大学物理 恒定磁场填空题
大学物理稳恒磁场习题及答案 (1)
衡水学院 理工科专业 《大学物理B 》 稳恒磁场 习题解答一、填空题（每空1分）1、电流密度矢量的定义式为：dI j n dS ⊥=v v，单位是：安培每平方米（A/m 2） 。
2、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈，则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量? = 0 ．若通过S 面上某面元d Sv的元磁通为d ?，而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d ?＇，则d ?∶d ?＇= 1:2 。
3、一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图1(O 点是半径为R 1和R 2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2020100444R IR IR IB πμμμ-+=。
4、一磁场的磁感强度为k c j b i a B ϖϖϖϖ++= (SI)，则通过一半径为R ，开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为πR 2c Wb 。
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；在每种情况下，等于：对环路a ：d B l ⋅⎰v v Ñ=____μ0I __；对环路b ：d B l ⋅⎰vv Ñ=___0____； 对环路c ：d B l ⋅⎰v v Ñ =__2μ0I __。
6、两个带电粒子，以相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__，运动轨迹半径之比是_____1∶2_____。
二、单项选择题（每小题2分）（ B ）1、均匀磁场的磁感强度B v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. 2?r 2BB.??r 2BC. 0D. 无法确定的量（ 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，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为A. B. C. D.（ D ）3、如图3所示，电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于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. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内B. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外C ．方向在环形分路所在平面内，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 ．0 D ．R140μ （ 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 轴旋转时，在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1；此正方形同样以角速度??绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O 点产生的磁感强度的大小为B 2，则B 1与B 2间的关系为A. B 1 = B 2B. B 1 = 2B 2 C ．B 1 =21B 2 D ．B 1 = B 2 /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，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 (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、判断题（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通过电源内部移到电源正极时，非静电力作的功。
大学物理学
磁场中的磁介质一．选择题1．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？ (A)H仅与传导电流有关．(B)若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零．(C)若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零．(D)以闭合曲线Ｌ为边缘的任意曲面的H通量均相等．［］ 2．磁介质有三种，用相对磁导率μr 表征它们各自的特性时， (A)顺磁质μr >0，抗磁质μr <0，铁磁质μr >>1． (B)顺磁质μr >1，抗磁质μr =1，铁磁质μr >>1． (C)顺磁质μr >1，抗磁质μr <1，铁磁质μr >>1．(D)顺磁质μr <0，抗磁质μr <1，铁磁质μr >0．［］3.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μr 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(A)磁感强度大小为B =μ0μr NI ．(B)磁感强度大小为B =μr NI/l ． (C)磁场强度大小为H =μ0NI/l ．(D)磁场强度大小为H =NI/l ．［］4．