河海大学电磁学作业答案-磁场

BF
F- 2T=0
T=IBR
2. 3.0103 7.5104(W )
T
F ILcaB IB ab2 bc2
P F V FV cos
3. 2 S g tg
IHale Waihona Puke Baidu
提示如下
b
I
a
Bc
I
M磁力矩
Pm
B
sin(
2
)
a2IB cos
M磁力矩
M三边重力矩
2 mg
a 2
sin
mga
sin
o
OB
I
三、1
0
r R1
R2 R1
I2
I1
0 I1
B
2 r
R1 r R2
0 ( I2 I1 ) 2 r
r R2
B
0
r
２．解： 利用安培环路定律求Ｂ的分布。
分析得知： x 0 B 的方向沿Ｙ轴负向 x 0 B 的方向沿Ｙ轴正向
d 2
x
d
2
B dl B 2 h L1
2hB 02 xh j0 B 0 j0 x
30 I1I2 ln b
3 2
a
0 I1 I 2a
]i
3
b
2b
mg
a
mg
I
F2
1 I2
I2dl
F1
b
o
F3
dx x x
2.解 (1)
M
M
pm B
pm B sin 90
R2 2
IB
M
7.85102 N .m
(2) 图示位置线圈内磁通量：
m1 BS cos 2 0 转过60度后线圈内磁通量：
２． 2 107 T 2 104T
３．减小
减小 增大
B
4
0 IR 2
(R2 x2 )3/2
B
B 0 R
R 2x
R
o
2x
三、计算题：
I1
I1l1 I 2l2
I2 : I1 3 :1
I I1 I2
1
C
AI
0
I2 DI
E
I1 4 I
B
F
3 I2 4 I
B ACB
3 4
0 I1
2R
B
0 V 2 r
解题思路： 运动的带电直导线，相当于在直导线方向上通 有电流I=V产生的磁感应强度大小为：
B
0I 2 r
0 V 2 r
。
三、计算题
1. 解: 设沿x轴电流在P点产生BP1 :
BP1
0I 4 a
cos0 cos
4
0I 4 a
1
2 2
方向垂直纸面向外，沿z轴正方向。
3 0I
32R
垂直纸面向外
B ADB
1 4
0I2
2R
3 0 I
32R
垂直纸面向里
BEA 0
BBF
0 I (cos 4 R 2
cos
)
0 I 4R
垂直纸面向外
B 0 I 向外 4 R
２．解：矢经方向上电流均匀分布， 矢经方向上单位长度
j0 n I 103 0.01 10 Am
i
0I 4 R
j
B
0I 4 R
i
0I 4 R
2
8R
0I
j
一、选择题
磁场（四 ）安培环路定理
1．Ｃ ２．D
二、填空题
１．积分回路 回路所包围的面积的电流 回路上的磁感应强 度 回路内包围的 回路外 回路内
2. 0, 0I0 , 0
三、计算题： １．解：因为Ｂ具有 对称性
L1 B dl 2 rB 0 I
f e v B 3.2 1016 N 方向：于行于导线中电流方向
（３）V 垂直于导线与电子构成的平面，此时 V 与该处B 平行或反平
行 f 0
一、选择题 磁场（二）安培力 磁力的功
1. A
2. B 提示 : (M mB sin 60 4.3103 N m)
二、填空题
TI
1. IBR 整圆受力为0，半圆受力如图F=IB2R
m2
BS cos( 2
) 3
BS cos
6
在转动过程中磁力矩作功：
A
I ( m2
m1 )
IBS cos
6
6.8 102 J
I
R
B
一、选择题
磁场（三）毕萨定理
1. A 2. B
二、填空题
1.
2 0I
2R
解题思路：
园电流圆心处： B0
0I
2R
2. 2 2 0 I
a
解题思路： 各边在O点产生的磁 感应强度相同，大小为：
设沿y轴电流在P点产生BP2 :
BP2
0I 4 a
cos
4
cos
0I 4 a
2 2
1
方
向垂
直纸面
向里
， 沿z轴 负
方向
。
BP BP1 BP2
BP
0I 4 a
2 2
1
0I 4 a
1
2 2
2 0I 4 a
方向垂直纸面向里，沿z轴负方向。
y
• P(a,a)
I I
x
O
2. 解: 设直载流导线与圆电流迭合
y
B
x
B
h x
x
d 2
,
x
d 2
L2 B dl B 2 h 0 I 0hd j0
B
1 2
0
j0d
1 2
0
j0d
j
x
d 2
B
1 2
0 j0d
j
x
d 2
0 j0 xj
d 2
x
d 2
B
1 2
0
j0d
0
x
一、选择题： １． Ｄ
二、填空题
磁场（五）综合练习
２． Ｄ
１． r 2
迭加
平行 垂直
d I j0d r
μ dB
0d I
μ
0 j0
d
r
2r 2r
B dB
P. R1 r
R2 0 j0 dr
R1 2r
0 j0 ln R2
2
R1
2.9105T 方向:垂直纸面向里
dr
R2
一、选择题： １． A(8.0) ２． A
二、填空题
磁（六）磁介质
1. 2.0T 64 3.1102 2.5 104 1.6 106 I
一、选择题 磁场 (一)洛仑兹力
1．Ｂ 二、填空题
１．vBd 上极板
２．Ｂ
２． n
2.86 1014
３．1:1: 2
1: 2: 2
三、计算题 解：（１）V
平行于导线电流，则该处
B V
f
evB
ev
0I 2 a
3.21016 N
方向：垂直导线轴线，沿矢径方向向外（背离导线向外）
（２） V 平行于导线电流，则该处仍有 BV
B1
0I 4a 2
cos
4
cos
3
4
2 B 4B1
2 0I a
3.
B 0I 0I , 方向是：垂直纸面向里。 4R 2 R
解题思路： 在O点产生的磁感应强度可以看作是两条半 无限长直电流与一个半圆形弧电流产生的磁感应强度的 叠加，大小为：
B 0I 0I 4R 2 R
4.
y
B
相交点到P点距离为 r。
P点 产 生BP可以 看 作 圆 电 流
在P点
的
磁
场B1和
无
限
长
直
电流在P点的磁场B2的矢量和: z
B1
B2
2R
B1
0 IR2
2r 3
2 0I
8R
沿y轴正方向。
x
B2
0I 2 r
2 0I 4 R
在xoy平 面 内 ， 与x轴 成45 夹 角 。
矢量表达式：B2
0I 4 R
(1)
解
F1
( 0I1 2b
)
I2
a
i
（2）取电流元I2dl，该处
B
0I1 2x
dl
dx cos 30
dF2
I2dl B sin90
I2
dx cos 30
0 I1 2x
F2
b b
3b 2
I2
dx cos 30
0 I1 2x
F3
F合 F2 cos 60 F3 cos 60 F1
F合 [