第五章 磁场和磁路 练习题答案
物理鲁科版选修3-1同步训练：第5章 磁场(B卷)附答案含解析
同步检测十第5章磁场（B卷)(时间:90分钟满分：100分）一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全部选对得4分，选对但不全的得2分，错选、多选或不选得0分）。
1.关于磁场和磁感线的下列说法中，正确的是A。
磁极对磁极、电流对电流及磁极对电流的作用力都是通过磁场发生的B.磁感线总是从磁体N极出发，到磁体S极终止C.磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点时N极的指向D。
磁场中某点磁场方向就是小磁针N极在该点的受力方向答案：AD解析：磁体以及电流周围都存在磁场，它们之间的相互作用都是通过磁场发生的，A对；磁感线是闭合的曲线，在磁体外由N极指向S极，在磁体内由S极指向N极,B错；磁场的方向为小磁针静止时N极所指方向或N极受力方向，所以C错D对。
2。
关于电流的磁场,下列说法正确的是A。
直线电流的磁场只分布在垂直于导线的某一个平面内B。
直线电流的磁感线是一些同心圆，距离导线越远处磁感线越密C.通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁的相同，在螺线管内部无磁场D.直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场方向都可以用右手安培定则来判定答案:D解析:直线电流的磁场分布在电流所在的整个空间，并非只分布在某一个平面内,A错；越靠近导线处磁场越强，磁感线越密，B错；通电螺线管内部也存在磁场，同时条形磁铁内部也存在磁场，C错;只有D正确.3.如图所示,点P在与通电直导线垂直的圆周面上，则P点的磁场方向为A。
垂直纸面向里B。
垂直纸面向外C。
水平向左D。
水平向右答案:D解析：利用安培定则，虚线为直导线通过P点的一条电场线,并且从上往下看是沿逆时针方向环绕的，在P点的切线方向即磁场的方向水平向右，D对.4.关于宇宙中的天体的磁场，下列说法正确的是A.宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B。
宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C.指南针在任何天体上都能像在地球上一样工作D.指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工作答案：AD解析：宇宙中许多天体都有磁场，但并不是所有天体都有磁场,比如火星不像地球那样有一个全球性的磁场,因此指南针不能在火星上工作.5。
第五章 稳恒磁场典型例题
第五章 稳恒磁场设0x <的半空间充满磁导率为μ的均匀介质，0x >的半空间为真空，今有线电流沿z 轴方向流动，求磁感应强度和磁化电流分布。
解：如图所示令 110A I H e r = 220A IH e r= 由稳恒磁场的边界条件知，12t t H H = 12n n B B = 又 B μ= 且 n H H =所以 1122H H μμ= (1) 再根据安培环路定律H dl I ⋅=⎰得 12IH H rπ+= (2) 联立(1),(2)两式便解得，21120I I H r rμμμμπμμπ=⋅=⋅++012120I I H r rμμμμπμμπ=⋅=⋅++ 故， 01110IB H e r θμμμμμπ==⋅+ 02220IB H e rθμμμμμπ==⋅+ 212()M a n M M n M =⨯-=⨯ 220()B n H μ=⨯-00()0In e rθμμμμπ-=⋅⋅⨯=+ 222()M M M J M H H χχ=∇⨯=∇⨯=∇⨯0000(0,0,)zJ Ie z μμμμδμμμμ--=⋅=⋅++ 半径为a 的无限长圆柱导体上有恒定电流J 均匀分布于截面上，试解矢势A 的微分方程，设导体的磁导率为0μ，导体外的磁导率为μ。
？解： 由电流分布的对称性可知，导体内矢势1A 和导体外矢势2A 均只有z e 分量，而与φ，z 无关。
由2A ∇的柱坐标系中的表达式可知，只有一个分量，即 210A J μ∇=- 220A ∇= 此即101()A r J r r r μ∂∂=-∂∂21()0A r r r r∂∂=∂∂ 通解为 21121ln 4A Jr b r b μ=-++212ln A c r c =+ 当0r =时，1A 有限，有10b =由于无限长圆柱导体上有恒定电流J 均匀分布于截面上，设r a =时， 120A A ==,得202121ln 04Ja b c a c μ-+=+=)又r a =时，12011e A e A ρρμμ⨯∇⨯=⨯∇⨯，得 112c Ja a μ-=所以 2221220111,,224c Ja c Ja b Ja μμμ=-=-=所以， 22101()4A J r a μ=--221ln 2a A Ja rμ=写成矢量形式为 22101()4A J r a μ=--221ln 2a A Ja rμ=设无限长圆柱体内电流分布，0()z J a rJ r a =-≤求矢量磁位A 和磁感应B 。
电工技术基础与技能【周绍敏】第五章磁场和磁路练习题答案
电工技术基础与技能【周绍敏】第五章磁场和磁路练习题答案( )。
电工技术基础与技能A.FB.0.5 FC.2 FD.4 F 第五章磁场和磁路练习题 7、如5-23所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为( )。
班别:高二( A. ) 姓名: 学号: 成绩: 垂直向上 B.垂直向下C.水平向左D.水平向右一、是非题(1.5X20) 8、空心线圈被插入铁心后( )。
1、磁体上的两个极，一个称为N极，另一个称为S极，若把磁体截成两段，则一段为N极，另 A.磁性将大大增强 B.磁性将减弱一段为S极。
( ) C.磁性基本不变 D.不能确定 2、磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者之间的根本区别。
( ) 9、为减小剩磁，电磁线圈的铁心应采用( )。
3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状，而与媒介质的性质无关。
A.硬磁性材料 B.非磁性材料( ) C.软磁性材料 D.矩磁性材料 4、在均匀介质中，磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
( ) 10、铁磁性物质的磁滞损耗与磁滞回线面积的关系是( )。
5、通电导线在磁场中某处受到的力为零，则该处的磁感应强度一定为零。
( ) A.磁滞回线包围的面积越大，磁滞损耗也越大6、两根靠得很近的平行直导线，若通以相同方向的电流，则他们相互吸引。
( ) B.磁滞回线包围的面积越小，磁滞损耗也越大 7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
