为 [ ] () ( ) () ( ) 2 2 2 2 00;444 4 L L A i B i L L r r λλπεπε--- () () () () 00;44L L C i D i r r L r r L λλπεπε--- 7.3、如图所示,一带电直线段长为L ,线电荷密度为λ,则直线段延长线上距原点为 ()r r L >处的电势的大小为 [ ] ()() () ()0 ln ;ln 44ln ;ln 44r L r L A B r r r r C D r L r L λ λ πεπελ λ πεπε+-- ++ 7.4、如图所示,在等边三角形的三个顶点上放置三个正的点电荷q 、2q 和3q 。三角形的边长为a ,若将正点电荷Q 从无限远处移至三角形的几何中心点o 处,外力做功为 [ ]

( )( )( ) ( ) 0000;4444A B a a C D a a πεπεπεπε 7.5、在带电量为Q -的点电荷A 的静电场中,将另一个带电量为q 的点电荷B 从a 点移到b 点,a b 、亮点距离点电荷A 的距离分别为1r 和2r ,如图所示,那么在点电荷q 移动过程中电场力做的功为 [ ] () ()()()0120120120211111;441111;44Q qQ A B r r r r qQ qQ C D r r r r πεπεπεπε???? --- ? ? ???? ???? ---- ? ? ???? 7.6、如图所示,闭合曲面s 内有一点电荷q ,P 为s 面上一点,在s 面外A 点有一点电荷q ',若将q '移至B 点,则:[ ] ()A 穿过s 面的电通量改变,P 点的电场强度不变。 ()B 穿过s 面的电通量不变,P 点的电场强度改变。 ()C 穿过s 面的电通量和P 点的电场强度都不变。 ()D 穿过s 面的电通量和P 点的电场强度都改变。 7.7、半径为R 的导体球原来不带电,在离球心为a 的地方放一电量为q 的点电荷()a R >,如图所示,则该导体球的电势为[ ] ()() () () () () 2 002 00.. 44.. 44qR q A B a a q qa C D a R a R πεπεπεπε-- 7.8、一平行板电容器充电后断开电源,将负极板接地,在两极板之间有一正电荷起电量很小,固定在P 点,如图所示,如以E 表示两极板之间的电场强度的大小,u ?表示电容器两极板之间的电势差,W 表示正电荷在P 点的电势能。若保持负极板不动,将正极板移至到图中虚线所示的位置。则[ ] ()A u ?变小,E 不变,W 不变。 () B u ?变大,E 不变,W 不变。 - b q ' B A ? - + P

静电场和稳恒电场基本知识

电荷 电荷的概念 电荷的概念是从物体带电的现象中产生的.两种不同质料的物体,如丝绸与玻璃棒相互摩擦后,它们都能吸引小纸片等轻微物体.这时说丝绸和玻璃棒处于带电状态,它们分别带有电荷. 物体或微观粒子所带的电荷有两种,称为正电荷和负电荷.带同种电荷的物体(简称同号电荷)互相排斥,带异种电荷的物体(简称异号电荷)互相吸引. 表示电荷多少的量叫做电量.国际单位制中,电量的单位是库仑。 电荷守恒定律 在一孤立系统内,无论发生怎样的物理过程,该系统电荷的代数和保持不变。 电荷的量子化 任何带电体所带电量都是基本电量C e 1910602.1-?=的整数倍。由于基本电量太小,使电荷的量子性在研究宏观现象时表现不出,通常认为宏观带电体带电连续。 近代物理从理论上预言,基本粒子由夸克或反夸克组成,夸克或反夸克所带电量是基本电量的三分之一或三分之二,然而单独存在的夸克尚未在实验中发现。即使发现自由夸克或反夸克,也不会改变电荷的量子化,只是把基本电量变为原来的三分之一而已。 库仑定律 点电荷 当带电体本身的线度与它们之间的距离相比足够小时,带电体可以看成点电荷,即带电体的形状、大小可以忽略,而把带电体所带电量集中到一个“点”上。 库仑定律 两个静止的带电体之间存在作用力,称为静电力。库仑定律定量描述了真空中两个静止点电荷之间的静电力。 定律指出:真空中两个静止的点电荷之间相互作用力的大小与这两个点电荷所带电量1q 和2q 的乘积成正比,与它们之间的距离r 的平方成反比。作用力的方向沿着两个点电荷的连线,同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。 221r r q q k F F =-=, 041πε=k 其中2 121201085.8---???=m N C ε称为真空中的介电常数,0r 是由施力电 荷指向受力电荷的矢径方向的单位矢量。(附图)

大学物理稳恒磁场解读

大学物理稳恒磁场解读 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

第十一章稳恒磁场 磁场由运动电荷产生。 磁场与电场性质有对称性,学习中应注意对比。 §11-1 基本磁现象 磁性,磁力,磁现象; 磁极,磁极指向性,N极,S极,同极相斥,异极相吸。 磁极不可分与磁单极。 一、电流的磁效应 1819年,丹麦科学家奥斯特发现电流的磁效应; 1820年,法国科学家安培发现磁场对电流的作用。 二、物质磁性的电本质 磁性来自于运动电荷,磁场是电流的场。 注:1932年,英国物理学家狄拉克预言存在“磁单极”,至今科学家一直在努力寻找其存在的证据。 §11-2 磁场磁感强度 一、磁场 磁力通过磁场传递,磁场是又一个以场的形式存在的物质。 二、磁感强度 磁感强度B的定义:

(1)规定小磁针在磁场中N极的指向为该点磁感强度B的方向。若正电荷沿此方向运动,其所受磁力为零。 (2)正运动电荷沿与磁感强度B垂直的方向运动时,其所受最大磁力F max与电荷电量q和运动速度大小v的乘积的比值,规定为磁场中某点磁感强度的大小。即: 磁感强度B是描写磁场性质的基本物理量。若空间各点B的大小和方向均相等,则该磁场为均匀磁场;若空间各点B的大小和方向均不随时间改变,称该磁场为稳恒磁场。 磁感强度B的单位:特斯拉(T)。 §11-3 毕奥-萨伐尔定律 一、毕-萨定律 电流元: 电流在空间的磁场可看成是组成电流的所有电流元在空间产生 元磁感强度的矢量和。 式中μ0:真空磁导率,μ0=4π×10-7 NA 2 dB的大小:

d B的方向:d B总是垂直于Id l与r组成的平面,并服从右手定则。 一段有限长电流的磁场: 二、应用 1。一段载流直导线的磁场 说明: (1)导线“无限长”:

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