稳恒磁场习题答案

2 B d S
2R

2r d r 2 ln 2
R
0 I
0 I
穿过整个矩形平面的磁通量
1 2
0 I I 0 ln 2 2 4
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
小． 解： H
nI NI / l
200 A/m
1.06 T
B H 0 r H
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 ．
(2) 在r > R3处磁感强度大小为________________ ． 0
R3 R1 R2 I I
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
4 R1 2 2 ． 去)，则O点磁感强度的大小是________________________
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．
(r R)
因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通 1为
1 B d S B d S
0 I rdr 2 4 0 2R
R
0 I
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
0 I
2r
(r R)
因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通2为
B0
0 I

0 I
4R

来自百度文库
0 I
4R
I
R1 O R 2
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 30 cm b e (1) 通过图中abOc面的磁通量； 40 cm 50 cm B a (2) 通过图中bedO面的磁通量； O d x 30 cm c (3) 通过图中acde面的磁通量．
0i ，方向_______________ 沿轴线方向朝右 ． 小为B =________
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
2 rI /( 2 R 0 1 ) (1)在r < R1处磁感强度大小为________________ ．
(A) 磁感强度大小为B =
(B) 磁感强度大小为B = (C) 磁场强度大小为H =
0 r NI
r
0
M P K
NI / L NI / L
O
(D) 磁场强度大小为H = NI / L
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的大
11、一无限长圆柱形铜导体( 磁导率
)，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 S 2R 1m
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：
B
0 I
2R
0
2
r
(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．
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 ］ (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 ］
3、一运动电荷q，质量为m，进入均匀磁场中，
(A) 其动能改变，动量不变． (C) 其动能不变，动量改变．
［ C
］
(B) 其动能和动量都改变． (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．
解：匀强磁场 B 对平面 S 的磁通量为： B S BS cos
设各面向外的法线方向为正
z
abOc BSabOc cos 0.24 Wb
bedO BSbedO cos( / 2) 0
acde BSacde cos 0.24
Wb
解： B = /S=2.0×10-2 T
H nI NI / l
32 A/m
B/ H
6.25×10-4 T· m/A
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
B1
B2
0 R I
2 1 1
I1
沿x轴正方向
I2
OP x 2b
2[ R12 (b x) 2 ]3 / 2 2 0 R2 I2
2 2[ R2 (b x) 2 ]3 / 2
R1
沿x轴负方向
0 R12 I1
2 0 R2 I2
R2 x
B B1 B2
0
2
[ [ R 2 (b x) 2 ]3 / 2
1
[ R (b x) ]
2 2
2 3/ 2
]
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．
13、螺绕环中心周长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
r = 4200的磁介质．求管内磁场强度和磁感强度的大