( ) C.磁滞回线包围的面积大小与磁滞损耗无关以上答案均不正确 8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化，称为磁滞现象。
( ) D.9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。
( )10、同一磁性材料，长度相同，截面积大则磁阻小。
( ) 三、填充题1、磁场与电场一样，是一种物质，具有力和能的性质。
二、选择题 2、磁感线的方向:在磁体外部由 N 指向 S ;在磁体内部由 S 1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用( )。
磁场和磁路 练习题答案
电工技术基础与技能第五章磁场和磁路练习题班别：高二（）姓名：学号：成绩：一、是非题1、磁体上的两个极，一个称为N极，另一个称为S极，若把磁体截成两段，则一段为N极，另一段为S极。
（）2、磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者之间的根本区别。
（）3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状，而与媒介质的性质无关。
（）4、在均匀介质中，磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
（）5、通电导线在磁场中某处受到的力为零，则该处的磁感应强度一定为零。
（）6、两根靠得很近的平行直导线，若通以相同方向的电流，则他们相互吸引。
（）7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
（）8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化，称为磁滞现象。
（）9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。
（）10、同一磁性材料，长度相同，截面积大则磁阻小。
（）二、选择题1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用（）。
A.右手定则B.右手螺旋法则C.左手定则D.楞次定律2、如5-21所示，两个完全一样的环形线圈相互垂直地放置，它们的圆心位于共同点O点，当通以相同大小的电流时，O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是( )。
:1 :1 :3、下列与磁导率无关的物理量是（）。
A.磁感应强度B.磁通C.磁场强度D.磁阻4、铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是（）。
A.略小于1B.略大于1C.等于1D.远大于15、如5-22所示，直线电流与通电矩形线圈同在纸面内，线框所受磁场力的方向为( )。
A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右6、在匀强磁场中，原来载流导线所受的磁场力为F，若电流增加到原来的两倍，而导线的长度减少一半，这时载流导线所受的磁场力为( )。
F F F7、如5-23所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为( )。
A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右8、空心线圈被插入铁心后( )。
电磁学答案第二版习题答案第五章
B=
解： （1） （2）
l u0 nI 2 (2 × − 1) 2 2 l + 122 4
l总 = 2nlπ R
5.2.10 附图中的A、C是由均匀材料支撑的铁环的两点，两根直载流导线A、C沿半径方向伸出，电流 方向如图所示，求环心O处的磁场B。 解：∵
B10 = B40 = 0 ，
6
5.3.3 电子在垂直于均匀磁场B的平面内作半径为1.2cm，速率为 10 m/s的圆周运动（磁场对它的洛伦 兹力充当向心力， ）求B对此圆轨道提供的磁同通量。 解：∵
Φ m = Bπ R 2 ，而B由R=mv/qB Φm = mvπ R q
∴
5.4.1 ‐同轴电缆由一导体圆柱和同一轴导体圆筒构成，使用时电流I从一导体流去，从另一导体流回， 电流都是均匀地分布在横截面上，设圆柱的半径为R1，圆筒的半径分别为R2和R3（见附图） ，以r代表 场点到轴线的距离，求r从O到无穷远的范围内的磁场（大小）B。
∴
B = ∫ dB =
u0 N u NI cos 2 θ dθ = 0 ∫ πR 4R
5.2.16 有一电介质薄圆盘，其表面均匀带电，总电荷为Q，盘半径为a，圆盘绕垂直于盘面并通过圆 心的轴转动，每秒n转，求盘心处的磁场（大小）B。 解：与半径不同的一系列圆心载流3圆等效，
B=
∵ 圆电流圆心处
l
B=
u0 ΔI 2π R ， B= u0 h πR
∵ ΔI = 2 h ∴
5.2.13 将上题的导体管沿轴向割去一半（横截面为半圆） ，令所余的半个沿轴向均匀地流过电流I，求 轴线上的磁场（大小）B。
dB =
解：∵
u0 dI 2π R ， dI = I Rdα πR
沪科版高中物理 选择性必修第二册 第五章 磁场 课后练习、课时练习
一、单选题(选择题)1. 如图所示，两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上，导轨间距为L，劲度系数为k的轻质弹簧上端固定，下端与水平直导体棒ab相连，弹簧与导轨平面平行并与ab垂直，直导体棒垂直跨接在两导轨上，空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。
闭合开关S后导体棒中的电流为I，导体棒平衡时，弹簧伸长量为；调换图中电源极性，使导体棒中电流反向，导体棒中电流仍为I，导体棒平衡时弹簧伸长量为。
忽略回路中电流产生的磁场，则匀强磁场的磁感应强度B的大小为（）A．B．C．D．2. 如图所示，两根固定的长直导线A、B平行放置，分别通有电流、，且，两根导线所在平面有一条虚线与两导线垂直，且与两导线分别相交于N、P两点，且。
下列说法正确的是（）A．导线A对导线B的作用力大于导线B对导线A的作用力B．O点处的磁场方向垂直于纸面向外C．同一带电粒子在M点受到的洛伦兹力大于其在Q点受到的洛伦兹力D．若施加力F使某带正电粒子自N点沿虚线加速运动至P点，则该过程中力F做正功3. 下列说法正确的是（）A．穿过线圈的磁通量为零时，该处的磁感应强度不一定为零B．电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线C．一运动电荷在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零D．磁场中某点磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同4. 如图所示，和为水平、平行放置的两光滑金属导轨，两导轨相距，导体棒质量为，垂直放在导轨上，导体棒的中点用承受力足够大的轻绳经光滑定滑轮与放在水平面上的物体相连，细绳一部分与导轨共面且平行，另一部分与导轨所在平面垂直，磁场的磁感应强度与时间的关系为，方向竖直向下。
