《大学物理AⅠ》恒定磁场习题答案及解法(2057)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
正比于 ，反比于 （B）反比于 ，正比于
(C)正比于 ，反比于 (D)反比于 ，反比于
参考答案：
如图5所示，无限长直载流导线与矩形载流线框在同一平面内，若长直导线固定不动，则矩形载流线框将【B】
向着长直导线平移
离开长直导线平移
转动
不动
填空题
高压输电线在地面上空25m处通有电流 ，则该处地面上由这个电流产生的磁感应强度
（D）由 可知稳定磁场为有源场
参考答案： 磁场是一个无源场
磁场是一个有旋场
一运动电荷 ，质量为 ，垂直进入一匀强磁场中，则【C】
其动能改变，动量不变;
其动能和动量都改变;
其动能不变，动量改变;
其动能、动量都不变.
参考答案：洛沦兹力提供向心力，该力不做功。故动能不变。
如图4所示，一电子以速度 垂直地进入磁感应强度为 的匀强磁场中，此电子在磁场中的运动轨道所围面积内的磁通量将【B】
参考答案：
一电子以速率 在垂直于匀强磁场的平面内作半径为 的圆周运动，求此圆周所包围的磁通量大小 Wb
参考答案：
如图8所示，在一圆形电流 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路 ，则 0。环路上任意一点 不等于零。（填"等于0”或“不等于0”）
参考答案：因为回路 内没有电流通过，所以 。但是不等于环路 上任意一点 均等于零。
参考答案：
两根导线沿半径方向被引到铁环上 两点，电流方向如图6所示，则环中心 处的磁感应强度的大小 0
参考答案：
如图7所示，均匀带电刚性细杆 ，均匀带电量为 ，绕垂直于直线的轴 以角速度 匀速转动（ 点在细杆 延长线上），则 点的磁感应强度大小 ，方向垂直于纸面向里。
参考答案：
匀强磁场的磁感应强度 ，则通过一半径为R、开口向z轴负方向的半球壳表面的磁通量 = Wb
参考答案：
一载有电流 的细导线分别均匀地密绕在半径为 和 的长直圆筒上，形成两个螺线管，两螺线管单位长度上的匝数相等.设 ，则两螺线管中的磁感应强度大小 = 1。
参考答案：
计算题。
在无限长的载流直导线产生的磁场中，有一个与导线共面的正方形，其边长为 ，直导线通过的电流为 ，如图所示，求通过正方形线圈的磁通量。
《大学物理AⅠ》恒定磁场习题、答案及解法
选择题。
边长为 的一个导体边框上通有电流 ，则此边框中心的磁感应强度【C】
正比于 ；（B）与 成正比；
（C）与 成反比；（D）与 有关。
参考答案：
一弯成直角的载流导线在同一平面内，形状如图1所示， 到两边无限长导线的距离均为 ，则 点磁感线强度的大小【B】
（A) 0 (B)
已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为 ，正方形（边长为 ）线圈在其中心处产生的磁感应强度大小为 ，那么圆线圈在磁感应强度为 的均匀外磁场中所受最大磁力矩为 。
参考答案：
有一载有稳恒电流为 的任意形状的载流导线 ，按图9所示方式置于均匀外磁场 中，则该载流导线所受的安培力大小为 ，方向垂直于纸面向外。
线框的磁矩，及在任意时刻所受的磁力距。
圆弧 所受的最大安培力。
解：线框的磁矩：
在任意时刻所受的磁力距：
当磁场方向与半圆面垂直时受力最大：
5、如图所示，内外半径为 、 ，面电荷密度为 的均匀带圆环，绕轴以匀角速度 旋转，求轴线上的磁感应强度 的分布。
解：圆形载流圆环的电流
（C） （D）
参考答案：
3．在磁感应强度为 的均匀磁场中，沿半径为 的圆周做一如图2所示的任意曲面 ，则通过曲面 的磁通量为（已知圆面的法线 与 成 角）【D】
（B）
（C） （D）
参考答案：
两根长直导线通有电流I，如图3所示，有3个回路，则【D】