如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝．当导线中的电流I 为2.0A 时，测得铁环内的磁感应强度的大小B 为1.0T ，则可求得铁环的相对磁导率μr 为(真空磁导率μ0=4×10-7T ·m ·A -1)(A)7.96×102(B)3.98×102(C)1.99×102(D)63.3［］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，MO图1-4(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．［］二．填空题1．一个绕有500匝导线的平均周长50cm 的细环，载有0.3A 电流时，铁芯的相对磁导率为600．(1)铁芯中的磁感强度B 为__________________________． (2)铁芯中的磁场强度H 为____________________________．(μ0=4×10-7T·m·A -1)2．长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I 通过，其间充满磁导率为μr 的均匀磁介质．介质中离中心轴距离为r 的某点处的磁场强度的大小H =____________，磁感强度的大小B =__________。
浙江理工大学普通物理题库磁场复习题
磁场复习题一、选择题 1、5669在半径为R 的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r 的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a ，如图．今在此导体上通以电流I ，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上O ′点的磁感强度的大小为 (A) 2202R a a I ⋅πμ (B) 22202Rr a a I -⋅πμ (C)22202r R a a I-⋅πμ (D) )(222220ar R a a I -πμ［ C ］2、2448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(A)～(E)哪一条曲线表示B －x 的关系？B 3、2003无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的B的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系如图所示．正确的图是［ B ］4、5121在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2，圆周内有电流I 1、I 2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L 2回路外有电流I 3，P 1、P2为两圆形回路上的对应点，则：(A) =⎰⋅1d L l B ⎰⋅2d L l B , 21P P B B = (B) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B , 21P P B B =． (C) =⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠．(D) ≠⎰⋅1d L l B⎰⋅2d L l B, 21P P B B ≠． ［ C ］aR r O O ′IBx OR(D)Bx OR(C)BxOR(E)L 1 2 I 3 (a)(b) ⊙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；T A ，T B 分别为它们各自的周期．则(A) R A ∶R B =2，T A ∶T B =2． (B) R A ∶R B 21=，T A ∶T B =1． (C) R A ∶R B =1，T A ∶T B 21=． (D) R A ∶R B =2，T A ∶T B =1． ［ D ］ 6、2063图为四个带电粒子在O 点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片．磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电荷大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是 (A) Oa ． (B) Ob ．(C) Oc ． (D) Od ． ［ C ］ 7、2466把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB 的附近，两者在同一平面内，直导线AB 固定，线圈可以活动．当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将(A) 不动． (B) 发生转动，同时靠近导线AB ．(C) 发生转动，同时离开导线AB ．(D) 靠近导线AB ．(E) 离开导线AB ． ［ D ］ 8、2595有一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 (A) 2/32IB Na ． (B) 4/32IB Na ．(C) ︒60sin 32IB Na ． (D) 0． ［ D ］9、2467图示一测定水平方向匀强磁场的磁感强度B(方向见图)的实验装置．位于竖直面内且横边水平的矩形线框是一个多匝的线圈．线框挂在天平的右盘下，框的下端横边位于待测磁场中．线框没有通电时，将天平调节平衡；通电后，由于磁场对线框的作用力而破坏了天平的平衡，须在天平左盘中加砝码m 才能使天平重新平衡．