现给导体棒通入的恒定电流，使导体棒最终向左运动，重力加速度大小为。
下列描述符合事实的是（）A．棒上通入的电流方向为从b向aB．在第末物体m恰好离开地面C．第末棒的加速度为D．棒运动过程中安培力做的功等于系统动能的增加量5. 磁流体发电的原理如图所示。
《电工基础》项目5磁场与磁路
直流电磁铁
交流电磁铁
励磁电流恒定，与 励磁电流随空气隙
空气隙无关
的增大而增大
磁滞损耗和涡 流损耗
吸力
铁心结构
无
有
恒定不变
脉动变化
由整块铸钢或工程 由多层彼此绝缘的
纯铁制成
硅钢片叠成
模块小结
知识点连接
名称 磁通 磁感应强度 磁导率 磁场强度 磁动势 磁阻
符号 Φ B μ H Fm Rm
定义式
Φ=BS
任务一 认识电流的磁场 一、磁体、磁场与磁感线
不同磁体磁感线表述：
在磁场的某一区域里，如果磁感线是一些方向均匀的 平行直线，这一区域称为均匀磁场。距离很近的两个 异名磁极之间的磁场，除边缘部分外，就可以认为是 均匀磁场
任务一 认识电流的磁场 二、电流的磁场
直流电产生磁场现象
电流所产生磁场的方向可用右手螺旋定则（安培定则）来判断。
任务四 理解磁场对电流的作用
一、磁场对通电直导体作用
安培力及方向
通常把通电导体在磁场中受到的力称为电磁力，也称为 安培力，通电直导体在磁场内受到的力方向可用左手定 则来判断。
任务四 理解磁场对电流的作用
一、磁场对通电直导体作用
安培力及大小
把一段导线放入磁场中，当电流方向与磁场方向垂 直时，电流所受到的电磁力最大，利用磁感应强度 的表达式，F可 BI得l 安培力大小：
线圈的长度，m；
任务三 理解磁通与磁感应强度
二、磁场强度
当把圆环线圈从真空中取出，并在其中放入相对磁导 率为ur的媒介体，则磁感应强度将真空中的ur倍，即：
B uru0
NI l
u
NI l
上式表明，磁场强度的数值只与电流的大小及导体的 形状有关，而与磁场媒介质的磁导率无关，也就是说， 在一定的电流值下，同一点的磁场强度不因磁场媒介 质的不同而改变，这给工程计算带来了很大的方便。 磁场强度也是一个矢量，在均匀介质中，它的方向和 磁感应强度的方向一致。
初中物理九年级。磁现象 磁场习题及答案
初中物理九年级。
磁现象磁场习题及答案1.为了判断一根钢棒是否有磁性，XXX进行了如下几组实验：A。
将钢棒靠近铁屑，若铁屑被吸引，则钢棒具有磁性。
B。
用细线将钢棒吊起来，在水平面内自由转动，静止时总是指向南北方向，则钢棒具有磁性。
C。
将小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互排斥，则钢棒具有磁性。
D。
将小磁针靠近钢棒，若钢棒与小磁针相互吸引，则钢棒具有磁性。
2.当一根钢棒的A端接近悬挂的磁针的S极时，磁针的S 极被吸向钢棒，则可以判断：A。
钢棒一定具有磁性，且A端为N极。
B。
钢棒一定不具有磁性。
C。
钢棒一定具有磁性，且A端为S极。
D。
不能判断钢棒是否有磁性。
3.下列说法中不正确的是：A。
磁极间的相互作用是通过磁场发生的。
B。
水平面内自由转动的小磁针静止时指向南北是因为受地磁场的作用。
C。
磁体无论大小，都有两个磁极。
D。
任何物体放到磁场中都会被磁化。
4.关于地磁场，下列说法中不正确的是：A。
地球本身就是一个巨大的磁体。
B。
地球周围存在着地磁场。
C。
地磁场的N极在地球的北极附近。
D。
地磁场的南、北极和地理的南、北极并不重合。
5.将一根铁钉靠近磁体，关于磁体和铁钉间的相互作用，下列说法中正确的是：A。
磁体会吸引铁钉，但铁钉不会吸引磁体。
B。
磁体吸引铁钉的力大于铁钉吸引磁体的力。
C。
磁体本身就有吸引力，不管周围是否有铁钉存在。
D。
以上说法都是错误的。
6.下列说法中正确的是：A。
磁场是由无数条磁感线组成的。
B。
磁感线在磁体的外部从磁体N极出发，最后回到S极。
C。
将条形磁铁分成若干段，每段磁铁均有N、S极。
D。
大头针被磁铁吸引的同时也被磁化成小磁体。
7.用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极，磁铁靠近铁棒，如图中甲所示，则可判断铁棒不一定带有磁性；若改将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极，磁铁远离铁棒，如图中乙所示，则可判断铁棒一定带有磁性，且A端为S极。
8.A、B、C三根金属棒中有两根具有磁性的磁棒，另一根是铁棒，它们互相靠近时的情形如图所示，则C棒是铁棒。
电磁场与电池波第五章 习题答案
+ a y 3e -j β z
由∇ × E = − jωμ0 H 得
H= ∇× E −1 = (a x 3 − a y 4)e -jβ z V / m − jωμ0 120π
(2) E ( z , t ) = ax 4 cos(ωt − β z ) + a y 3cos(ωt − β z )
2 2 2 2
H + ∇ × ∇ × H
∇ × E = − j ωμ H 代入上式 H = ( σ + j ωε ) ⋅ ( − j ωμ ) H H − ω H − k
2 2
H = j ωμσ H = j ωμσ
με H
H
同理 : ∇ 2 E = j ωμσ E − k 2 E
5.15 设电场强度和磁场强度分别为 解：
解:
∇ 2 E = jwμσ E − k 2 E ∇ 2 H = jwμσ H − k 2 H
式中
∇ × H = J + j ω D = σ E + j ωε E ∇ × ∇ × H = ∇ × ( σ E + j ωε E ) 将 ∇ (∇ ⋅ H ) = ∇ ∇ (∇ ⋅ H ) − ∇ ∵ ∇ ⋅H = 0 ∴ ∇ 即 ∇
β B sin(ωt-βz) μ0 ε0 m
∂B ， 满足电磁场基本方程 ∂t
所以 ∇ × E = − a z ωBm cos(ωt-βz)= −
5.12 对于线性，均匀和各向同性导电媒质，设媒质的介电常数为 ε ，磁导率为 μ ,电导率为
σ ，试证明无源区域中时谐电磁场所满足的波动方程为
k 2 = w2 με
π
2
)
E ( x , y , z , t ) = a y 3 co s( k x co s θ ) R e[ e
电磁场与电磁波(金立军)第五章答案
半
圆
受
到
的
力
为
题 5-9 图
F2 Idl B I ade Be z
BIa e d
0
BIa (cos e y sin e x )d
0
2 BIae x
2 1.25 120 1a x 50ex
e z 0 I 5 z x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 ln 2 2 2 4 5 z x ( y 1) ( z 5)
则 A(3, 4,0) = ez 4.5 10 Wb / m
-6
