《大学物理》试卷答案--9稳恒磁场

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重庆理工大学-大学物理-习题册-稳恒磁场答案

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A:
B:
2、如图所示,同轴电缆由两个同轴导体薄圆筒组成,其间充满磁导率为的磁介质,如图所示。使用时内外圆筒分别沿轴向流过大小相等、方向相反的电流。设电缆长度为l内外圆筒半径分别为R1和R2,求(1)电缆的自感系数(2)磁场能量
解:
3、有一段10号铜线,直径为2.54mm,单位长度的电阻为3.28*10(-3),在铜线上载有10A的电流,试计算(1)磁能密度(2)电能密度
解:
在CD杆上取微元 ,微元距右边导线 ,则微元处磁感强度大小为
方向垂直纸面向外
微元上的感生电动势为
CD杆中的感应电动势为
D点电势较高
2、如图所示,有有一半径为r的半圆环导线在匀磁场B中以角速度绕与磁场垂直地轴ab旋转,当它转到如图位置时,求圆环上的动生电动势
解:
此题用积分来计算颇为麻烦,可考虑作一回路来帮助我们分析。设想连接ab,形成一个半圆回路,由于转轴不运动,所以ab段上没有动生电动势,若求出回路上的电动势,就应该等于半圆环上的电动势。回路上的电动势正好是一个交变电动势。如图设回路l的绕行为正方向,则此时回路面积S的法向n向外,与磁场B的夹角 ,故回路电动势为
解:
将半圆柱面分成许多宽为dl的细长条,并将其视为长直电流,电流强度为 ,它在轴线上产生的磁场为 。
,代入得
由对称性可知,
3如图所示,两根无限长载流直导线互相垂直地放置,已知,I1=4A,I2=6A(I2电流的流向为垂直于纸面朝外),d=2cm,求P处的磁感应强度
解:
4、设在无限大导体薄板中有均匀电流沿板平面流动,在垂直于电流的单位长度上流过的电流为j(称电流线密度)。求此平面电流产生的磁场的磁感应强度的大小。(1)积分法(2)安培环路
解:(1)

大学物理习题稳恒磁场

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稳恒磁场一、选择题1. 一圆电流在其环绕的平面内各点的磁感应强度B 【 】 (A) 方向相同, 大小相等; (B) 方向不同,大小不等; (C) 方向相同, 大小不等; (D) 方向不同,大小相等。

2. 电流由长直导线流入一电阻均匀分布的金属矩形框架,再从长直导线流出,设图中321O ,O ,O 处的磁感应强度为B B B 123,,,则 【 】(A)B B B 123==; (B) 0B 0B B 321≠== ;(C) 0B ,0B ,0B 321=≠= ; (D) 0B ,0B ,0B 321≠≠=3. 所讨论的空间处在稳恒磁场中,对于安培环路定律的理解,正确的是 【 】(A) 若⎰=⋅L0l d B ,则必定L 上B 处处为零(B) 若⎰=⋅L0l d B, 则必定L 不包围电流(C) 若⎰=⋅L0l d B, 则L 所包围电流的代数和为零(D) 回路L 上各点的B 仅与所包围的电流有关。

4. 在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积21A 2A =, 通有电流21I 2I =, 它们所受的最大磁力矩之比M M 12/等于 【 】 (A) 1 (B) 2(C) 4(D) 1/45. 由N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a , 通有电流I , 置于均匀外磁场B中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩M m 值为: 【 】(2)选择题(A) 2/IB Na 32,(B)4/IB Na 32, (C) 60sin IB Na 32,(D) 06. 一带电粒子以速度v 垂直射入匀强磁场 B 中,它的运动轨迹是半径为R 的圆, 若要半径变为2R ,磁场B 应变为: 【 】 B 22)D (B 21)C (B 2)B (B 2)A ( 7. 图中所示是从云室中拍摄的正电子和负电子的轨迹照片,均匀磁场垂直纸面向里,由两条轨迹可以判断【 】(A) a 是正电子,动能大; (B) a 是正电子, 动能小; (C) a 是负电子,动能大; (D) a 是负电子,动能小。

河北科技大学大学物理答案稳恒磁场

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习 题12-1 若电子以速度()()616120103010.m s .m s --=醋+醋v i j 通过磁场()0030.T =-B i ()015.T j 。

(1)求作用在电子上的力;(2)对以同样速度运动的质子重复上述计算。

解:(1)()()kj i j i B v F 136610624.015.003.0100.3100.2-⨯=-⨯⨯+⨯-=⨯-=e e (2)k F 1310624.0-⨯-=12-2 一束质子射线和一束电子射线同时通过电容器两极板之间,如习题12-2图所示。

问偏离的方向及程度有何不同?质子射线向下偏移,偏移量较小;电子射线向上偏移,偏移量较大。

12-3 如习题12-3图所示,两带电粒子同时射入均匀磁场,速度方向皆与磁场垂直。

(1)如果两粒子质量相同,速率分别是v 和2v ;(2)如果两粒子速率相同,质量分别是m 和2m ;那么,哪个粒子先回到原出发点? 解:qBmT π2=(1)同时回到原出发点;(2) 质量是m 先回到原出发点。

12-4 习题12-4 图是一个磁流体发电机的示意图。

将气体加热到很高温度使之电离而成为等离子体,并让它通过平行板电极1、2之间,在这习题12-2图习题12-3图习题12-4图里有一垂直于纸面向里的磁场B 。

试说明这两极之间会产生一个大小为vBd 的电压(v 为气体流速,d 为电极间距)。

问哪个电极是正极? 解:qE qvB =,vB E =,vBd Ed U ==,电极1是正极。

12-5 一电子以713010.m s v -=醋的速率射入匀强磁场内,其速度方向与B 垂直,10T B =。

已知电子电荷191610.C e --=-?。

质量319110.kg m -=?,求这些电子所受到的洛仑兹力,并与其在地面上所受重力进行比较。

解:11719108.410100.3106.1--⨯=⨯⨯⨯⨯==evB F N ,3031109.88.9101.9--⨯=⨯⨯==g m G e N18104.5⨯=GF12-6 已知磁场B 的大小为04.T ,方向在xy 平面内,并与y 轴成3p 角。

稳恒磁场题

稳恒磁场题

大 学 物 理 作 业班级 学号 姓名 成绩第九章 稳恒磁场一、选择题1、如图9.1所示,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 [ ] (A) ⎰LB • d l=0,且环路上任意一点B =0;(B) ⎰LB • d l=0,且环路上任意一点B≠0; (C) ⎰LB • d l≠0,且环路上任意一点B≠0; (D)⎰LB • d l≠0,且环路上任意一点B =0。