若待测磁场的磁感强度增为原来的3倍，而通过线圈的电流减为原来的21，磁场和电流方向保持不变，则要使天平重新平衡，其左盘中加的砝码质量应为 (A) 6m ． (B) 3m /2． (C) 2m /3． (D) m /6．(E) 9m /2． ［ B ］OBIB有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a ，厚度不计，电流I 在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b 处的P 点(如图)的磁感强度B的大小为(A) )(20b a I+πμ． (B)b b a a I +πln 20μ．(C)b ba bI+πln20μ． (D) )2(0b a I +πμ．［ B ］ 11、2016无限长直导线在P处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感强度大小等于(A) R I π20μ． (B) R I 40μ．(C) 0． (D))11(20π-R Iμ． (E))11(40π+R Iμ． ［ D ］ 12、2609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μr 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 (A) 磁感强度大小为B = μ0 μ r NI ． (B) 磁感强度大小为B = μ r NI / l ． (C) 磁场强度大小为H = μ 0NI / l ．(D) 磁场强度大小为H = NI / l ． ［ D ］ 13、1932如图所示，一矩形金属线框，以速度v从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中．不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I 以顺时针方向为正) [ C ]14、2145两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以d I /d t的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A) 线圈中无感应电流．(B) 线圈中感应电流为顺时针方向．(C) 线圈中感应电流为逆时针方向．(D) 线圈中感应电流方向不确定． ［ B ］I O (D)I O (C)IB在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内，有一半径为r 、电阻为R 的导线小环，环中心距直导线为a ，如图所示，且a >> r ．当直导线的电流被切断后，沿着导线环流过的电荷约为(A) )11(220ra a R Ir +-πμ (B) a r a R Ir +ln 20πμ(C) aR Ir 220μ (D) rRIa 220μ ［ C ］16、2123如图所示，导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动（角速度ω与B 同方向），BC 的长度为棒长的31，则(A) A 点比B 点电势高． (B) A 点与B 点电势相等．(B) A 点比B 点电势低． (D) 有稳恒电流从A 点流向B 点．[ A ] 17、2315如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B平行于ab边，bc 的长度为l ．当金属框架绕ab边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势 和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为 (A) =0，U a – U c =221l B ω．(B) =0，U a – U c =221l B ω-．(C) =2l B ω，U a – U c =221l B ω．(D) =2l B ω，U a – U c =221l B ω-． ［ B ］18、5138在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示，若以I 的正流向作为 的正方向，则代表线圈内自感电动势 随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？ [ D ]19、5677在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率d B /d t 变化．有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab )和2(a ＇b ＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A) 2＝ 1≠0． (B) 2> 1． (C) 2< 1． (D) 2＝ 1＝0． ［ C ］I aBa bclωt t tt t (b)(a)在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率d B /d t 变化．有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab )和2(a ＇b ＇)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A) 2＝ 1≠0． (B) 2> 1． (C) 2< 1． (D) 2＝ 1＝0． ［ B ］ 二、填空题 21、2565 如图，球心位于O 点的球面，在直角坐标系xOy 和xOz 平面上的两个圆形交线上分别流有相同的电流，其流向各与y 轴和z 轴的正方向成右手螺旋关系．