y 1 y 1 B = A = ex (5 z x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 ) x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 (5 z x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 ) x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 y 1 y 1 e x (5 z x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 ) x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 (5 z x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 ) x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 x x e y (5 z x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 ) x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 (5 z x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 ) x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 x x e y (5 z x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 ) x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 (5 z x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2 ) x 2 ( y 1) 2 ( z 5) 2
《电磁场与电磁波》第4版(谢处方 编)课后习题答案 高等教育出版社五章习题解答
五章习题解答5.1 真空中直线长电流I 的磁场中有一等边三角形回路，如题5.1图所示，求三角形回路内的磁通。
解 根据安培环路定理，得到长直导线的电流I 产生的磁场02I rφμπ=B e 穿过三角形回路面积的磁通为d S ψ==⎰BS 20002[d ]d d 2d b d z ddII zz x x x xμμππ=⎰ 由题5.1图可知，()tan6z x d π=-=，故得到d d dx d x x ψ-==0[)]22I b d μπ+5.2 通过电流密度为J 的均匀电流的长圆柱导体中有一平行的圆柱形空腔，如题5.2图所示。
计算各部分的磁感应强度B ，并证明腔内的磁场是均匀的。
解 将空腔中视为同时存在J 和J -的两种电流密度，这样可将原来的电流分布分解为两个均匀的电流分布：一个电流密度为J 、均匀分布在半径为b 的圆柱内，另一个电流密度为J -、均匀分布在半径为a 的圆柱内。
由安培环路定律，分别求出两个均匀分布电流的磁场，然后进行叠加即可得到圆柱内外的磁场。
由安培环路定律d CI μ⋅=⎰B l ，可得到电流密度为J 、均匀分布在半径为b 的圆柱内的电流产生的磁场为 020222b b b b b b r b b r br J r B J r μμ⎧⨯<⎪⎪=⎨⨯⎪>⎪⎩电流密度为J -、均匀分布在半径为a 的圆柱内的电流产生的磁场为 020222a a a a a a r a a r a r J r B J r μμ⎧-⨯<⎪⎪=⎨⨯⎪->⎪⎩这里a r 和b r 分别是点a o 和b o 到场点P 的位置矢量。
将a B 和b B 叠加，可得到空间各区域的磁场为圆柱外：220222b a ba b a r r B J r r μ⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭ ()b r b >圆柱内的空腔外：2022b a a a r B J r r μ⎛⎫=⨯- ⎪⎝⎭ (,)b a r b r a <>I题 5.1 图题5.2图空腔内： ()022b a B J r r J d μμ=⨯-=⨯ ()a r a <式中d 是点和b o 到点a o 的位置矢量。
磁场和磁路
磁场和磁路一、选择题(每题分，计分)1.磁通的单位是 ····························································································( )A. BB. WBC. TD. MB2.铁钴镍及其合金的相对磁导率是····································································( )A. 略小于1B. 略大于1C. 等于1D. 远大于13.关于磁场和磁力线的描述，正确的说法是························································( )A. 磁极之间存在着相互作用力，同名磁极互相吸引，异名磁极互相排斥B. 磁力线可以形象地表示磁场的强弱与方向C. 磁力线总是从磁极的北极出发，终止于南极D. 磁力线的疏密反映磁场的强弱，磁力线越密表示磁场越弱，磁力线越疏表示磁场越强4.判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用·····················································( )A. 右手定则B. 右手螺旋定则C. 左手定则D. 楞次定律5.如图所示，通电的导体在磁场中受电磁力作用，正确的是···································( )6.线圈磁场方向的判断方法用··········································································( )A. 直导线右手定则B. 螺旋管右手定则C. 左手定则D. 右手定则7.两根平行导线通过同向电流时,导体之间相互 ····················································( )A. 排斥B. 产生磁场C. 产生涡流D. 吸引8.如图所示，通电导体受力方向为····································································( )A. 垂直向上B. 垂直向下C. 水平向左D. 水平向右9.有两条平行且靠近的载流直导线互相排斥，这两条导线的电流方向是 ···················( )A. 有时候相同，有时候相反。
电磁场课后习题第五章
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A/ m
uuuv M2
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uuuv H2
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uuv ? 0.16e y
A/ m
⑵在区域①，③内与上面的结论一致，在区域②内
2??