2、如图9.2所示,电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源。

已知直导线上电流为I ,2/π=∠aOb 。

若载流长直导线1、2以及圆环中的电流在圆心O 点所产生的磁感强度分别用1B、2B , 3B 表示,则圆环中心O 点的磁感强度大小 [ ](A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0;(B) B = 0,因为021=+B B,B 3 = 0;(C) B ≠ 0,因为虽然021=+B B,但B 3≠0;图9.1 图9.2(D) B ≠ 0,因为虽然B 1 = B 3 = 0,但B 2≠0。

3、磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生,圆筒半径为R,X坐标轴垂直圆筒轴线,原点在中心轴线上,图9.3(A)~(E)哪一条曲线表示B~X的关系?[ ]4、四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I ,这四条导线被纸面截得的断面如图9.4所示,它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向如图所示。

则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为 [ ](A) I a B π=02μ (B) I aB2π=02μ (C) B = 0 (D) I aB π=μ5、如图9.5所示的圆弧AB 与弦AB 中通以同样的电流,试比较它们各自在圆心处的磁感应强度的大小1B 和2B [ ](A) 12B B = (B) 12B B >(C) 12B B < (D) 不能确定.图9.3E图9.4Ia 图9.5AB6、一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管(R=2r ),两螺线管单位长度上的匝数相等。

大学物理练习册-稳恒磁场.

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九、稳恒磁场磁感应强度9-1 如图9-1所示,一条无穷长载流20 A 的直导线在P 点被折成1200的钝角,设d =2cm ,求P 点的磁感应强度。

9-2半径为R 的圆弧形导线与一直导线组成回路,回路中通有电流I ,如图9-2所示,求弧心O 点的磁感应强度(图中 ϕ 为已知量)。

9-3 两根长直导线沿半径方向引到铁环上A 、B 两点,并与很远的电源相连。

如图9-3所示,求环中心的磁感应强度。

图9-1磁矩9-4一半径为R的薄圆盘,其中半径为r的阴影部分均匀带正电,面电荷密度为+s,其余部分均匀带负电,面电荷密度为-s(见图9-4)。

设此盘以角速度为ω绕其轴线匀速转动时,圆盘中心O处的磁感应强度为零,问R和r有什么关系?并求该系统的磁矩。

图9-49-5氢原子处在正常态(基态)时,它的电子可看作是在半径为a=0.53×10-8cm的轨道(称为玻尔轨道)上作匀速圆周运动,若电子在轨道中心处产生的磁感应强度大小为12.5T,求(1)电子运动的速度大小?(2)该系统的磁矩。

(电子的电荷电量e=1.6×10-19C)。

磁通量9-6已知一均匀磁场的磁感应强度B=2T,方向沿x轴正方向,如图9-6所示,已知ab=cd =40cm,bc=ad=ef=30cm,be=cf=30cm。

求:(1)通过图中abcd面的磁通量;(2)通过图中befc面的磁通量;(3)通过图中aefd面的磁通量。

图9-69-7两平行长直导线相距d=40cm,每根导线载有等量同向电流I,如图9-7所示。

求:(1)两导线所在平面内,与左导线相距x(x在两导线之间)的一点P处的磁感应强度。

(2)若I=20A,通过图中斜线所示面积的磁通量(r1=r3=10cm,l=25cm)。

图9-7安培环路定律9-8如图9-8所示的导体圆管,内、外半径分别为a和b,导体内载有电流I,设电流I均匀分布在导体圆管的横截面上,求:(1)磁感应强度的分布;(2)通过每米导体圆管S平面内(阴影部分)的磁感应通量。

大学物理课后习题答案第九章

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第9章 电稳感应和电磁场 习题及答案1. 通过某回路的磁场与线圈平面垂直指向纸面内,磁通量按以下关系转变:23(65)10t t Wb -Φ=++⨯。

求2t s =时,回路中感应电动势的大小和方向。

解:310)62(-⨯+-=Φ-=t dtd ε 当s t 2=时,V 01.0-=ε由楞次定律知,感应电动势方向为逆时针方向2. 长度为l 的金属杆ab 以速度υ在导电轨道abcd 上平行移动。

已知导轨处于均匀磁场B 中,B 的方向与回路的法线成60°角,如图所示,B 的大小为B =kt (k 为正常数)。

设0=t 时杆位于cd 处,求:任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向。

解:任意时刻通过通过回路面积的磁通量为202160cos t kl t Bl S d B m υυ==⋅=Φ导线回路中感应电动势为 t kl tmυε-=Φ-=d d 方向沿abcda 方向。

3. 如图所示,一边长为a ,总电阻为R 的正方形导体框固定于一空间非均匀磁场中,磁场方向垂直于纸面向外,其大小沿x 方向转变,且)1(x k B +=,0>k 。

求: (1)穿过正方形线框的磁通量;(2)当k 随时间t 按t k t k 0)(=(0k 为正值常量)转变时,线框中感生电流的大小和方向。

解:(1)通过正方形线框的磁通量为⎰⎰=⋅=Φa S Badx S d B 0 ⎰+=a dx x ak 0)1()211(2a k a +=(2)当t k k 0=时,通过正方形线框的磁通量为)211(02a t k a +=Φ 正方形线框中感应电动势的大小为dt d Φ=ε)211(02a k a += 正方形线框线框中电流大小为)211(02a R k a R I +==ε,方向:顺时针方向4.如图所示,一矩形线圈与载有电流t I I ωcos 0=长直导线共面。