则由此形成的磁场在O 点的方向为__两单位矢量j 和k 之和，即)(k j+的方向．______________．22、2370两根长直导线通有电流I ，图示有三种环路；在每种情况下，⎰⋅l Bd 等于：_____I 0μ_______________________________(对环路a )． _________ 0 ___________________________(对环路b )． _____2I 0μ _______________________________(对环路c )．23、2571有一长直金属圆筒，沿长度方向有横截面上均匀分布的稳恒电流I 流通．筒内空腔各处的磁感强度为___0 ___，筒外空间中离轴线r 处的磁感强度为____)2/(0r I πμ ______． 24、5124如图所示，磁感强度B 沿闭合曲线L 的环流⎰⋅=Ll Bd _________________________．25、2053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 < R 1处磁感强度大小为________________．(2) 在r > R 3处磁感强度大小为________________．l 026、2710将半径为R 的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h ( h <<R )的无限长狭缝后，再沿轴向流有在管壁上均匀分布的电流，其面电流密度(垂直于电流的单位长度截线上的电流)为i (如上图)，则管轴线磁感强度的大小是__________________．27、2394电子在磁感强度为B的均匀磁场中沿半径为R 的圆周运动，电子运动所形成的等效圆电流强度I =______________________________；等效圆电流的磁矩p m=________________．已知电子电荷为e ，电子的质量为m e ． 28、2208图中A 1 A 2的距离为 0.1 m ，A 1端有一电子，其初速度v = 1.0×107 m ·s -1，若它所处的空间为均匀磁场，它在磁场力作用下沿圆形轨道运动到A 2端，则磁场各点的磁感强度B的大小B=______________________，方向为______________，电子通过这段路程所需时间t =__________． (电子质量m e = 9.11×10-31kg ，基本电荷e = 1.6×10-19 C) 29、0361 如图所示，一半径为R ，通有电流为I 的圆形回路，位于Oxy平面内，圆心为O ．一带正电荷为q 的粒子，以速度v沿z 轴向上运动，当带正电荷的粒子恰好通过O 点时，作用于圆形回路上的力为________，作用在带电粒子上的力为________．30、2095如图，半圆形线圈(半径为R )通有电流I ．线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场B中．线圈所受磁力矩的大小为__________，方向为____________．把线圈绕OO ＇轴转过角度____________时，磁力矩恰为零．31、2103一电子以速率v = 2.20×106 m ·s -1 垂直磁力线射入磁感强度为B =2.36 T 的均匀磁场，则该电子的轨道磁矩为____________．其方向与磁场方向_________． (电子质量为m = 9.11×10-31 kg) 32、2479有一流过电流I =10 A 的圆线圈，放在磁感强度等于 0.015 T 的匀强磁场中，处于平衡位置．线圈直径d =12 cm ．使线圈以它的直径为轴转过角2/π=α时，外力所必需作的功A =_______________，如果转角π=2α，必需作的功A =________________． 33、2614将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时，有q =2.0×10-5 C 的电荷通过电流计．若连接电流计的电路总电阻R =25 Ω，则穿过环的磁通的变化∆Φ =_____________________． 34、214912OO ′R I B一面积为S 的平面导线闭合回路，置于载流长螺线管中，回路的法向与螺线管轴线平行．设长螺线管单位长度上的匝数为n ，通过的电流为t I I m ωsin =（电流的正向与回路的正法向成右手关系），其中I m 和ω为常数，t 为时间，则该导线回路中的感生电动势为__________________． 35、2116一半径r =10 cm 的圆形闭合导线回路置于均匀磁场B (B =0.80 T)中，B与回路平面正交．若圆形回路的半径从t = 0开始以恒定的速率d r /d t =-80 cm/s 收缩，则在这t = 0时刻，闭合回路中的感应电动势大小为______________；如要求感应电动势保持这一数值，则闭合回路面积应以d S /d t =____________的恒定速率收缩． 36、2753 如图所示，在与纸面相平行的平面内有一载有电流I 的无限长直导线和一接有电压表的矩形线框．线框与长直导线相平行的边的长度为l ，电压表两端a 、b 间的距离和l 相比可以忽略不计．今使线框在与导线共同所在的平面内以速度v沿垂直于载流导线的方向离开导线，当运动到线框与载流导线相平行的两个边距导线分别为r 1和r 2 (r 2 > r 1)时，电压表的读数V =_________________，电压表的正极端为____________．37、2135四根辐条的金属轮子在均匀磁场B 中转动，转轴与B平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R ，轮子转速为n ，则轮子中心O 与轮边缘b 之间的感应电动势为______________，电势最高点是在______________处．