??? BH? 0 r ? 4 ? 10?7 ? 500? 144.96 ? 9.1? 10?2
B ，H 方向均沿安培环路的切线方向。
3-9 已知在 Z ? 0 的区域中，? r1 ? 4 ，在 Z ? 0 的区域中 ? r 2 ? 1 ，设在
Z ? 0 处B 是均的，其方向为 ? ? 60o，? ? 45o ，量值为 1Wb / m2 ，试求
?
l?z 2
1
? ??
z
?
l ?2 ?2
2 ??
? ?
?
?? ?
uuv ez
?
?
??
⑵当远离圆柱时，即 z ? l ，? ? a 时，可将此圆柱视为一个磁偶极子，磁
2
? 偶极矩 uuv
uuv
uuv
me? ImS z ? M0l a 2 ez
uvu
它在空间中产生的磁场可用磁矩 m 表示为
? ? uv ? ? ? ? ? B ?
式中 dz?是小圆环的宽度，每个小圆环电流在轴线上某点均产生磁感应强度。利
用圆环电流在其中心轴线一点的磁感应强度的表达式，可以写出 dI m 在轴线上产
高中物理第五章《磁场》测试1鲁科版选修3-1
三．计算与简答：（14、15 、16小题 10分， 17小题 12分共 42分。解答时要求写出必
要的文字说明、方程式和重要的演算步骤）
14、 据报道，最近已研制出一种可以投入使用的电磁轨道炮，其原理如图所示。炮弹（可视
为长方形导体）置于两固定的平行导轨之间，并与轨道壁密接。开始时炮弹在轨道的一端，
通以电流后炮弹会被磁力加速， 最后从位于导轨另一端的出口高速
第五章 磁场 测试题
一、选择题：（每小题４分，共 40 分，请将每小题正确答案的字母填入答卷的表 格内）
1、 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。对磁场认识正确的是
A．磁感线有可能出现相交的情况
B．磁感线总是由 N 极出发指向 S 极
C．某点磁场的方向与放在该点小磁针静止时
N 极所指方向一致
D．若在某区域内通电导线不受磁场力的作用，则该区域的磁感应强度一定为零
E E ）范围内的 α 粒子均垂直于限
束光栏的方向进入磁场。试求这些 α 粒
φφ
子打在胶片上的范围 Δ x1。
⑵实际上， 限束光栏有一定的宽度， α 粒
子将在 2φ 角内进入磁场。 试求能量均为
E 的 α 粒子打到感光胶片上的范围 Δ x2 Q
S 16、在半径为 R的半圆形区域中有一匀强
x P
磁场， 磁场的方向垂直于纸面， 磁感
A．0
B． 0.5 B
C．B
D ．2 B
6、粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的 4
（ a）
（ b）
倍与 2 倍，两粒子均带正电，让它们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开
始运动。已知磁场方向垂直纸面向里。以下四个图中，能正确表示两粒子子运动轨迹的是
电磁学答案第二版习题答案第五章
J G
J G
J G
J G
J G
J G
B1 = B3 =
uI 3u0 I B2 = 0 (cos 900 − cos1350 ) 4π b 4 × 2a ， u0 I (cos 450 − cos 900 ) B = B5 = 0 4π b ， 4
解得： 5.2.4
B0 = B1 + B2 + B3 =
5.3.2 二无限长载流直导线与一长方形架共面（如图） ，已知a=b=c=10cm， l =10m，I=100A，求框架 的磁通量。 解 ： 建 立 坐 标 如 图 ， 取 dS = ldx ， ds 所 在 处 的 磁 场 ： ∵
B=
u0 I u0 I + 2π x 2π (a + b + c − x)
u0 I u dI Q dI = 2nπ rdr 2 dB = 0 2 R ，此处 2R ， 2a
∴
B = ∫ dB = ∫
a
0
u0 nQ u nQR dr = 0 2 a a
5.2.17 半径为R的非倒替球面均匀带电，电荷面密度为 σ ，球心的直线为轴旋转，角速率为 ω ，求球 心的磁场大小B。
3 u0 I 1 u0 I B3 = 4 2R ， 2 2π R u0 I 3π (1 + .2 电流I沿附图（a） （b）所示的导线流过（图中直线部分伸向无限远） ，求O点的磁场B。
解： （a）∵B1=0，
B2 =
解得：
B0 = B1 + B2 =
l
B=
u0 ΔI 2π R ， B= u0 h πR
∵ ΔI = 2 h ∴
5.2.13 将上题的导体管沿轴向割去一半（横截面为半圆） ，令所余的半个沿轴向均匀地流过电流I，求 轴线上的磁场（大小）B。
鲁科版高中物理必修第三册第5章初识电磁场与电磁波第1节磁场及其描述练习含答案
第5章初识电磁场与电磁波第1节磁场及其描述基础过关练题组一对磁场、磁感应强度的理解1.(2023山东师大附中期中)关于磁场,下列说法正确的是()A.磁场是看不见、摸不着、实际不存在的,是人们假想出来的一种物质B.磁场是客观存在的一种特殊物质形态C.磁场的存在与否取决于人的思想,想其有则有,想其无则无D.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针S极在此处的受力方向一致2.(2022北京广渠门中学月考)关于磁感应强度,下列说法中正确的是() A.根据磁感应强度定义式B=F可知,磁感应强度B与F成正比,与ILIL成反比B.一小段通电直导线放在磁感应强度为零的地方,它所受到的磁场力一定为零C.一小段通电直导线在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零D.磁场中某处磁感应强度的方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相同题组二对磁感线的理解3.关于磁感线和电场线,下列说法中正确的是()A.磁感线是闭合曲线,而电场线不是闭合曲线B.磁感线和电场线都是一些互相平行的曲线C.磁感线起始于N极,终止于S极;电场线起始于正电荷,终止于负电荷D.磁感线和电场线都只能分别表示磁场和电场的方向4.(2024福建泉州月考)如图为某磁场的磁感线,用B A表示A点的磁感应强度,用B B表示B点的磁感应强度,则下列说法中正确的是()A.B A>B BB.B A<B BC.B A=B BD.B A的方向与B B的方向相同题组三电流的磁场5.物理实验都需要有一定的控制条件,奥斯特做电流磁效应实验时,应排除地磁场对实验的影响,关于奥斯特的实验,下列说法中正确的是()A.该实验必须在地球赤道上进行B.通电直导线应该竖直放置C.通电直导线应该水平东西方向放置D.通电直导线应该水平南北方向放置6.如图所示,(a)、(b)是直线电流的磁场,(c)、(d)是环形电流的磁场,(e)、(f)是通电螺线管的磁场,试在图中补画出电流的方向或磁感线方向。
