西南科技大学2013-2014-1学期《大学物理B2》本科期中考试试卷

西南科技大学2013-2014-1学期

《大学物理B2》本科期中考试试卷

课程代码 1 6 1 9 9 0 1 1 2 命题单位 理学院：大学物理教研室 一、选择题（每题4分，共48分）

1． 无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感应强度大小等于[ ]。

I R p ?I?I?I?I11 (A)0 (B) 0 (C)0(1+) (D) 0(1-)

2R2R??2R2?R2. 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： [ ]。

????(A)?B?dl??B?dl,L1L2??????BP1?BP2； (B)?B?dl??B?dl,L1L2??BP1?BP2； ??BP1?BP2.

????(C)?B?dl??B?dl,L1L2??????BP1?BP2； (D)?B?dl??B?dl,L1L2

?3．如图，一电子以速度v垂直地进入磁感应强度B的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围面积内

的磁通量 [ ]。

(A) 正比于B，反比于v2 (B) 反比于B，正比于v2 (C) 正比于B，反比于v (D) 反比于B，正比于v

4. 长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将 [ ]。 (A) 绕I2旋转 (B) 向上运动 (C) 向右运动 (D) 向左运动

υ ?B I2 I1

?I5. 一线圈载有电流，处在均匀磁场B中，线圈形状及磁场方向如图所示，线圈受

到磁力矩的大小和转动情况为（转动方向以从O1看向O1或从O2看向O2为准）[ ]。 (A) Mm?''52πRIB，绕O1O1'轴逆时针转动 2 2013-2014-1学期

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(B) Mm?(C) Mm?(D) Mm?52πRIB，绕O1O1'轴顺时针转动 232'πRIB，绕O2O2轴顺时针转动 232'πRIB，绕O2O2轴逆时针转动 26. 磁介质的三种，用相对磁导率?r表征它们各自的特性时[ ]。

(A) 顺磁质?r ? 0 ，抗磁质 ?r ? 0 ， 铁磁质?r ?? 1 (B) 顺磁质?r ? 1 ，抗磁质 ?r = 1 ， 铁磁质?r ?? . (C) 顺磁质?r ? 1 ，抗磁质 ?r ? 1 ， 铁磁质?r ?? 1 (D) 顺磁质?r ? 0 ，抗磁质 ?r ? 0 ， 铁磁质?r ? 1

7. 如图所示的一无限长直圆筒（筒内可视为真空），沿圆周方向上的面电流密度（单位垂直长度上流过的

??电流）为i，则圆筒内部的磁感应强度B的大小[ ]。

(A) 0 (B)

i ?0ni (C) ?0i (D) i

??8. 一根长为L的铜棒，在均匀磁场B中以角速度?绕通过其一端点O的定轴旋转着，B的方向垂直于铜

棒转动的平面，如图。设t＝0时，铜棒与Ob成?角，则在任意时刻t这根铜棒两端之间的感应电动势为[ ]。

××××××××××××××?×××××B×××××××××××××××××O×?××b××××××××××××××××××××××××××××××××××（?t??）(A) ?LBcos

(B)

212?LBcos?t 22（?t??）(C) 2?LBcos

(D)

12?LB 29. 若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量，则在两环中 [ ]。

(A) 感应电动势不同，感应电流相同 (B) 感应电动势相同，感应电流不同 (C) 感应电动势不同，感应电流也不同 (D) 感应电动势相同，感应电流也相同

10. 有两个线圈，线圈1对线圈2的互感系数为M21， 线圈2对线圈1的互感系数为M12 若它们分别流过i1,i2的变化电流，且

di1di?2， 并设由i2变化在线圈1中产生的互感电动势为ε12， 由i1变化在线dtdt圈2中产生的互感电动热为ε21，判断下述哪个论断正确[ ] 。

(A) M12?M21,ε21?ε12 (B) M12?M21,ε21?ε12 (C) M12?M21,ε21?ε12 (D) M12?M21,ε21?ε12

11. 位移电流的实质是 [ ] 。

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(A) 电场 (B) 磁场 (C)变化的磁场 (D) 变化的电场

