大学物理第七章题

第七章 稳恒磁场章节测试题

一、选择题：

1、均匀磁场的磁感强度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 ，则通过S 面的磁通量的大小为（ ）

(A) 22r πB ． (B) 2r πB ． (C) 0． (D) 无法确定的量． 2、电流由长直导线1沿切向经a 点流入一个电阻均匀的圆环，再由b 点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)．已知直导线上电流强度为I ，圆环的半径为R ，且a 、b 和圆心O 在同一直线

上．设长直载流导线1、2和圆环中的电流分别在O 点产生的磁感强度为1B 、2B 、3B

，则圆心处磁感强度的大小 （ ）

(A) B = 0，因为B 1 = B 2 = B 3 = 0．

(B) B = 0，因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0，但021=+B B

，B 3 = 0． (C) B ≠ 0，因为B 1≠ 0、B 2≠ 0，B 3≠ 0．

(D) B ≠ 0，因为虽然B 3 = 0，但021≠+B B

．

3、一电荷为q 的粒子在均匀磁场中运动，下列哪种说法是正确的？（ ） (A) 只要速度大小相同，粒子所受的洛伦兹力就相同． (B) 在速度不变的前提下，若电荷q 变为-q ，则粒子受力反向，数值不变． (C) 粒子进入磁场后，其动能和动量都不变．

(D) 洛伦兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆． 4、如图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I ，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大（ ）

(A) 区域Ⅰ （B ）区域Ⅱ （C

）区域Ⅲ （D ）区域Ⅳ

5、若一平面载流线圈在磁场中既不受力，也不受力矩作用，这说明：（ ） (A) 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行． (B) 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行． (C) 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直．

(D) 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直． 二、 填空题

1、如图所示，两导线中的电流1I 和2I 均为8A ，对图中所示的三条闭合曲线a 、b 、c ，则：

（1）a B dl =⎰ b B d l =⎰

c

B d l =⎰

Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ

（2）在各条闭合曲线上，各点B

的大小 （填“相等”或“不相

等”）

2、通有电流为I 一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图所示。O 为两半圆的共同圆心，其中大、小半圆半径分别为R 1和R 2，电流从无限远来，到无限远去，则O 点的磁感应强度的大小为 ，方向为 。

3.如图，在无限长直载流导线的右侧有面积为S 1和S 2的两个矩形回路。两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一边与长直载流导线平行。则通过面积为S 1的矩形回路的磁通量与通过面积为S 2的矩形回路的磁通量之比为 。

4、一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场，则它作 运动．一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场，则它作 运动．一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场，则它作 运动

5、A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动．A 电子的速率是B 电子速率的两倍．设R A ，R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径R A ∶R B = ，T A ，T B 分别为它们各自的周期T A ∶T B = 。 三 简答题

1、在同一磁感应线上，各点B 的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁力方向定义为磁感应强度B

的方向?

2、用安培环路定理能否求有限长一段载流直导线周围的磁场?

3、如图所示，在载流长螺线管的情况下，我们导出其内部nI B 0μ=，外面B =0，所以在载流螺线管

外面环绕一周的环路积分⎰外B L

·d l =0 ，但从安培环路定理来看，环路L 中有电流I 穿过，环路积分应为⎰外B L

·d l =I 0μ这是为什么?

4、在安培环路定理∑⎰⋅=i L

I l B 0d μ

中，其中∑i I ，B 各表示什么物理意义；它是由什么决定的？

5、磁感应线和电场线的相同点与不同点？

四、判断题（判断对错，且错误的说法说明原因）

1、（1）磁感应强度的方向就是小磁针N 极所指示的方向。 （ ）

（2）磁感应强度的方向与小磁针N 极的受力方向一致。（ ）

2、在稳恒磁场中的高斯定理0S B dS =⎰ 中，表明磁感应强度沿闭合曲面上任意一面元dS 的通量m d Φ都为零。 （ ）

3、运动电荷在匀强磁场中运动时，磁场越大，运动电荷受到的洛伦兹力就越大。（ ）

4、如图在磁感应强度为B

的均匀磁场中，垂直于磁场方向的平面内有一

段载流弯曲导线，电流为I ，其所受的安培力方向⊥斜向上，大小

BI F ab =ab 。（ ） 五 计算题

1、一无限长圆柱形铜导体（磁导率0μ），半径为R ，通有均匀分布的电流I ，今取一矩形平面S （长为1m ，宽为2R ）,位置如图所示，求（1）圆柱形导体内外的磁感应强度大小分布（rR ）。（2）通过该矩形平面S 的磁通量。

2、一根很长的同轴电缆 , 由一导体圆柱(半径为a)和一同轴的导体管(内、外半径分别为b 、c)构成 , 使用时, 电流I 从一导体流出去 , 从另一导体流回. 设电流都是均匀地分布在导体横截面上 。求：(1)导体圆柱内(r ＜a )；(2)两导体之间(a ＜r ＜b )；（3）导体圆筒内(b ＜r ＜c )以及(4)电缆外(r ＞c )各点处磁感应强度的大小。

3、如题图所示，在长直导线AB 内通以电流1I =20A ，在矩形线圈CDEF 中通有电流2I =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： (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。

．

4、边长为l =0.1m 的正三角形线圈放在磁感应强度B =1T 的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向平行.如图所示，使线圈通以电流I =10A ，求： (1) 线圈每边所受的安培力； (2) 对O O 轴的磁力矩大小；