物理选修3-1单元测试：第5章磁场 含解析 精品002
第5章过关检测(时间：90分钟,满分：100分)一、选择题(本题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得5分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1.关于磁感线,下列说法正确的是（）A.磁感线从磁体的N极出发，终止于磁体的S极B.磁感线可以表示磁场的强弱和方向C.电流在磁场中的受力方向，即为该点磁感线的切线方向D.沿磁感线的方向磁感应强度减弱2.关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（）A.磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B.磁场中某点B的方向，跟该点处试探电流元所受磁场力方向一致C.在磁场中某点试探一次电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零D.在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大3.以下情况中能比较正确反映奥斯特实验结果的是（）A.电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向东边B.电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向南边C.电流由南向北时，其下方的小磁针N极偏向西边D.电流由东向西时，其下方的小磁针N极偏向北边4.超导是当今高科技的热点，当一块磁体靠近超导体时，超导体会产生强大的电流，对磁体有排斥作用.这种排斥力可使磁体悬浮空中，磁悬浮列车采用了这种技术.磁体悬浮的原理是（）A.超导体电流的磁场方向与磁体相同B.超导体电流的磁场方向与磁体相反C.超导体使磁体处于失重状态D.超导体产生的磁力与磁体重力平衡5.如下图所示,为通电螺线管纵剖面,“”“⊙”分别表示导线中电流垂直纸面流进、流出,则螺线管内部和外部a、b、c三个位置上小磁针静止时N极的指向是（）A.均向右B.均向左C.a、b向左,c向右D.a、c向右,b向左6.如下图所示是云层之间闪电的模拟图,图中B、A是位于南、北方向带有电荷的两块阴雨云,在放电的过程中,两云的尖端之间形成了一个放电通道,发现位于通道正上方的小磁针N极转向纸里,S极转向纸外,则关于A、B的带电情况,下列说法中正确的是（）A.带同种电荷B.带异种电荷C.B带正电D.A带正电7.某地地磁场磁感应强度大小为B＝1.6×10－4 T，与水平方向夹角为53°，在水平面内S＝1.5 m2的面积内地磁场的磁通量为（）A.1.44×10－4 WbB.1.92×10－4 WbC.1.92×10－5 WbD.1.44×10－5 Wb8.如下图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b，一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直，则穿过两环的磁通量Φa和Φb的大小关系为（）A.Φa ＞ΦbB.Φa ＜ΦbC.Φa ＝ΦbD.无法比较 9.如下图所示，在竖直放置的条形磁铁的外面，水平放着一个不大的圆环线圈，当圆环从磁铁的N 极向下移到S 极的过程中，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三位置穿过的磁通量为 …（ ）A.Ⅰ、Ⅲ位置较大，Ⅱ位置较小B.Ⅰ、Ⅲ位置较小，Ⅱ位置较大C.Ⅰ、Ⅲ位置相同，但磁感线穿过圆环的方向相反D.Ⅰ、Ⅲ位置相同，且磁感线穿过圆环的方向相同10.在同一平面有四根彼此绝缘的通电直导线,如下图所示,四根导线中电流i 4＝i 3＞i 2＞i 1,要使O 点磁场增强,则应切断电流的导线为（ ）A.i 1B.i 2C.i 3D.i 4 11.关于磁通量、磁通密度、磁感应强度,下列说法正确的是（ ） A.磁感应强度越大的地方,磁通量越大 B.穿过某线圈的磁通量为零时,由SB Φ=可知磁通密度为零 C.磁通密度越大,磁感应强度越大D.磁感应强度在数值上等于1 m 3的面积上穿过的最大磁通量12.一线圈放在匀强磁场中,绕OO′轴匀速转动,从下图所示位置开始转动多少度时,磁通量变化最大（ ）A.90°B.180°C.270°D.360°二、填空题(共2个小题18分,请将正确答案直接写在相应横线上)13.(1)(4分)如图甲所示，环中电流方向由左向右，且I1＝I2，则圆环中心O处的磁场是____________________.甲乙(2)(6分)在如乙图所示的情况中，电源的a端为极____________(填“正”或“负”)，在通电螺线管中的c点放一小磁针，它的北极受力方向为________________.14.