【电磁学部分习题解答】
电磁学是物理学的一个重要分支,主要研究电荷与磁场相互作用的规律。这里我们分析一些题目,以深入理解电磁学的基本概念。
**判断题**
1. **摩擦起电**:摩擦起电并不局限于绝缘体,也可以发生在导体上,只是导体间的电荷转移更快,而绝缘体则会更容易保持电荷。
2. **试探电荷**:试探电荷通常用于测量电场,要求电量小且体积小,以便不会显著影响原有电场。
3. **电偶极子**:一对等量异号的电荷构成电偶极子,而不是简单的正负电荷组合。
4. **电势差**:电场线方向指示电势降低的方向,所以P点电势低于Q点。
5. **高斯定理**:库仑定律与高斯定理紧密关联,如果r的指数改变,高斯定理可能不再适用。
6. **电场力做功**:电荷沿等势面移动,电场力与位移垂直,不做功。
7. **导体表面场强**:导体表面的场强不仅与该点附近的电荷有关,还与整个导体的电荷分布有关。
8. **静电平衡**:电场线不会从导体内部出发或终止,而是会在导体内部形成一个连续的表面电荷层。
9. **带电金属盒**:针尖附近的电荷密度大,但场强不一定大,因为电荷可能被均匀分布。
10. **孤立带电导体**:孤立导体的电荷会均匀分布在其表面上,对于圆盘,电荷会在两面均匀分布。
11. **电流密度**:电流密度为零并不代表电流强度为零,因为可能有多个载流子在反向流动。
12. **载流子定向运动**:电流是由所有载流子的总效应决定的,每个载流子都有贡献。
13. **导体内部电荷**:导体内部存在电流时,内部电荷体密度可能为零,例如在静电平衡状态下。
14. **全电路欧姆定律**:电流方向并非总是沿着电势降落的方向,还取决于电源极性。
15. **磁场检测**:电流元不受力并不能说明无磁场,可能是方向不对或者磁场强度太小。
16. **长螺线管磁场**:对于长螺线管,内部磁场可以用毕奥-萨伐尔定律计算。
17. **安培环路定理**:反映的是磁场的保守性而非有旋性。
18. **直接求解B**:一般情况下,不能直接用安培定理求解所有点的磁场强度。
19. **楞次定律**:感应电流的方向遵循楞次定律,否则将违背能量守恒。
20. **能量守恒**:楞次定律是能量守恒定律在电磁现象中的体现。
22. **自感系数**:自感系数与电流无关,只与线圈结构和几何尺寸有关。
24. **电磁波能量密度**:在电磁波中,电能密度和磁能密度是相等的。
25. **磁场能量**:单位长度的磁场能量与电流和磁导率有关。
26. **发射电磁波**:加速运动的电荷会发射电磁波。
27. **电介质电容**:充满电介质的电容器电容大于真空电容。
28. **均匀电介质**:无自由电荷时,体极化电荷可能为零。
29. **极化电荷**:导体不能有极化电荷,但电介质可以。
30. **电位移矢量**:D不仅由自由电荷决定,还与电介质性质有关。
31. **电流密度与电流强度**:电流密度为零,电流强度也必为零。
32. **载流子运动**:每种载流子的定向运动都对电流有贡献。
33. **导体内部电荷**:导体内部有电流时,内部电荷体密度可能为零。
34. **电流方向**:电流方向不总是顺着电势降落,还与电源极性和外电路有关。
**单选题**
题目未提供答案选项,但我们可以分析题目:
1. **带电小球与导体**:当带电小球靠近导体,导体会感应出等量异号电荷,但总量小于小球电量。
2. **电场强度**:这个问题涉及电场叠加原理,需要具体计算才能确定。
3. **电场线特性**:电场线不闭合,不相交,其疏密代表场强,但不表示电荷运动轨迹。
4. **点电荷平衡**:为了使第三个点电荷静止,需满足力的平衡条件,这里涉及库仑定律。
5. **电偶极子在电场中**:偶极子受到的力沿偶极矩方向,力矩垂直于偶极矩与电场方向。
这些题目涵盖了电磁学的基础知识,包括电荷、电场、电势、电流、磁场、电磁波以及电介质等概念。理解和掌握这些知识点对于深入学习电磁学至关重要。