12. 有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和 r 2，管内充满均匀介质，其磁导率分别为?1和?2，设r1 ：r 2=1 ：2，?1 ：?2=2 ：1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1 ：L2 与自感磁能之比Wm1 ：Wm2分别为：[ ]。

(A) L1 ：L2 =1 ：1， Wm1 ：Wm2=1 ：1 (B) L1 ：L2 =1 ：2， Wm1 ：Wm2=1 ：1 (C) L1 ：L2 =1 ：2， Wm1 ：Wm2=1 ：2 (D) L1 ：L2 =2 ：1， Wm1 ：Wm2=2 ：1

二、填空题（每题4分，共20分）

1．一无限长载流直导线，通有电流I，弯成如图所示的形状。设各线段皆在纸面

a a I P ?内，则P点（P点与弯曲部分共线）的磁感应强度B的大小为 。

2. 在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积S1 = 2 S2，通有电流I1 = 2 I2，它们所受的最大磁力矩之比M1 / M2等于 。

3． 无限长直导线，分别放在边长为b的正方形顶点上，如图所示，分别载电流为I，2I，3I，4I，方向垂直于图面向外，若拿走载电流为4I的导线，则此时正方形中心O点处的磁场感应强度大小与原来相比将 （填变大、变小或不变）。

I O 4I 2I 3I （1/16）s内由2A均匀减小到零时，线圈中自感电动势的大小为4．自感为0.25H的线圈中，当电流在

______。

5．如图所示，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁且与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则直导线MN两端电势高的一端是__ ____。

I M a l N三、计算题（共32分）

?1、（10分） 如图所示弓形线框中通有电流I，求：圆心O处的磁感应强度B.

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2. （10分）无限长直线电流I1与直线电流I2共面，几何位置如图所示.试求直线电流I2受到电流I1磁场的作用力.

3. （12分）无限长直导线，通以电流I?I0sin?t(I0,?为大于零的常数)，有一与之共面的矩形线圈

?ABCD。已知BC边长为b，且与长直导线平行，DC边长为a。若线圈以垂直于导线方向的速度V向右

平移，当D点与长直导线的距离为d时，求线圈ABCD内的感应电动势的大小。

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I A Bb Dd ?Va C西南科技大学2013-2014-1学期

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参考答案及评分细则

课程代码 1 6 1 9 9 0 1 1 2 命题单位 理学院：大学物理教研室 一、选择题（共48分，每题4分） 1-6 DCBDAC 6-12 CDBCDC

二、填空题（共20分，每题4分）

1、 3?0I/8?a 2、 4 3 、 不变 4、8伏 5、 N 三、计算题（共32分）

1、解：圆弧在O点的磁感应强度

m0Iqm0IB1== (3分) 方向垂直纸面向外

4pR6Rm0I4pRcos6000[sin60-sin(-60)]=0直导线在O点的磁感应强度 B2=方向垂直纸面向里 总场强 B=3m0I(3分) 2pRm0I31-) (2分) 方向垂直纸面向里 (2分)

2Rp3(2、解：在直线电流I2上任意取一个小电流元I2dl，此电流元到长直线 的距离为x，无限长直线电流I1在小电流元处产生的磁感应强度 B??0I1(3分) 2?xdF??0I1I2?IIdxdl?012?（4分） 2?x2?xcos600b F??0I1I2?0I1I2bdx??ln（3分） ?a2?xcos600?a3、解：建立坐标系，长直导线为Y轴，DC边为X轴，原点在长直导线上，式中r 是t 时刻AD边与长直导线的距离，线圈中磁通量

Φ??0I2π?a?rrb?Iba?rdx?0ln （5分） x2πr《大学物理B2》

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