设线圈的长为b ,宽为a ;0=t 时,线圈的AD 边与长直导线重合;线圈以匀速度υ垂直离开导线。

大学物理稳恒磁场习题及答案

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衡水学院理工科专业《大学物理B 》稳恒磁场习题解答 【1 】一.填空题(每空1分)1.电流密度矢量的界说式为:dIj n dS ⊥=,单位是:安培每平方米(A/m2). 2.真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则经由过程包抄该线圈的关闭曲面S 的磁通量=0 .若经由过程S 面上某面元d S 的元磁通为d,而线圈中的电流增长为2I 时,经由过程统一面元的元磁通为d ',则d ∶d '=1:2 .3.一曲折的载流导线在统一平面内,外形如图1(O 点是半径为R1和R2的两个半圆弧的配合圆心,电流自无限远来到无限远去),则O 点磁感强度的大小是2020100444R IR IR IB πμμμ-+=.4.一磁场的磁感强度为k c j b i a B++= (SI),则经由过程一半径为R,启齿向z 轴正偏向的半球壳概况的磁通量的大小为πR2cWb. 5.如图2所示通有电流I 的两根长直导线旁绕有三种环路;在每种情形下,等于: 对环路a :d B ⋅⎰=____μ0I__;对环路b :d B ⋅⎰=___0____; 对环路c :d B ⋅⎰=__2μ0I__.6.两个带电粒子,以雷同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是___1∶2__,活动轨迹半径之比是_____1∶2_____. 二.单项选择题(每小题2分)( B )1.平均磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S,则经由过程S 面的磁通量的大小为( C )2.有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中间产生的磁感强度的大小之比B1 / B2为(D )3.如图3所示,电流从a 点分两路经由过程对称的圆环形分路,会合于b 点.若ca.bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度A. 偏向垂直环形分路地点平面且指向纸内B. 偏向垂直环形分路地点平面且指向纸外C .偏向在环形分路地点平面内,且指向aD .为零( D )4.在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线流过的电流为I,则圆心处的磁感强度为 A.R 140πμ B. R120πμ C .0D .R 140μ ( C )5.如图4,边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度绕AC 轴扭转时,在中间O 点产生的磁感强度大小为B1;此正方形同样以角速度绕过O 点垂直于正方形平面的轴扭转时,在O 点产生的磁感强度的大小为B2,则B1与B2间的关系为A. B1= B2B. B1= 2B2C .B1=21B2D .B1= B2 /4O IR 1 R 2图1b⊗ ⊙ cI I c a图2c I db a图3A CqqqqO图4(B )6.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,则线圈中间的磁感强度和线圈的磁矩分离是本来的 (A) 4倍和1/8. (B) 4倍和1/2. (C) 2倍和1/4.(D) 2倍和1/2. 三.断定题(每小题1分,请在括号里打上√或×)( × )1.电源的电动势是将负电荷从电源的负极经由过程电源内部移到电源正极时,非静电力作的功. ( √ )2.磁通量m SB dS φ=⋅⎰的单位为韦伯.( × )3.电流产生的磁场和磁铁产生的磁场性质是有区此外. ( × )4.电动势用正.负来暗示偏向,它是矢量.( √ )5.磁场是一种特别形态的物资,具有能量.动量和电磁质量等物资的根本属性. ( × )6.知足0m SB dS φ=⋅=⎰的面积上的磁感应强度都为零.四.简答题(每小题5分)1.在统一磁感应线上,各点B 的数值是否都相等?为何不把感化于活动电荷的磁力偏向界说为磁感应强度B的偏向?答:在统一磁感应线上,各点B 数值一般不相等.(2分)因为磁场感化于活动电荷的磁力偏向不但与磁感应强度B 的偏向有关,并且与电荷速度偏向有关,即磁力偏向其实不是独一由磁场决议的,所以不把磁力偏向界说为B 的偏向.(3分)2.写出法拉第电磁感应定律的数学表达式,解释该表达式的物理意义. 答:法拉第电磁感应定律的数学表达式r lS BE dl dS t∂⋅=-⋅∂⎰⎰(2分) 物理意义:(1)感生电场是由变更的磁场激发的;(1分)(2)感生电场r E 与Bt∂∂组成左手螺旋关系;(1分)(3)右侧的积分面积S 为左侧积分路径L 包抄的面积.(1分)五.盘算题(每题10分,写出公式.代入数值.盘算成果.)1.如图5所示,AB.CD 为长直导线,BC 为圆心在O 点的一段圆弧形导线,其半径为R.若通以电流I,求O 点的磁感应强度. 解:如图所示,O 点磁场由AB .C B.CD 三部分电流产生.个中AB 产生01=B(1分)CD 产生RIB 1202μ=,(2分)偏向垂直向里(1分)CD 段产生)231(2)60sin 90(sin 24003-πμ=-πμ=︒︒R I R I B ,(2分)偏向⊥向里(1分)∴)6231(203210ππμ+-=++=R I B B B B ,(2分)偏向⊥向里.(1分) 2.如图6所示.半径为R 的平均带电圆盘,面电荷密度为σ.当盘以角速度ω绕个中间轴OO '扭转时,求盘心O 点的B 值.解法一:当带电盘绕O 轴迁移转变时,电荷在活动,因而产生磁场.可将圆盘算作很多齐心圆环的组合,而每一个带电圆环迁移转变时相当图5于一圆电流.以O 为圆心,r 为半径,宽为dr 的圆环,此环上电量rdr ds dq πσσ2⋅==(2分)此环迁移转变时,其等效电流rdr dq dI ωσπω=⋅=2(3分) 此电流在环心O 处产生的磁感应强度大小2200drrdIdB ωσμμ==(2分)其偏向沿轴线,是以全部圆盘在盘心O 处产生的磁感应强度大小是R dr dBB Rωσμωσμ0002121==⎰⎰(3分) 解法二:依据活动电荷的磁场公式304r rv q B ⨯=πμ,(2分)求解,在圆盘上取一半径为r,宽为dr 的圆环,电量rdr dq πσ2=,ωr v =(2分)dr rdr r r dq r dB 22440020σωμπσπωμπωμ=⋅==(3分)偏向垂直于盘面向上,同样RqRdr dB B Rπωμωσμσωμ2220000====⎰⎰(3分) 3.图7所示,在一长直载流导线旁有一长为L 导线ab,其上载电流分离为I1和I2,a 端到直导线距离为d 求当导线ab 与长直导线垂直,求ab 受力.解:取如图8所示坐标系直导线在距其为x 处,产生的磁场xI B πμ210=(2分) 其偏向垂直低面向里,电流之I2dx 受安培力大小为dx xI I Bdx I df πμ22102==(3分) df 偏向垂直向上,且各电流之受力偏向雷同,(2分)故,ab 受力为012012ln22d L LdI I I I d Lf df dx x dμμππ++===⎰⎰(3分) 4.一长直导线通有电流120A I =,旁边放一导线ab,个中通有电流210A I =,且两者共面,如图8所示.求导线ab 所受感化力对O 点的力矩.解:如图9所示,在ab 上取r d ,它受力ab F ⊥d 向上,(2分)大小为rI rI F πμ2d d 102=(2分) F d 对O 点力矩F r M⨯=d (2分)图6I 1I2dL图7Md 偏向垂直纸面向外,大小为r I I F r M d 2d d 210πμ==(2分) ⎰⎰-⨯===ba bar II M M 6210106.3d 2d πμm N ⋅(2分)5.两平行长直导线相距d=40cm,每根导线载有I1=I2=20A 如图10所示.求: ⑴两导线地点平面内与该两导线等距的一点A 处的磁感应强度; ⑵经由过程图中斜线所示面积的磁通量.(r1=r3=10cm,l=25cm)解: (1)图中的A 点的磁场122222O O A I I B d d μμππ=+⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭()512124010O O OI I I I T d d dμμμπππ-=+=+=⨯(4分) (2)在正方形中距中间x 处,取一窄条ds ldx =,则经由过程ds 的磁通量m d B ldx φ=()1222O O I I ldxx d z μμππ⎛⎫=+ ⎪ ⎪-⎝⎭ 122O l I I dx x d x μπ⎛⎫=+ ⎪-⎝⎭(3分)31122d r O m m r l I I d dx x d x μφφπ-⎛⎫==+ ⎪-⎝⎭⎰⎰311213ln ln 2O l d r d r I I r r μπ⎛⎫--=+ ⎪⎝⎭ ()121ln 2O l d n I I r μπ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭6111ln 2.210O l d r I wb r μπ--==⨯(3分) 6.已知磁感应强度B=2.0Wb ·m -2的平均磁场, 偏向沿X 轴正偏向,如图11所示,试求:(1) 经由过程abcd 面的磁通量; (2) 经由过程图中befc 面的磁通量; (3)经由过程图中aefd 面的磁通量. 解:(1)经由过程abcd 面的磁通量mabcd abcd B S φ= 2.00.40.3=⨯⨯ 0.24wb =(4分)(2)经由过程ebfc 面的磁通量,因为B 线擦过此面 故0mbdfc φ=(3分)(3)经由过程aefd 面的磁通量图110.24 maefd mabcd wbφφ==(3分)。