38、2625自感系数L =0.3 H 的螺线管中通以I =8 A 的电流时，螺线管存储的磁场能量W =___________________． 39、5678真空中一根无限长直导线中通有电流I ，则距导线垂直距离为a 的某点的磁能密度w m =________________． 40、5146半径为R 的无限长柱形导体上均匀流有电流I ，该导体材料的相对磁导率μr =1，则在导体轴线上一点的磁场能量密度为w mo =_________，在与导体轴线相距r 处( r <R )的磁场能量密度w mr =___________． 三、计算题 41、2666平面闭合回路由半径为R 1及R 2 (R 1 > R 2 )的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图)．已知两个直导线段在两半圆弧中心O 处的磁感强度为零，且闭合载流回路在O 处产生的总的磁感强度B 与半径为R 2的半圆弧在O 点产生的磁感强度B 2的关系为B = 2 B 2/3，求R 1与R 2的关系．IR 1 R 2 O I42、2726无限长直导线折成V 形，顶角为θ ，置于xy 平面内，一个角边与x 轴重合，如图．当导线中有电流I 时，求y 轴上一点P (0，a )处的磁感强度大小．43、2006 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．44、2764如图所示，一个带有正电荷q 的粒子，以速度v 平行于一均匀带电的长直导线运动，该导线的线电荷密度为λ ，并载有传导电流I ．试问粒子要以多大的速度运动，才能使其保持在一条与导线距离为r 的平行直线上？I r qλ v45、2087一圆线圈的半径为R ，载有电流I ，置于均匀外磁场B中(如图示)．在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下，求线圈导线上的张力． (载流线圈的法线方向规定与B的方向相同．)46、5128用两根彼此平行的半无限长直导线L 1、L 2把半径为R 的均匀导体圆环联到电源上，如图所示．已知直导线中的电流为I ．求圆环中心O 点的磁感强度．47、2252绕铅直轴作匀角速度转动的圆锥摆，摆长为l ，摆球所带电荷为q ．求角速度ω 为何值时，该带电摆球在轴上悬点为l 处的O 点产生的磁感强度沿竖直方向的分量值最大．48、2737两根平行无限长直导线相距为d ，载有大小相等方向相反的电流I ，电流变化率d I /d t =α >0．一个边长为d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d ，如图所示．求线圈中的感应电动势 ，并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向．49、2499无限长直导线，通以常定电流I ．有一与之共面的直角三角形线圈ABC ．已知AC 边长为b ，且与长直导线平行，BC 边长为a ．若线圈以垂直于导线方向的速度v向右平移，当B 点与长直导线的距离为d 时，求线圈ABC 内的感应电动势的大小和感应电动势的方向．50、2138求长度为L 的金属杆在均匀磁场B中绕平行于磁场方向的定轴OO ＇转动时的动生电动势．已知杆相对于均匀磁场B的方位角为θ，杆的角速度为ω，转向如图所示．答案IIv bO1、C2、B3、B4、C5、D6、C7、D8、D9、B 10、B 11、D 12、D 13、C 14、B 15、C 16、A 17、B 18、D 19、C 20、B 二、填空题 21、2565两单位矢量j 和k 之和，即)(k j+的方向．22、2370I 0μ； 0 ； 2I 0μ23、25710 ； )2/(0r I πμ24、5124)2(120I I -μ25、2053)2/(210R rI πμ ； 026、2710Rihπ20μ 27、2394)2/(2e m Be π ； )2/(22e m R Be 分28、2208=)/(eR m e v 1.14×10-3 T ； ⊗(垂直纸面向里) ； =πv /R 1.57×10-8 s29、03610； 0 30、2095IB R 2π21 ； 在图面中向上 ； π+π21n (n = 1，2，……) 31、21039.34×10-19 Am 2 ； 相反 32、24791.70×10-3 J ； 0 33、26145×10-4 Wb 34、2149t I nS m ωωμcos 0-35、21160.40 V ； －0.5 m 2/s 36、2753)11(2210r r l I -πμv ； a 端πBnR 2 ； O 38、26259.6 J 39、5678)8/(2220a I πμ40、51460 ；)8/(42220R r I πμ三、计算题 41、2666解：由毕奥－萨伐尔定律可得，设半径为R 1的载流半圆弧在O 点产生的磁感强度为B 1，则1014R IB μ=同理, 2024R IB μ=∵ 21R R > ∴ 21B B < 故磁感强度 12B B B -=204R I μ=104R I μ-206R Iμ=∴ 213R R = 42、2726解：如图所示，将V 形导线的两根半无限长导线分别标为1和2．则 导线1中电流在P 点的磁感强度为 aIB π=401μ1B方向垂直纸面向内．导线2中电流在P 点的磁感强度为)sin 1(cos 402θθμ+π=a IB2B方向垂直纸面向外．P 点的总磁感强度为)cos sin 1(cos 4012θθθμ-+π=-=a IB B BB的方向垂直纸面向外．