(8分)一根导线长0.2 m，通过3 A的电流，垂直放入磁场中某处受到的磁场力是6×10－2N，则该处的磁感应强度B的大小是_____________T；如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的磁感应强度的大小是_____________________T.三、计算题(共22分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)如下图所示,匀强磁场的磁感应强度B＝2.0 T，指向x轴正方向，且ab＝40 cm，bc＝30 cm，ca＝50 cm.求通过面积S1(abcd)、S2(befc)和S3(aefd)的磁通量Φ1、Φ2、Φ3分别是多少？16.(12分)如下图所示为发电机的原理图.发电机转子为一边长为0.3 m的正方形线圈，处于B＝0.5 T的匀强磁场中.(1)当线圈平面与磁场方向夹角为45°时,穿过线圈的磁通量是多少?(2)当线圈以ab边为轴沿顺时针方向转过90°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化是多少?(3)当线圈以ab边为轴沿逆时针方向转过90°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化是多少?参考答案1解析：依据磁感线的特点可知,磁感线在磁体外从N极到S极，在磁体的内部从S极到N 极，是闭合曲线，因此A项是错误的.磁感线的密疏表示磁场的强弱，磁感线某点的切线方向，即为该点的磁场的方向，所以B项是正确的，而C、D两项是错误的.答案：B2解析：磁场中某点B的大小，跟放在该点的试探电流元的情况无关；磁场中某点B的方向，由安培定则可知,跟该点处试探电流元所受磁场力方向是垂直的；在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小不一定为零.A、B、C三项错误.在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大，D项正确.答案：D3解析：在做奥斯特实验时，为排除地球磁场的影响，小磁针应南北放置，通电导线也南北放置.答案：C4解析：在车厢底部安装高强度的磁铁,在两条铁轨之间连续安放线圈(超导体).当列车高速驶过时，车底磁铁的磁场在线圈中感应出强大的电流.该电流的强磁场将排斥车厢底部的磁铁,使列车浮起而不再与铁轨接触.故B、D两项正确.答案：BD5答案：C6答案：BD7解析：线圈的磁能量Φ＝B·S⊥＝BSsin53°＝1.92×10－4 Wb.答案：B8解析：本题考查条形磁铁磁感线分布和合磁通量的相关知识.B 线圈中磁感线抵消得多，磁通量小. 答案：A9解析：Ⅰ、Ⅲ的磁场比Ⅱ的小，磁通量小；Ⅰ、Ⅲ的磁场方向都是竖直向下，磁感线穿过圆环的方向相同.B 、D 两项正确. 答案：BD 10答案：D 11答案：CD12解析：由磁通量的计算式Φ＝BScosα得: 初始时刻α＝0°时,Φ0＝BS 当α＝90°时,Φ1＝0 当α＝180°时,Φ2＝－BS 当α＝270°时,Φ3＝0 当α＝360°时,Φ4＝BS磁通量的变化量ΔΦ＝Φ末－Φ初,因此当α＝180°时,磁通量变化量最大,故选B 项. 答案：B13解析：(1)根据安培定则，上半圆环中电流I 1在环内产生的磁场垂直纸面向里，下半圆环中电流I 2在环内产生的磁场垂直纸面向外.由于I 1和I 2关于O 点对称，故I 1和I 2在O 处产生的磁场大小相等、方向相反，在O 处相互抵消.(2)根据安培定则可知，a 端为正极，小磁针北极受力方向与磁场方向一致，向左. 答案：(1)0 (2)正 向左14解析：由磁感应强度的定义式Il F B =，得T T B 1.032.01062=⨯⨯=-.当导线的长度和电流都减小一半时，磁感应强度的大小不变，仍为0.1 T. 答案：0.1 0.115解析:由题意可知，面积S 1、S 2、S 3在垂直于磁场方向(x 轴正方向)平面上的投影面积容易求得，所以可用公式Φ＝BS 求解.应用Φ＝BS 求解，式中S 为实际平面在垂直磁场方向上的投影面积.由Φ＝BS ，所以各面积的磁通量分别为： Φ1＝BS 1＝2×0.4×0.3 Wb ＝0.24 WbΦ2＝0Φ3＝Φ1＝0.24 Wb. 答案：0.24 Wb 0 0.24 Wb 16解析：(1)由Φ＝BS ⊥得:Φ＝BSsin45°＝BL 2sin45°＝Wb 23.05.022⨯⨯＝3.2×10－2 Wb (2)初状态时, Φ1＝BL 2sin45° ＝0.5×0.32×22Wb ＝3.2×10－2 Wb末状态磁感线由反面穿入,正面穿出,如右上图,则: Φ2＝－BL 2sin45°＝－3.2×10－2 Wb则ΔΦ1＝Φ2－Φ1＝（－3.2×10－2－3.2×10－2) Wb＝－6.4×10－2 Wb只考虑其大小,ΔΦ1＝6.4×10－2 Wb(3)初态与末态时,穿过线圈的磁通量相同,都是从同一面穿入和穿出,如图,则ΔΦ2＝0. 答案：(1)3.2×10－2 Wb(2)6.4×10－2 Wb(3)0。
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电工技术基础与技能
第五章磁场和磁路练习题
班别：高二（）姓名：学号：成绩：
一、是非题(1.5X20)
1、磁体上的两个极，一个称为N极，另一个称为S极，若把磁体截成
两段，则一段为N极，另
一段为S极。
（）
2、磁感应强度是矢量，但磁场强度是标量，这是两者之间的根本区别。
（）
3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状，而
与
4、在均匀介质中，磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
媒
（）
介
5、通电导线在磁场中某处受到的力为零，则该处的磁感应强度一定为
质
零。
（）
的
6、两根靠得很近的平行直导线，若通以相同方向的电流，则他们相互
性
吸引。
（）
7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