大学物理下册习题解答第九章1

大学物理下册习题解答第九章1

第九章 稳恒磁场9-1 如图所示,无限长载流导线附近,球面S向导线靠近,穿过S的磁通量Φ将不变,面上各点磁感应强度的大小将增大。

(均填“增大”或“减小”或“不变”)9-2 如图,载有电流I 的无限长直导线的一侧有一等腰直角三角形的回路MNO,回路和长直导线共面,回路的MN边与导线平行,相距为a ,而且MN和MO的长度也等于a ,求通过此回路的磁通量。

解:取如图所示的面积元(阴影部分),通过此面积元的磁通量为dr r a rIS d B d )2(20-=⋅=Φπμ所以,通过三角形面积的磁通量为)12ln 2(2)2(2020-=-=Φ=Φ⎰⎰πμπμIadr r a r I d aa9-3 图示为一张某粒子在均匀磁场B 中运动轨迹的照片,中间阴影区为铅板,粒子通过铅板后速度变小,从图中可以看出左半部轨迹较右半部弯曲得厉害些,则该粒子(B)(A)不带电。

()带正电。

(C)带负电。

(D)不能判断。

解:从图中可以看出粒子由右向左运动。

设粒子带正电,判断后发现其运动轨迹与图形符合,所以带正电。

9-4 如图,质量m 、电量e -的电子以速度v 水平射入均匀磁场B中,当它在水平方向运动l 距离后,有人计算其横向偏移y 如下(不计重力):evB f =,加速度m evB a =,时间vlt =,所以 )2/(2122mv eBl at y ==其错误在于电子做匀速圆周运动,不是抛物线运动。

正确答案是___。

解:正确解法如下:设电子作圆周运动的半径为R ,则eBmvR =。

由图可以得出 22l R R y --=-=eBmv 22)(l eBmv - 9-5 图为某载流体(通电导体或半导体)的横截面,电流的方向垂直于纸面向。

若在铅直向上方向加一磁场,发现在载流体左右两侧堆积如图所示的电荷,则该载流体中运动的电荷是(B)。

(A)正电荷 (B)负电荷 (C)正、负电荷都可能9-6 如图,载流I的无限长直导线附近有导线PQ,载流1I ,如用下面的方法计算PQ受力:Ba I f 1=,b b a I dx x I B ba b+=⋅=⎰+ln 2200πμπμ,所以bb a a II f +=ln 210πμ 则是错误的,正确的解法是_______________________。

(完整版)稳恒磁场作业习题及参考答案.doc

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赵近芳编大学物理学 ch9. 稳恒磁场 作业习题及参考答案9-6 已知磁感应强度B 2.0 Wb ·m -2 的均匀磁场,方向沿x 轴正方向,如题 9-6 图所示.试求:(1) 通过图中 abcd 面的磁通量; (2) 通过图中 befc 面的磁通量; (3)通过图中 aefd 面的磁通量.解: 如题 9-6 图所示(1) 通过 abcd 面积 S 1 的磁通是 : 1B S 1 2.0i (0.3 0.4)i 0.24 ( Wb )(2) 通过 befc 面积 S 2 的磁通量 :2B S 22.0i (0.3 0.3)k(3) 设 aefd 面积 S 3 的法线正方向如图,则通过aefd 面积 S 3 的磁通量:3 B S 32 (0.30.5)cos20.15 4 0.24 ( Wb )题 9-6 图59-7 如题 9-7图所示, AB 、 CD 为长直导线, BC 为圆心在 O 点的一段圆弧形导线,其半径为R .若通以电流 I ,求 O 点的磁感应强度.解:如题9-7 图所示, O 点磁场由 AB 、 BC 、 CD 三部分电流产生.其中AB 段产生: B 1BC 段产生:B 2 0I60I(即垂直纸面向里)2R 360,方向题 9-7 图12 RCD 段产生: B 3I (sin 90 sin 60 ) 0I (13) ,方向4 R2 R 22【或: B 3I(cos120cos180 )I(13) ,方向 】4 R2 R22∴B 0B 1B 2B 30 I(13 ) , 方向 .2 R2 69-8 在真空中,有两根互相平行的无限长直导线L 1 和 L 2 ,相距 0.1m ,通有方向相反的电流, I 1 =20A,I 2 =10A ,如题 9-8图所示. A , B 两点与导线在同一平面内.这两点与导线L 2 的距离均为 5.0cm .试求 A , B 两点处的磁感应强度,以及磁感应强度为零的点的位置.解:如题 9-8 图所示, B A 方向垂直纸面向里,大小为:B A0 I120 I21.2 10 4 T2 (0.1 0.05)0.05B B 方向垂直纸面向外,大小为:0 I10 I21.33 10 5 T题 9-8 图B B22 (0.1 0.05) 0.05设 B0在 L 2 外侧距离 L 2 为 r 处,则II 20 , 解得: r 0.1 m9-12 两平行长直导线相距d =40cm ,每根导线载有电流 I 1 = I 2 =20A ,如题 9-12图所示.求:(1) 两导线所在平面内与该两导线等距的一点A 处的磁感应强度;(2) 通过图中斜线所示面积的磁通量. ( r 1 = r 3 =10cm, l =25cm) .解: (1) B A0 I10 I24 105 (T) 方向纸面向外2 ( d) 2 ( d)22题 9-12 图(2)dS ldr ,则: dB dS Bldr取面元d r 1 r 2 0 I 1 0 I 2]ldr0 I 1lln 30 I 2 lln1I 1lln 3 2.2 106( Wb )r 1 [S2 r2 (d r )2239-13 一根很长的铜导线载有电流 10A ,设电流均匀分布。