（A） （B)
（C) （D)
参考答案：
在磁场空间分别取两个闭合回路，若两个回路各自包围载流导线的条数不同，但电流的代数和相同，则由安培环路定理可知【B】
磁感应强度 的方向垂直纸面向内。
3、如图所示，无限长的载流直导线载有恒定电流 ，直角三角形载流线框载有电流 ，并与载流导线在同一平面内，试计算各边所受的安培力，及整个线框受安培力的大小和方向。
解：
水平边：
竖直边：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
斜边：
闭合线圈所收合力为：
平面线框由半径为 的 圆弧和相互相互垂直的二直线组成，并绕 边以匀角速度 旋转，初始时刻如图13所示位置，通有电流为 ，置入磁感应强度为 的匀强电场中，求：
(A)1:1 (B)2:1 (C)4:1 (D)8:1
参考答案：
质量为 的电子以速度 垂直射入磁感应强度大小为 的均匀磁场中，则该电子的轨道磁矩为【A】
(A) (B) (C) (A)
参考答案：
下列对稳定磁场的描述正确的是【B】
(A)由 可知稳定磁场是个无源场
（B）由 可知磁场为无源场
（C）由 可知稳定磁场是有源场
解:无限长的载流直导线产生的磁感应强度
通过正方形线圈的磁感应强度通量元
通过正方形线圈的磁感应强度通量
2、如图所示的载流体系（ 点是半径为 和 的两个半圆弧的共同圆心），试计算 点的磁感应强度 。
解：半圆载流环对于圆心 点的磁感应强度 大小为
半无限长载流直导线的磁感应强度 大小为 ,
设垂直纸面向外为正方向。
沿闭合回路的线积分相同，回路上各点的磁场分布相同
沿闭合回路的线积分相同，回路上各点的磁场分布不同
沿闭合回路的线积分相同，回路上各点的磁场分布相同
沿闭合回路的线积分不同，回路上各点的磁场分布不同
参考答案：
恒定磁场中有一载流圆线圈，若线圈的半径增大一倍，且其中电流减小为原来的一半，磁场强度变为原来的2倍，则该线圈所受的最大磁力矩与原来线圈的最大磁力矩之比为【C】
(C)正比于 ，反比于 (D)反比于 ，反比于
参考答案：
如图5所示，无限长直载流导线与矩形载流线框在同一平面内，若长直导线固定不动，则矩形载流线框将【B】
向着长直导线平移
离开长直导线平移
转动
不动
填空题
高压输电线在地面上空25m处通有电流 ，则该处地面上由这个电流产生的磁感应强度
（D）由 可知稳定磁场为有源场
参考答案： 磁场是一个无源场
磁场是一个有旋场
一运动电荷 ，质量为 ，垂直进入一匀强磁场中，则【C】
其动能改变，动量不变;
其动能和动量都改变;
其动能不变，动量改变;
其动能、动量都不变.
参考答案：洛沦兹力提供向心力，该力不做功。故动能不变。
如图4所示，一电子以速度 垂直地进入磁感应强度为 的匀强磁场中，此电子在磁场中的运动轨道所围面积内的磁通量将【B】
参考答案：
一电子以速率 在垂直于匀强磁场的平面内作半径为 的圆周运动，求此圆周所包围的磁通量大小 Wb
参考答案：
如图8所示，在一圆形电流 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路 ，则 0。环路上任意一点 不等于零。（填"等于0”或“不等于0”）
参考答案：因为回路 内没有电流通过，所以 。但是不等于环路 上任意一点 均等于零。
参考答案：
两根导线沿半径方向被引到铁环上 两点，电流方向如图6所示，则环中心 处的磁感应强度的大小 0
参考答案：
如图7所示，均匀带电刚性细杆 ，均匀带电量为 ，绕垂直于直线的轴 以角速度 匀速转动（ 点在细杆 延长线上），则 点的磁感应强度大小 ，方向垂直于纸面向里。
参考答案：
匀强磁场的磁感应强度 ，则通过一半径为R、开口向z轴负方向的半球壳表面的磁通量 = Wb
参考答案：