43、2006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 r RIB ≤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 R I 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 B d 2Φr r I R Rd 220⎰π=μ2ln 20π=Iμ穿过整个矩形平面的磁通量 21ΦΦΦ+=π=40Iμ2ln 20π+Iμ44、2764解：依据无限长带电和载流导线的电场和磁场知： r r E 02)(ελπ= (方向沿径向向外)rIr B π=2)(0μ (方向垂直纸面向里)运动电荷受力F (大小)为： rq F 02ελπ=v r Iq π-20μ 此力方向为沿径向(或向里，或向外)为使粒子继续沿着原方向平行导线运动，径向力应为零，rq 02ελπv r Iq π-20μ= 0 则有 I00μελ=v45、2087解：考虑半圆形载流导线CD 所受的安培力 R IB F m 2⋅= 列出力的平衡方程式 T R IB 22=⋅故： IBR T =46、5128解：设L 1中电流在O 点产生的磁感强度为B 1，由于L 1与O 点在一条直线上，由毕奥－萨伐定律可求出 01=B 设L 2中电流在O 点产生的磁感强度为B 2，L 2为半无限长直电流，它在O 处产生的场是 无限长直电流的一半，由安培环路定律和叠加原理有RIR I B π=⋅π=4212002μμ方向垂直图面向外． 3分以下求圆环中电流在O 点产生的磁感强度．电流由L 1经a 点分两路流入圆环，一路由a 点经1/4圆弧流至b ，称此回路为L 3．另一路由a 点经3/4圆弧流至b ，称此段回路为L 4．由于圆环为均匀导体，若L 2的电路电阻为R ，则L 4的电阻必为3R ．因此电流在L 3、L 4上的分配情况为L 3中电流为3 I /4，L 4中电流为I / 4．L 3、L 4中电流在O 点产生的磁感强度的大小相等，方向相反，总值为0．即043=+B BC D故O 点的磁感强度： =+++=43210B B B B B RIπ40μ方向垂直图面向外．47、2252解∶圆锥摆在O 处产生的磁感强度沿竖直方向分量B 相当于圆电流在其轴上一点产生的B ，故 2/32220)(2x R IR B +=μπ=2ωq Iθsin l R = ， )c o s 1(s i n 22222θθ-==l l R )cos 1(θ-=l x用lg2cos ωθ= 代入上式∴ 2/122/3220)()2(4)(g l l g l q B -π+=ωωμ2/322/32320)()2(4)3(d d g l l g l l q B-π-=ωωωμω 令0d d =ωB得 lg 3=ω 48、2737解：(1) 载流为I 的无限长直导线在与其相距为r 处产生的磁感强度为：)2/(0r I B π=μ以顺时针绕向为线圈回路的正方向，与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为：23ln 2d 203201π=π⋅=⎰Idr rId ddμμΦ 与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为：2ln 2d 20202π-=π⋅-=⎰Idr rId ddμμΦ总磁通量 34ln 2021π-=+=IdμΦΦΦ感应电动势为： 34ln 2d d )34(ln 2d d 00αμμπ=π=-=d t I d t Φ 由 >0和回路正方向为顺时针，所以 的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流亦是顺时针方向． 49、2499解：建立坐标系，长直导线为y 轴，BC 边为x 轴，原点在长直导线上，则斜边的方程为a br a bx y /)/(-=式中r 是t 时刻B 点与长直导线的距离．三角形中磁通量 ⎰⎰++-π=π=Φra rra rx axbra b I x x yId )(2d 200μμ)ln(20r r a a br b I +-π=μt rr a a r r a a Ib t d d )(ln 2d d 0+-+π=Φ-=μ☜ 当r =d 时， v )(ln20da ad d a a Ib +-+π=μ☜ 方向：ACBA (即顺时针)50、2138解：在距O 点为l 处的d l 线元中的动生电动势为d l Bd )(⋅⨯=v θωsin l =v∴ ⎰⎰⋅π=⨯=Ld cos )21sin(v d )v (l B l B L α⎰⎰==ΛθωθθωLl l B l lB 02d sin sin d sin θω22sin 21BL =的方向沿着杆指向上端．OB⨯v。
8大物C稳恒磁场填空题答案
稳恒磁场填空题（参考答案）1．一长螺线管通有电流I ，若导线均匀密绕，则螺线管中部的磁感应强度为（0nI μ ）端面处的磁感应强度约为（012nI μ）2．载流导线形状如图所示，(虚线表示通向无穷远的直导线)O 处的磁感应强度的大小为（04IR μ ）3．一切磁现象，其本质起源于（电流或电荷的运动）。
4．两根导线沿半径方向被引到铁环上B ，C 两点，电流方向如图所示，则环中心O 处的磁感应强度B 0为（0）。
5．一载流为I 的平面圆线圈，其半径为R ，该线圈对应的磁矩大小为（2I R π）。
6．载流导线形状如图所示，(虚线表示通向无穷远的直导线)O 处的磁感应强度的大小为（0）。
7. 半径为R 的圆柱体上载有电流I ，电流在其横截面上均匀分布，一回路L 通过圆柱体内部将圆柱体横截面分为两部分，其面积大小分别为1S 、2S ，如图所示，则L B dl ∙⎰= （112/()o IS S S μ+） 。
R I OR I O8.磁感应强度B 沿如图所示的两个安培环路1、2的环路积分分别为（0），（02I μ）。