浙江大学城市学院大学物理B(上)练习册-9及复习5

浙江大学城市学院大学物理B(上)练习册-9及复习5

浙江大学城市学院大学物理B(上)练习册-9及复习5习题九 稳恒磁场1、求下列各图中P 点的磁感应强度B的大小和方向,导线中的电流为I 。

(a) P 在半径为a 的圆的圆心,且在直线的延长线上;(b) P 在半圆中心;(c) P 在正方形的中心。

⊗=⋅= 824)(00aIa I B a μππμ24424)(0000aIa I a I a I Bb πμμπμππμ+=+⋅=()a Ia IB c πμπμ000022)135cos 45cos )2/(44)(=-=答案:(a)aI B 80μ=,方向:垂直纸面向里;(b)aI aI B πμ+μ=2400,方向:垂直纸面向外;(c)aIB πμ=022,方向:垂直纸面向外- 3 -2、高压输电线在地面上空m 25处,通过电流为A 3108.1⨯。

(1) 求在地面上由这电流所产生的磁感应强度多大? (2) 在上述地区,地磁场为T .51006-⨯,问输电线产生的磁场与地磁场相比如何?aI B πμ20=答案:(1)T .B 510441-⨯=,(2)%B B24=地3、如图所示,一闭合回路由半径为a 和b 的两个同心半圆连成,载有电流I ,试求圆心P 点处磁感应强度B的大小和方向。

bI a I b I a I B 44440000μμππμππμ+=+=答案:()abb a I B 40+μ=,方向:垂直纸面向里- 4 -4、如图所示,在由圆弧形导线ACB 和直导线BA 组成的回路中通电流A .I 05=,m .R 120=,090=ϕ,计算O 点的磁感应强度。

()ππμπμ234135cos 45cos 45cos 4000R I R IB +-= 答案:T.RIRI B O 5001082283-⨯=πμ+μ=,方向:垂直纸面向里5、一宽度为a 的无限长金属薄板,通有电流I 。

试求在薄板平面上,距板的一边为a 的P 点处的磁感应强度。

2ln 22/002aIdr r a I B aaπμπμ==⎰答案:220ln aIB πμ=,方向:垂直纸面向里- 5 -6、半径为R 的薄圆盘均匀带电,电荷面密度为σ+,当圆盘以角速度ω绕通过盘心O 并垂直于盘面的轴沿逆时针方向转动时,求圆盘中心点O 处的磁感强度。

大学物理《稳恒电流的磁场》习题答案

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第14章 稳恒电流的磁场 参考答案一、选择题1(B),2(A),3(D),4(C),5(B),6(D),7(B),8(C),9(D),10(A) 二、填空题(1). 最大磁力矩,磁矩 ; (2). πR 2c ; (3). )4/(0a I μ; (4).RIπ40μ ;(5). μ0i ,沿轴线方向朝右. ; (6). )2/(210R rI πμ, 0 ; (7). 4 ; (8).B I R2,沿y 轴正向; (9). ωλB R 3π,在图面中向上; (10). 正,负.三 计算题1. 将通有电流I 的导线在同一平面内弯成如图所示的形状,求D 点的磁感强度B的大小.解:其中3/4圆环在D 处的场 )8/(301a I B μ=AB 段在D 处的磁感强度 )221()]4/([02⋅π=b I B μBC 段在D 处的磁感强度)221()]4/([03⋅π=b I B μ1B、2B 、3B 方向相同,可知D 处总的B 为)223(40baI B +ππ=μ2. 半径为R 的导体球壳表面流有沿同一绕向均匀分布的面电流,通过垂直于电流方向的每单位长度的电流为K .求球心处的磁感强度大小.解:如图θd d d KR s K I ==2/32220])cos ()sin [(2)sin (d d θθθμR R R I B +=32302d sin R KR θθμ=θθμd sin 2120K =⎰π=020d sin 21θθμK B ⎰π-=00d )2cos 1(41θθμK π=K 041μ3. 如图两共轴线圈,半径分别为R 1、R 2,电流为I 1、I 2.电流的方向相反,求轴线上相距中点O 为x 处的P 点的磁感强度. 解:取x 轴向右,那么有2/322112101])([2x b R I R B ++=μ 沿x 轴正方向 2/322222202])([2x b R I R B -+=μ 沿x 轴负方向21B B B -=[2μ=2/32211210])([x b R I R ++μ]])([2/32222220x b R I R -+-μ若B > 0,则B方向为沿x 轴正方向.若B < 0,则B的方向为沿x 轴负方向.4.一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0),半径为R ,通有均匀分布的电流I .今取一矩形平面S (长为1 m ,宽为2 R ),位置如右图中画斜线部分所示,求通过该矩形平面的磁通量.解:在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r 处的磁感强度的大小,由安培环路定 律可得: )(220R r rRIB ≤π=μ因而,穿过导体内画斜线部分平面的磁通Φ1为⎰⎰⋅==S B S B d d 1 Φr r RI Rd 2020⎰π=μπ=40Iμ在圆形导体外,与导体中心轴线相距r 处的磁感强度大小为)(20R r rIB >π=μ因而,穿过导体外画斜线部分平面的磁通Φ2为⎰⋅=S Bd 2Φr r I R Rd 220⎰π=μ2ln 20π=I μ穿过整个矩形平面的磁通量 21ΦΦΦ+=π=40I μ2ln 20π+I μ5. 一半径为 4.0 cm 的圆环放在磁场中,磁场的方向对环而言是对称发散的,如图所示.圆环所在处的磁感强度的大小为0.10 T ,磁场的方向与环面法向成60°角.求当圆环中通有电流I =15.8 A 时,圆环所受磁力的大小和方向.1 m解:将电流元I d l 处的B分解为平行线圈平面的B 1和垂直线圈平面的B 2两分量,则 ︒=60sin 1B B ; ︒=60cos 2B B分别讨论线圈在B 1磁场和B 2磁场中所受的合力F 1与F 2.电流元受B 1的作用力l IB lB I F d 60sin 90sin d d 11︒=︒=方向平行圆环轴线.因为线圈上每一电流元受力方向相同,所以合力⎰=11d F F ⎰π︒=Rl IB 20d 60sin R IB π⋅︒=260sin = 0.34 N ,方向垂直环面向上.电流元受B 2的作用力l IB lB I F d 60cos 90sin d d 22︒=︒= 方向指向线圈平面中心. 由于轴对称,d F 2对整个线圈的合力为零,即02=F . 所以圆环所受合力 34.01==F FN , 方向垂直环面向上.6. 如图所示线框,铜线横截面积S = 2.0 mm 2,其中OA 和DO '两段保持水平不动,ABCD 段是边长为a 的正方形的三边,它可绕OO '轴无摩擦转动.整个导线放在匀强磁场B中,B 的方向竖直向上.已知铜的密度ρ = 8.9×103 kg/m 3,当铜线中的电流I =10 A 时,导线处于平衡状态,AB段和CD 段与竖直方向的夹角α =15°.求磁感强度B的大小.解:在平衡的情况下,必须满足线框的重力矩与线框所受的磁力矩平衡(对OO '轴而言). 重力矩 αραρs i n s i n 2121gSa a a gS a M +⋅=αρsin 22g Sa =B 2d l磁力矩ααcos )21sin(222B Ia BIa M =-π=平衡时 21M M = 所以 αρsin 22g Sa αcos 2B Ia = 31035.9/tg 2-⨯≈=I g S B αρT7. 半径为R 的半圆线圈ACD 通有电流I 2,置于电流为I 1的无限长直线电流的磁场中,直线电流I 1恰过半圆的直径,两导线相互绝缘.求半圆线圈受到长直线电流I 1的磁力.解:长直导线在周围空间产生的磁场分布为 )2/(10r I B π=μ取xOy 坐标系如图,则在半圆线圈所在处各点产生的磁感强度大小为:θμsin 210R I B π=, 方向垂直纸面向里,式中θ 为场点至圆心的联线与y 轴的夹角.半圆线圈上d l 段线电流所受的力为:l B I B l I F d d d 22=⨯= θθμd sin 2210R R I I π=θsin d d F F y =. 根据对称性知: F y =0d =⎰y F θcos d d F F x = ,⎰π=0x x dF F ππ=2210I I μ2210I I μ=∴半圆线圈受I 1的磁力的大小为: 2210I I F μ=,方向:垂直I 1向右.I 2I 1A DC8. 如图所示.一块半导体样品的体积为a ×b ×c .沿c 方向有电流I ,沿厚度a 边方向加有均匀外磁场B (B的方向和样品中电流密度方向垂直).实验得出的数据为 a =0.10 cm 、b =0.35 cm 、c =1.0 cm 、I =1.0 mA 、B =3.0×10-1 T ,沿b 边两侧的电势差U =6.65 mV ,上表面电势高.(1) 问这半导体是p 型(正电荷导电)还是n 型(负电荷导电)?(2) 求载流子浓度n 0 (即单位体积内参加导电的带电粒子数).解:(1) 根椐洛伦兹力公式:若为正电荷导电,则正电荷堆积在上表面,霍耳电场的方向由上指向下,故上表面电势高,可知是p 型半导体。