（）
8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化，称为磁滞现象。
（）
9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。
（）
10、同一磁性材料，长度相同，截面积大则磁阻小。
（）
二、选择题
1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用
（）。
A.右手定则
B.右手螺旋法则
C.左手定则
D.楞次定律
2、如5-21所示，两个完全一样的环形线圈相互垂直地放置，它们的圆
心位于共同点O点，当通以相同大小的电流时，O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是( )。
A.2:1
B.1:1
C.1.414:1
D.1:1.414
3、下列与磁导率无关的物理量是（）。
A.磁感应强度
B.磁通
C.磁场强度
D.磁阻
4、铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是（）。
A.略小于1
B.略大于1
C.等于1
D.远大于1
5、如5-22所示，直线电流与通电矩形线圈同在纸面内，线框所受磁场
力的方向为( )。
A.垂直向上
B.垂直向下
C.水平向左
D.水平向右
6、在匀强磁场中，原来载流导线所受的磁场力为F，若电流增加到原来
的两倍，而导线的长度减少一半，这时载流导线所受的磁场力为( )。
A.F
B.0.5 F
C.2 F
D.4 F
7、如5-23所示，处在磁场中的载流导线，受到的磁场力的方向应为( )。
A.垂直向上
B.垂直向
下
C.水平向左
D.水平向右
8、空心线圈被插入铁心后( )。
A.磁性将大大增强
B.磁性将减弱
C.磁性基本不变
D.不能确定
9、为减小剩磁，电磁线圈的铁心应采用( )。
A.硬磁性材料
B.非磁性材料
C.软磁性材料
D.矩磁性材料
10、铁磁性物质的磁滞损耗与磁滞回线面积的关系是( )。
A.磁滞回线包围的面积越大，磁滞损耗也越大
B.磁滞回线包围的面积越小，磁滞损耗也越大
C.磁滞回线包围的面积大小与磁滞损耗无关
D.以上答案均不正确
三、填充题
1、磁场与电场一样，是一种物质，具有力和能的性质。
2、磁感线的方向：在磁体外部由 N 指向 S ；在磁体内部由 S
指向 N 。
3、如果在磁场中每一点的磁感应强度大小相等，方向相同，这种磁场称为匀强磁场。
在匀强磁场中，磁感线是一组方向相同分布均匀的平行直线。
4、描述磁场的四个主要物理量是磁感应强
度、磁通、
磁导率和磁场强度；它们的符号分别
是 B 、
Φ、μ和 H ；它们的国际单位
分别 T 、 Wb 、 H/m 和 A/m 。
5、图5-24中，当电流通过导线时，导线下面的磁针N极
转向读者，则导线中的电流方向为 B→A 。
6、图5-25中，电源左端应为负极，
右端应为正极。
7、磁场间相互作用的规律是同名磁极相互
排斥，
异名磁极相互 吸引 。
8、载流导线与磁场平行时，导线所受磁场力为 零 ；
载流导线与磁场垂直时，导线所受磁场力为 BIL 。
9、铁磁性物质在磁化过程中， B 和 H 的关系曲线称为磁化曲线。
当反复改变励
磁电流的大小和方向，所得闭合的B 和H 的关系曲线称为 磁滞回
线 。
10、所谓磁滞现象，就是 B 的变化总是落后于 H 的变化；
而当H 为零时，B 却
不等于零，称为 剩磁 现象。
四、计算题（5X6）
1、在图5-26所示的匀强磁场中，穿过磁极极面的磁通Ф=3.84X10 – 2 Wb ，磁极边长分别是4cm 和8cm ，求磁极间的磁感应强度。
解: S = ab = 0.04*0.08 = 3.2X10-3m 2
T X X S B 2.110
2.31084.33
2
===--φ 2、在上题中，若已知磁感应强度B = 0.8T ，铁心的横截面积是20cm 2
，
求通过铁心截面中的磁通。
解: Ф= BS = 0.8*20X10 – 4 = 1.6X10 – 3 Wb
3、有一匀强磁场，磁感应强度B = 3X10-2T ，介质为空气，计算该磁场的磁场强度。
解:m A B
H /X104.2X10
43X1047
-2
-===πμ 4、已知硅钢片中，磁感应强度为1.4T ，磁场强度为5A/cm ，求硅钢片
相对磁导率？
解: ∵H B r 0μμ=
∴228.205
.01044
.17
0===
-X X H B r πμμ 5、在匀强磁场中，垂直放置一横截面积为12cm 2的铁心，设其中的磁通为4.5X10—3Wb ，铁心
的相对磁导率为5000，求磁场的磁场强度。
解: 59710450001012105.47
4
3
0==Φ==---X X X X S
B
H r πμμμ
A/m
6、把30cm 长的通电直导线放入匀强磁场中，导线中的电流是2A ，磁场的磁感应强度是1.2T ，
求电流方向与磁场方向垂直时导线所受的磁场力？ 解: F = BIL = 1.2*2*0.3 = 0.72N
7、在磁感应强度是0.4T 的匀强磁场里，有一根和磁场方向相交成60°角、长8m 的通电直导
线，如图5-27所示。
磁场对通电导线的作用力是0.1N ，方向和纸面垂直指向读者，求导线
里电流的大小和方向？ 解: ∵ F = BILsin θ
∴A BL F I 6.360sin *08.0*4.01
.0sin =︒
==
θ
根据左手定则有，电流方向从b 到a
8、有一根金属导线，长0.6m ，质量为0.01kg ，用两根柔软的细线悬在磁感应强度为0.4T 的匀
强磁场中，如图5-28所示。
问金属导线中的电流为多大，流向如何才能抵消悬线中的张力？
解: 当电流大小和方向都恰好时，悬线处于静止状态，则有
F =
G = mg = 0.01X10 = 0.1 N A X BL F I 4.06
.04.01.0===
根据左手定则，有电流方向向右。