9．一磁场的磁感应强度为B ai bj ck =++，则通过一半径为R ，开口向Z 方向的半球壳，表面的磁通量大小为（2R c π）Wb10. 一带电粒子垂直射入均匀磁场，如果粒子质量增大到2倍，入射速度增大到2倍，磁场强度增大到4倍，则通过粒子运动轨道包围范围内的磁通量增大到原来的（4）倍。
11．无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，则在圆心O 点的磁感应强度大小等于（0112I R μπ⎛⎫- ⎪⎝⎭）。
12.在安培环路定理0i L B dl I μ⋅=∑⎰中，i I ∑是指（环路所包围的所有稳恒电流的代数和）；B 是指（环路上的磁感应强度），它是由（环路内外全部电流所产生的磁场叠加）决定的。
13.如图所示I 1=2A, I 2=4A,则磁感应强度沿所示闭合路径的积分L B dl ⋅⎰=（2μ0）。
大学物理2习题答案
解 以螺绕环的环心为圆心，以环的平均半 径r 为半径的圆周为积分路径，根据磁介质 中的安培环路定理 l I Hd
L ( 内 )
得
H 2 π rN Inr 2 π I
Hn I
B H n I n N / 21 r 0 匝 / c m 1 0 0 0 匝 / m 0 r 0 r
L1
I L2 a 2a I
r
a
O
d FI d l B
该力对O点的磁力矩为
方向
x
x
d M r d F
2 μ I μ I 4 a 0 0 d M r I B d( x = 4 a x ) I d x = ( 1 ) d x 2 x 2 x
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11.2 填空题
(2) 矩形截面的螺绕环尺寸见图，则在截面中点处的磁感应 强度为 ；通过截面S 的磁通量为 。
I Hdl
L 内
有
H d l N I 其 中 ， I 3 A
L
所以有
L 1
d l 3 6 1 8 A ; H d l 3 9 2 7 A ; H
L 2
L 3
d l 3 1 3 3 9 A ; H d l 3 A . H
L 4
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第11章
恒定电流的磁场
11.1选择题
（1）有两条长直导线各载有5A的电流，分别沿x、y轴正 向流动。在 (40,20,0)cm处的 B 是[ ]。 z 解 视两长直导线为无限长。
沿x、y轴正向流动的电流分别用I1和I2表示。
则I1和I2在P点产生的磁感应强度分别为
I1
I2
《大学物理》习题册题目及答案第12单元稳恒电流的磁场
第12单元 稳恒电流的磁场 第七章 静电场和恒定磁场的性质(三)磁感应强度序号序号 学号学号 姓名姓名 专业、班级专业、班级一 选择题[ C ]1．一磁场的磁感应强度为B ai bj ck =++（T ），则通过一半径为R ，开口向z 正方向的半球壳表面的磁通量的大小是：向的半球壳表面的磁通量的大小是： (A) Wb 2a R p(B) Wb 2b R p (C) Wb 2c R p (D) Wb 2abc R p[ B ]2. ]2. 若要使半径为若要使半径为4×103-m 的裸铜线表面的磁感应强度为7.07.0××105- T T，则铜线中需，则铜线中需要通过的电流为要通过的电流为((μ0=4π×107-T ·m ·A 1-)(A) 0.14A (B) 1.4A (C) 14A (D) 28A[ B ]3. [ B ]3. 一载有电流一载有电流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)(R=2r)，，两螺线管单位长度上的匝数相等，两螺线管中的磁感应强度大小R B 和r B 应满足： (A) R B =2r B(B) R B =rB (C) 2R B =r B (D) R B R=4r B[ D ]4．如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感应强度B 沿图中闭合路径L 的积分l B d ×ò等于等于(A)I 0m(B)I 031m (C) I041m(D)I032m[ D ]5. [ D ]5. 有一由有一由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mM(A) 2/32IB Na (B) 4/32IB Na (C) 0260sin 3IB Na (D) 0abcdI L1201I 2I 1R 2R二 填空题1.1.一无限长载流直导线，通有电流一无限长载流直导线，通有电流I ，弯成如图形状，设各线段皆在纸面内，则P 点磁感应强度强度 B B 的大小为aIp m 830。
大学物理下 恒定磁场习题解答2016
2R
3．在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r的长直金 属圆柱体,两柱体轴线平行,其间距为a (a>r),如图所示.今在此导 体上通以电流I,电流在截面上均匀分布,方向平行于轴线. 求: (1) 圆柱空腔轴线上磁感应强度; I (2) 空腔中任一点的磁感应强度. R
解:(1)用补偿法
原电流分布等效于： I1 实心圆柱电流 空腔部分反向电流 电流密度： j
8. 如图，半圆形线圈(半径为R)通有电流 I．线圈处在 与线圈平面平行向右的均匀磁场 B 中．则线圈的磁 矩为__________，线圈所受磁力矩的大小为 __________，方向为_______． O B
× d d F Idl B I ( dl ) B c c × I 2 IaB ×
3.真空中稳恒电流I流过两个半径分别为R1，R2的同心 半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接， 电流沿直导线流入。(1)如果两个半圆共面(图1),圆心 0 I 1 1 B0 方向为 O点的磁感强度 B0 的大小为____________， ( - ) 4 R R 2 1 ____________________； 垂直纸面向外