大学物理习题答案稳恒电流的磁场

大学物理习题答案稳恒电流的磁场

第十章 稳恒电流的磁场1、四条相互平行的无限长直载流导线,电流强度均为I ,如图放置,若正方形每边长为2a ,求正方形中心O 点的磁感应强度的大小和方向。

解:43210B B B B B r r r r r +++=无限长载流直导线产生的磁感应强度 rI2B 0πμ=由图中的矢量分析可得a 2I a 2I22B B 0042πμ=πμ=+a I45cos a2I 2B 0000πμ=⋅πμ= 方向水平向左2、把一根无限长直导线弯成图 (a)、(b) 所示形状,通以电流I ,分别求出O 点的磁感应强度B 的大小和方向。

解:(a )(b )均可看成由两个半无限长载流直导线1、3和圆弧2组成,且磁感应强度在O 点的方向相同 (a )方向垂直纸面向外。

)38(R16I43R 4I R 4I R 4I B 00000π+πμ=π⋅πμ+πμ+πμ=(b )由于O 点在电流1、3的延长线上,所以0B B 31==r r方向垂直纸面向外。

R8I323R I 4B B 0020μ=π⋅πμ==14(a ) I(b )3、真空中有一边长为l 的正三角形导体框架,另有互相平行并与三角形的bc 边平行的长直导线1和2分别在a 点和b 点与三角形导体框架相连 (如图) 。

已知直导线中的电流为I ,求正三角形中心点O 处的磁感应强度B 。

解:三角形高为 l l360sin h .0==4 它在 θθπμ=θ=d sin R 2Isin dB dB 20x θθπμ−=θ−=d cos R2I cos dB dB 20yRI d sin R2I dB B 20200x x πμ=∫θθπμ∫==π0d cos R2I dB B 020y y =∫∫θθπμ−==π)T (1037.6100.10.5104RI B B 522720x P −−−×=××π××π=πμ==∴轴正方向。

稳恒磁场习题答案

稳恒磁场习题答案
定义:p m N IS n
方向:与电流满足右手螺旋定则。
单位:安培· 2 米 4.平面载流线圈在均匀磁场中受到的力矩M
定义: M p m B
单位:牛顿· 米
5.洛仑兹力
F m qv B
6.电荷垂直于磁场作圆周运动
R mv qB
T
2 m qB
0 dI
2r
dI ndq

2
O
dq
r
a dI
dq dr
dB B
0
a b
2r 2 4


dr b
dr
ω

0 dr
r
0
4
ln
ab a
a

B dS 0
B dl 0 I
H dl
I
5
c
B H
0r
(常数) 顺磁质: r 1 (常数) 抗磁质: r 1 铁磁质: r 1
(10 ~ 10 )
2
通常不是常数
四.几个典型载流导体的磁场 1.载流直导线
0I
2 x
b
I 1 dx
0 II 1
2
ln
a b b
9-13 一根很长的铜导线,均匀载有强度为I的电流。在导线内 部,通过中心线作一平面S。试计算通过导线单位长度的S平面 内的磁感通量。 解:
B 2 r 0 j r
B
2
0 Ir
2 R
2
R
d m B d S B ld r
I 2 R a
a
Ia 2 R