一载有电流 的细导线分别均匀地密绕在半径为 和 的长直圆筒上，形成两个螺线管，两螺线管单位长度上的匝数相等.设 ，则两螺线管中的磁感应强度大小 = 1。
参考答案：
计算题。
在无限长的载流直导线产生的磁场中，有一个与导线共面的正方形，其边长为 ，直导线通过的电流为 ，如图所示，求通过正方形线圈的磁通量。
《大学物理AⅠ》恒定磁场习题、答案及解法
选择题。
边长为 的一个导体边框上通有电流 ，则此边框中心的磁感应强度【C】
正比于 ；（B）与 成正比；
（C）与 成反比；（D）与 有关。
参考答案：
一弯成直角的载流导线在同一平面内，形状如图1所示， 到两边无限长导线的距离均为 ，则 点磁感线强度的大小【B】
（A) 0 (B)
已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为 ，正方形（边长为 ）线圈在其中心处产生的磁感应强度大小为 ，那么圆线圈在磁感应强度为 的均匀外磁场中所受最大磁力矩为 。
参考答案：
有一载有稳恒电流为 的任意形状的载流导线 ，按图9所示方式置于均匀外磁场 中，则该载流导线所受的安培力大小为 ，方向垂直于纸面向外。
线框的磁矩，及在任意时刻所受的磁力距。
圆弧 所受的最大安培力。
解：线框的磁矩：
在任意时刻所受的磁力距：
当磁场方向与半圆面垂直时受力最大：
5、如图所示，内外半径为 、 ，面电荷密度为 的均匀带圆环，绕轴以匀角速度 旋转，求轴线上的磁感应强度 的分布。
解：圆形载流圆环的电流
（C） （D）
参考答案：
3．在磁感应强度为 的均匀磁场中，沿半径为 的圆周做一如图2所示的任意曲面 ，则通过曲面 的磁通量为（已知圆面的法线 与 成 角）【D】
（B）
（C） （D）
参考答案：
两根长直导线通有电流I，如图3所示，有3个回路，则【D】
（A） （B)
（C) （D)
参考答案：
在磁场空间分别取两个闭合回路，若两个回路各自包围载流导线的条数不同，但电流的代数和相同，则由安培环路定理可知【B】
磁感应强度 的方向垂直纸面向内。
3、如图所示，无限长的载流直导线载有恒定电流 ，直角三角形载流线框载有电流 ，并与载流导线在同一平面内，试计算各边所受的安培力，及整个线框受安培力的大小和方向。
解：
水平边：
竖直边：ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
斜边：
闭合线圈所收合力为：
平面线框由半径为 的 圆弧和相互相互垂直的二直线组成，并绕 边以匀角速度 旋转，初始时刻如图13所示位置，通有电流为 ，置入磁感应强度为 的匀强电场中，求：
(A)1:1 (B)2:1 (C)4:1 (D)8:1
参考答案：
质量为 的电子以速度 垂直射入磁感应强度大小为 的均匀磁场中，则该电子的轨道磁矩为【A】
(A) (B) (C) (A)
参考答案：
下列对稳定磁场的描述正确的是【B】
(A)由 可知稳定磁场是个无源场
（B）由 可知磁场为无源场
（C）由 可知稳定磁场是有源场
解:无限长的载流直导线产生的磁感应强度
通过正方形线圈的磁感应强度通量元
通过正方形线圈的磁感应强度通量
2、如图所示的载流体系（ 点是半径为 和 的两个半圆弧的共同圆心），试计算 点的磁感应强度 。
解：半圆载流环对于圆心 点的磁感应强度 大小为
半无限长载流直导线的磁感应强度 大小为 ,
设垂直纸面向外为正方向。
沿闭合回路的线积分相同，回路上各点的磁场分布相同
沿闭合回路的线积分相同，回路上各点的磁场分布不同
沿闭合回路的线积分相同，回路上各点的磁场分布相同
沿闭合回路的线积分不同，回路上各点的磁场分布不同
参考答案：
恒定磁场中有一载流圆线圈，若线圈的半径增大一倍，且其中电流减小为原来的一半，磁场强度变为原来的2倍，则该线圈所受的最大磁力矩与原来线圈的最大磁力矩之比为【C】