西南交大大物作业答案

西南交大大物作业答案

【篇一：2014级西南交大大物答案10】

=txt>《大学物理ai》作业

no.10安培环路定律磁力磁介质

班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______

一、判断题：（用“t”和“f”表示）

??[ f ] 1．在稳恒电流的磁场中，任意选取的闭合积分回路，安培

环路定理h?dl??ii

l

都能成立，因此利用安培环路定理可以求出任何电流回路在空间任

一处产生

的磁场强度。

解：安培环路定理的成立条件是：稳恒磁场，即稳恒电流产生的磁场。但是想用它来求

解磁场，必须是磁场分布具有某种对称性，这样才能找到合适的安

培环路，才能将

??

h?dl??ii中的积分简单地积出来。才能算出磁场强度矢量的分布。

l

[ f ] 2．通有电流的线圈在磁场中受磁力矩作用，但不受磁力作用。解：也要受到磁场力的作用，如果是均匀磁场，那么闭合线圈所受

的合力为零，如果是

非均匀场，那么合力不为零。

[f ] 3．带电粒子匀速穿过某空间而不偏转，则该区域内无磁场。

解：根据f?qv?b，如果带电粒子的运动方向与磁场方向平行，那么它受力为0，一样不偏转，做匀速直线运动。

??

[f ] 4.真空中电流元i1dl1与电流元i2dl2之间的相互作用是直接进

行的，且服从牛

顿第三定律。

解：两个电流之间的相互作用是通过磁场进行的，不服从牛顿第三

定律。

[ t ] 5.在右图中,小磁针位于环形电流的中心。当小磁针的n 极指向纸

内时,则环形电流的方向是顺时针方向。

?

?

?

解：当小磁针的n 极指向纸内时，说明环形电流所产生的磁场是指向纸内，

根据右手螺旋定则判断出电流的方向是顺时针的。

二、选择题：

1．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： [

b

] (a)

(b)

(c)

??

lb?dl?0，且环路上任意一点b?0 ??

lb?dl?0，且环路上任意一点b?0 ??

b?dl?0，且环路上任意一点b?0

l

??

解：根据安培环路定理知，b的环流只与穿过回路的电流有关，但是b却是与空间所有

l

??

(d) b?dl?0，且环路上任意一点b =常量＝0

的电流有关。依据题意知选b。

??

2．一电子以速度v垂直地进入磁感强度为b的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将[ b ] (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，反比于v

解：因为电子垂直地进入均匀磁场，所以将在磁场中做匀速圆周运动，

?mv?mv2

s??r????，所围的面积是圆的面积：r???qbqb??2

?mv?m2v2

为：?m?bs?b???qb????q2?b,所以选b。

??

2

，穿过这个面的磁通量

3．如图所示，一固定的载流大平板，在其附近，有一载流小线框

能自由转动或平动。线框平面与大平板垂直，大平板的电流与线框

中电流方向如图所示，则通电线框的运动情况从大平板向外看是：

[c](a)靠近大平板ab (b)顺时针转动

(c)逆时针转动

(d)离开大平板向外运动。

a

解：因载流大平板产生的磁场平行于平板，方向如图所示。则线圈

在磁场中所受的磁力

???

矩为：m?pm?b可知：磁力矩方向垂直并指向载流大平板，所以从

平板向外看，线圈逆时针转动。故选c

?

4．关于稳恒电流磁场的磁场强度h，下列几种说法中哪个是正确的？ ?

[d](a) h仅与传导电流有关

?

解：h是总场，与空间所有的电流（包括回路内外的传导电流和磁

化电流）有关，所以

?

a不正确；若闭合曲线内没有传导电流穿过，只能说明h的环流为0，闭合曲线上各点

??

h的h不一定为0，所以b也不正确；对于稳恒电流的磁场，穿过

任意封闭曲面的通

?h量均相等，穿过以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的通量是不一定

相等的，所以c不正

??

确；若闭合曲线上各点h均为零，那么h的环流为0，必然穿过该

曲线的传导电流代数

和要为零。所以选d

?

(b) 若闭合曲线内没有传导电流穿过，则曲线上各点的h必为零

?

(c) 以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的h通量均相等

?

(d) 若闭合曲线上各点h均为零，则该曲线中穿过的传导电流代数和为零

5．有一半径为r的单匝圆线圈，通以电流i，若将该导线弯成匝数n = 2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 [b] (a) 4倍和1/8(b) 4倍和

1/2 (c) 2倍和1/4(d) 2倍和1/2

r

解：由于导线长度不变，那么：2?r?2?r?r?,圆电流的在圆心处的磁场

2

?0i?0i?0i

?2?4b 为：b?,b?n

2r2rr

r2122

?is?i?r，pm?2is?2i?r?2i??pm 线圈的磁矩为：pm

42

所以选b

三、填空题：

1．两根长直导线通有电流i，在图示三种环路中，

??

b?dl分别等于：

_______?0i（对于环路a）。

（对于环路b）。

_________2?0i_____（对于环路c）。

l

??

解：根据安培环路定理，b?dl??0?i

??

对于a： b?dl??0i

l

??

对于b： b?dl??0(i?i)?0

l

??

对于c： b?dl??0(i?i)?2?0i