大学物理_恒定电流、稳恒磁场基本性质习题解答

大学物理_恒定电流、稳恒磁场基本性质习题解答

13 稳恒电流、稳恒磁场习题解答一、选择题1、 沿x 方向的电流产生的磁感应强度:T yI B 67011052.0251042--⨯=⋅⋅⨯==πππμ 方向沿着z 轴正向沿y 方向的电流产生的磁感应强度: T yI B 6702105.24.0251042--⨯=⋅⋅⨯==πππμ 方向沿着z 轴负向T B B B 621105.2-⨯=-= 方向沿着z 轴正向2、1012a I B μ=2020222)145cos 45(cos 2/44a Ia I B πμπμ=︒-︒⋅=由于 21B B = 所以 8:2:21π=a a3、由安培环路定理得:NI l d H l =⋅⎰ 则 r NIH π2= rNI H B πμμ200==2102/2/0ln2212D D h NI dr h rNI s d B D D ⋅⋅=⋅⋅=⋅=⎰⎰πμπμφ4、aev Te t q I π2=== T aevaIB 5200105.1242-⨯===πμμ5、导线1的左端与导线2的右端到o 点的距离不同,则21B B ≠,即021≠+B B由于a、b 两端的电压相等,cb ac ab I I I 22==,所以,03=B ,而0321≠++=B B B B6、ebmv R = B A v v 2= 则B A R R 2= eBm T π2=所以B A T T =7、 由于DIB R V H = 则 IBVD R H =8、略。

二、填空题1、4.0×1010个; 2、单位正电荷沿闭合回路移动一周时,非静电力所作的功;⎰⋅=电源内l d E k ε;由负极指向正极; 3、 Rih πμ20; 4、0; 5、2.197×10-6Wb;6、 22R B π-; 7、7.59×10-2m ; 8、1:11、lnec rnec Tne I ===π2 )(10410个⨯==eclI n2、略3、先把狭缝补全,并假设其电流密度与圆筒的一样,由整个圆筒得对称性得,0=B再假设在狭缝处有一反向电流,其电流密度为i -,则狭缝在管轴线上的RihB πμ20=4、由A 、C 两端的电压相等:221122112211θθI I l I l I R I R I UAC=⇒=⇒==rI rI B πθμμ42110101==rI rI B πθμμ42220202==所以021=-B B5、由对称性得:Wb r r r Il dr l r I s d B r r r612100102.2ln 22222211-+⨯=+⋅=⋅⋅=⋅=⎰⎰πμπμφ6、由于⎰=⋅0s d B,则圆盘的磁通量: 22B R s d B π=圆盘⎰⋅ , 所以任意曲面S 的磁通量为: 22BR s d B S π-⋅⎰=7、m eBmv R 21059.7-⨯==8、rIB πμ20=2ln 220201πμπμφIldr l rIs d B aa=⋅⋅=⋅=⎰⎰2ln 2204202πμπμφIldr l rIs d B aa=⋅⋅=⋅=⎰⎰所以1:1:21=φφ三、计算题1、解:两半无限长载流直导线在O 点产生的磁感应强度为:01=B ;四分之一圆周载流导线在O 点产生的磁感应强度为:RIB 802μ=,方向垂直纸面向外;故:此载流导线在0点产生的磁场为: RIB 802μ=2、解:取坐标轴如图所示,将半球分割成无数薄圆盘片,圆周单位长度的线圈匝数为θπθπd NRd RNdN 22==当线圈通电流I 时,该薄圆盘片上电流在球心O 处产生的磁感应强度大小为dNy x IxdB 232220)(2+=μπθμθπμRNI d Ny x IxdB 20232220cos 2)(2=+=由于每个薄圆盘片上电流在球心O 产生的磁感应强度方向一致,故 ⎰⎰===0204cos πμθπθμRNI d RNI dB B磁感应强度的方向由电流的流向决定,沿y 轴正向或负向。

大学物理稳恒磁场作业题参考答案

大学物理稳恒磁场作业题参考答案

8.3.7 设题8.3.7图中两导线中的电流均为8A,对图示的三条闭合曲线 a , b , c ,
分别写出安培环路定理等式右边电流的代数和.并讨论:
(1)在各条闭合曲线上,各点 的磁感应强度 B 的大小是否相等?
(2)在闭合曲线 c 上各点的 B 是否为 零?为什么?
解:
B a
dl
8
0
b
B
dl
80
cB dl 0

Fab
b
Idl
B
I
(
b
dl
)
2 B
I ab B
a
a
方向⊥ ab 向上,大小 Fab BI ab
题 8.3.11 图
8.3.11 如题8.3.11图所示,在长直导线 AB 内通以电流 I1 =20A,在矩形线圈 CDEF 中通有电流 I 2 =10 A, AB 与线圈共面,且 CD , EF 都与 AB 平行.已知 a =9.0cm, b =20.0cm, d =1.0 cm,求:
(C)内外部磁感应强度 B 都与 r 成反比;
(D)内部磁感应强度 B 与 r 成反比,外部磁感应强度 B 与 r 成正比。
[答案:B]
(5)在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积 A1 = 2 A2,通有电流 I1 = 2 I2,它
们所受的最大磁力矩之比 M1 / M2 等于 [

(A) 1;
(B) 2;
(1)导线 AB 的磁场对矩形线圈每边所作用的力;
(2)矩形线圈所受合力和合力矩. 解:(1) FCD 方向垂直 CD 向左,大小
FCD
I2b
0 I1 2d
8.0 104
N
同理 FFE 方向垂直 FE 向右,大小

大学物理B练习册-9及复习5

大学物理B练习册-9及复习5

大学物理B练习册-9及复习5习题九稳恒磁场1、求下列各图中P点的磁感应强度B的大小和方向,导线中的电流为I。

(a)P在半径为a的圆的圆心,且在直线的延长线上;(b)P在半圆中心;(c)P在正方形的中心。

(a)B0I0I4a28a(b)B0I4a20I4a0I0I4a2a答案:(a)B0I0I08a,方向:垂直纸面向里;(b)B4aI2a,方向:垂直纸面向外;(c)B220Ia,方向:垂直纸面向外-1-2、高压输电线在地面上空25m处,通过电流为1.8103A。

(1)求在地面上由这电流所产生的磁感应强度多大(2)在上述地区,地磁场为6.0105T,问输电线产生的磁场与地磁场相比如何0IB2a答案:(1)B1.44105T,(2)B=24%B地3、如图所示,一闭合回路由半径为a和b的两个同心半圆连成,载有电流I,试求圆心P点处磁感应强度B的大小和方向。

0I0I0I0IB4a4b4a4b答案:B-2-0Iab,方向:垂直纸面向里4ab4、如图所示,在由圆弧形导线ACB和直导线BA组成的回路中通电流I5.0A,R0.12m,900,计算O点的磁感应强度。

5、一宽度为a的无限长金属薄板,通有电流I。

试求在薄板平面上,距板的一边为a的P点处的磁感应强度。

B2aa0I/a0Idrln22r2a0Iln2,方向:垂直纸面向里2a答案:B-3-6、半径为R的薄圆盘均匀带电,电荷面密度为,当圆盘以角速度绕通过盘心O并垂直于盘面的轴沿逆时针方向转动时,求圆盘中心点O处的磁感强度。

dB0dI2rdqdS2rdrdIT2/2RrdrBdB0110dr0R22答案:BO10R,方向:垂直于盘面向上2-4-7、已知均匀磁场的磁感应强度B2.0102T,方向沿某轴正方abcd、向,求通过题图中,aefd三个面的磁通量(ab40cm,befc、be30cm,ad50cm)。

(1)BBSabcd4.0103Wb(3)BBSabcd4.0103Wb答案:(1)B4.0103Wb,(2)B0,(3)B4.0103Wb8、如图所示,两条通有稳恒电流的无限长导线,流入纸面的电流I13A,流出纸面的电流I21A,则由安培环路定理可得:Bdla;Bdlb;Bdlc-5-答案:Bdl30;Bdl20;Bdl0abc9、设真空中有一无限长载流圆柱形导体,圆柱半径为R,圆柱截面上均匀地通有电流I沿轴线流动,求载流圆柱导体周围空间磁场的分布。

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2
9、一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图(O点是 半径为R1和R2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远 来到无穷远去),则O点磁感强度的大小是
B0 4R2 4 R1 4R 2 ________________________.
I O R 2 R1
0I
0I
0I
三、计算题
10、已知均匀磁场,其磁感强度B = 2.0 Wb•m-2,方向沿 x轴正向,如图所示.试求: y (1) 通过图中abOc面的磁通量; (2) 通过图中bedO面的磁通量; (3) 通过图中acde面的磁通量. 解:匀强磁场
i
8、有一同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的 电流均为I,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相 反,则 (1)在r < R1处磁感强度大小为________________.
0 (2) 在r > R3处磁感强度大小为________________.
R1 R2 I R3 I
0 rI /( 2 R 1 )
B S BS cos
B
对平面S
40 cm a 30 cm c z 30 cm b e 50 cm O
B
x
d
的磁通量为:
设各面向外的法线方向为正
abOc BS
abOc
cos 0 . 24 Wb
cos( / 2 ) 0
bedO BS
0R2 I2
2
若B >
B 0,则
方向为沿x轴正方向.若B < 的方向为沿x轴负方向.
B 0,则
13、螺绕环中心长L= 10 cm,环上均匀密绕线圈N = 200匝, 线圈中通有电流I = 0.1 A.管内充满相对磁导率 的磁介质.求管内磁场强度和磁感强度的大小. = 4200 r
解: H nI NI / l 200 A/m
B
0I
2R
0
S
1 m
2
r
(r R )
2R
因而,穿过导体内画斜线部分平面的磁通1为
1

B d S
R

BdS
2R
0
0I
2
rdr
0I
4
在圆形导体外,与导体中心轴线相距r处的磁感强度大小为
B
0I
2r
(r R )
因而,穿过导体外画斜线部分平面的磁通2为
(D) 其动能、动量都不变.
4、把轻的导线圈用线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈 中心,且与线圈在同一平面内,如图所示.当线圈内通以如图所 示方向的电流时,线圈将 [ B ] (A) 不动.
(B) 发生转动,同时靠近磁铁.
(C) 发生转动,同时离开磁铁. (D) 不发生转动,只靠近磁铁. (E) 不发生转动,只离开磁铁.

2


B d S
2R
2r
R
0I
dr

0I
2
ln 2
穿过整个矩形平面的磁通量
1 2


0
I
4

0I
2
ln 2
12、如图两共轴线圈,半径分别为R1、R2,电流为I1、I2.电流
的方向相反,求轴线上相距中点O为x处的P点的磁感强度. 解:取x轴向右,那么有
2、在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极 射线将[ B ] (A) 向下偏. (C) 向纸外偏. (B) 向上偏.
+ S N -
(D) 向纸内偏.
3、一运动电荷q,质量为m,进入均匀磁场中,
[ C

(A) 其动能改变,动量不变.
(C) 其动能不变,动量改变.
(B) 其动能和动量都改变.
bedO
acde BS
acde
cos 0 . 24
Wb
11、一无限长圆柱形铜导体( 磁导率0),半径为R,通有均匀
分布的电流 I .今取一矩形平面S (长为1 m,宽为2 R),位置如
右图中画斜线部分所示,求通过该矩形平面的磁通量.
I
解:在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r 处的磁感强度的大小,由安培环路定律可得:
一、选择题
稳恒磁场
[ D ]
Q a a I I a 2a O I
1、通有电流 I (如图)的无限长直导线有如图三种形状,则P, Q,O各点磁感强度的大小BP,BQ,BO间的关系为: (A) BP > BQ > BO . (B) BQ > BP > BO.
I a P I a a
(C) BQ > BO > BP.(D) BO > BQ > BP.
B H 0 r H 1.06 T
14、一铁环中心线周长L = 30 cm,横截面S = 1.0 cm2, 环上紧密地绕有N = 300 匝线圈.当导线中电流I = 32 mA 时,通过环截面的磁通量 = 2.0×10-5 Wb.试求铁芯的 磁化率Xm .
解: B = /S=2.0×10-2 T
0 NI (A) 磁感强度大小为B = r
M P O
(B) 磁感强度大小为B = r NI / L
(C) 磁场强度大小为H = 0 NI / L
(D) 磁场强度大小为H = NI / L
K


第五题图
二、填空题
7、图中所示的一无限长直圆筒,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,则圆筒内部的磁感强度 0i 的大小为B =________,方向_______________. 沿轴线方向朝右
H nI NI / l
32 A/m
m/A B / H 6.25×10-4 T·
m / 0 1 496
四、问答题
15、置于磁场中的磁介质,介质表面形成面磁化电流,试问该 面磁化电流能否产生楞次─焦耳热?为什么? 答:不能. 因为它并不是真正在磁介质表面流动的传导电流,而
S N I
5、附图中,M、P、O为由软磁材料制成的棒,三者在同
一平面内,当K闭合后, [ B

பைடு நூலகம்
(A) M的左端出现N极. (B) P的左端出现N极. (C) O的右端出现N极. (D) P的右端出现N极. 6、用细导线均匀密绕成长为L、半径为a (L>> a)、总匝数为
N的螺线管,管内充满相对磁导率为r 的均匀磁介质.若线 圈中载有稳恒电流I,则管中任意一点的 。 [ D ]
B1
B2
0 R1 I 1
2
I1
2 3 / 2 沿x轴正方向
I2
O P x
2[ R 1 ( b x ) ]
2
R1
R2 x
0R2 I2
2
2[ R 2 ( b x ) ]
2 2
3/2
沿x轴负方向
0 R1 I 1
2
2b
B B1 B 2

0
] [ [ R 2 (b x ) 2 ] 3 / 2 2 2 3/2 1 [ R 2 (b x ) ] 2
是由分子电流叠加而成,只是在产生磁场这一点上与传导
电流相似.
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