一、选择题
大作业题解
1. 在一平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线， 流过每条导线的电流 i 的大小相等， 其方向如图所 示，问哪些区域中某些点的磁感应强度B可能为零？ （ ） A、仅在象限Ⅰ C、仅在象限Ⅰ、Ⅳ B、仅在象限Ⅱ D、仅在象限Ⅱ 、 Ⅳ i Ⅰ Ⅱ
恒定磁场
答案：D
Ⅲ
Ⅳ i
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 各自中心产生的磁感应强度的大小之比B1/B2为 (A) 0.90． (B) 1.00． (C) 1.11． (D) 1.22． 答案：C
大学物理第 章恒定磁场填空题
大学物理第7章恒定磁场填空题一、选择题1.磁场可以用下述哪一种说法来定义?[](A)只给电荷以作用力的物理量(B)只给运动电荷以作用力的物理量(C)贮存有能量的空间(D)能对运动电荷做功的物理量3.下列叙述中错误的是[](A)一根给定的磁感应线上各点处的B的大小一定相等(B)一根给定的磁感应线上各点处的B的方向不一定相同(C)均匀磁场的磁感应线是一组平行直线(D)载流长直导线周围的磁感应线是一组同心圆环5.下列叙述中不能正确反映磁感应线性质的是[](A)磁感应线是闭合曲线(B)磁感应线上任一点的切线方向为运动电荷的受力方向(C)磁感应线与载流回路象环一样互相套连(D)磁感应线与电流的流向互相服从右手定则7.一电荷放置在行驶的列车上,相对于地面来说,电荷产生电场和磁场的情况将是[](A)只产生电场(B)只产生磁场(C)既产生电场,又产生磁场(D)既不产生电场,又不产生磁场9.在电流元l I d 激发的磁场中,若在距离电流元为r处的磁感应强度为B d ．则下列叙述中正确的是[](A)B d 的方向与r方向相同(B)Bd 的方向与l I d 方向相同(C)Bd 的方向垂直于l I d 与r 组成的平面(D)B d 的方向为(r)方向11.磁场的高斯定理⎰⎰=⋅sS B 0d,说明[](A)穿入闭合曲面的磁感应线的条数必然等于穿出的磁感应线的条数(B)穿入闭合曲面的磁感应线的条数不等于穿出的磁感应线的条数(C)一根磁感应线可以终止在闭合曲面内(D)一根磁感应线不可能完全处于闭合曲面内13.磁场中的高斯定理⎰⎰=⋅sS B 0d说明了磁场的性质之一是[](A)磁场力是保守力(B)磁感应线可能闭合图7-1-9图7-1-7qv(C)磁场是无源场(D)磁场是无势场15.对于安培环路定律⎰∑=⋅LI l Hd ,在下面说法中正确的是[](A)H只是穿过闭合环路的电流所激发,与环路外的电流无关(B)∑I 是环路内、外电流的代数和(C)安培环路定律只在具有高度对称的磁场中才成立(D)只有磁场分布具有高度对称性时,才能用它直接计算磁场强度的大小17.下述情况中能用安培环路定律求磁感应强度的是[](A)一段载流直导线(B)无限长直线电流(C)一个环形电流(D)任意形状的电流19.边长为L 的一个正方形线圈中通有电流I ,则线圈中心的磁感应强度的大小将[](A)与L 成正比(B)与L 成反比(C)与L 无关(D)与L 3成正比21.如图7-1-21所示,两根载有相同电流的无限长直导线,分别通过x 1＝1和x 2＝3的点，且平行于y 轴．由此可知,磁感应强度B为零的地方是[](A)x ＝2的直线上(B)x ＞2的区域(C)x ＜1的区域(D)不在xOy 平面内23.有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆的直径和正方形回路的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感应强度的大小之比21B B 为[](A)0.90(B) 1.00(C) 1.11(D) 1.2225.两根载有相同电流的通电导线,彼此之间的斥力为F ．如果它们的电流均增加一倍,相互之间的距离也加倍,则彼此之间的斥力将为变为[](A)4F (B)2F (C)F (D)F227.可以证明,无限接近长直电流处(r →0)的B 为一有限值．可是从毕–萨定律得到的长直电流的公式中得出,当r →0时B →∞．解释这一矛盾的原因是[](A)毕–萨定律得出的过程不够严密(B)不可能存在真正的无限长直导线(C)当r →0时,毕–萨定律已不成立(D)毕–萨定律是一个近似理论29.运动电荷垂直进入均匀磁场后,下列各量中不守恒是[](A)动量(B)关于圆心的角动量(C)动能(D)电荷与质量的比值31.如图7-1-31所示，一个长直螺线管通有交流电,把一个带负电的粒子沿螺线管的轴图7-1-18ILI I图7-1-19I OI y x123图7-1-23∙I I∙OO线射入管中,粒子将在管中作[](A)圆周运动(B)沿管轴来回运动(C)螺旋线运动(D)匀速直线运动33.质量为m 、电荷量为q 的带电粒子,以速度v沿与均匀磁场B成θ角方向射入磁场,其轨迹为一螺旋线．若要增大螺距,应[](A)增大磁场B(B)减少磁场B(C)减小速度v(D)增加夹角θ35.如图7-1-35所示，一电子在垂直于一均匀磁场方向作半径为R 的圆周运动,电子的速度为v,忽略电子产生的磁场,则此轨道内所包围面积的磁通量为[](A)2πeR m v(B)emR v π(C)eRm v π(D)eR m v π37.一电子以速度v 垂直地入射到一磁感应强度大小为B 的均匀磁场中．忽略其电子产生的磁场,此时电子在磁场中运动的轨道所围面积的磁通量[](A)正比于B ,正比于v 2(B)反比于B ,反比于v 2(C)正比于B ,正比于v (D)反比于B ,反比于v39.在某均匀磁场中放置有两个平面线圈,其面积212S S =,通有电流212I I =,它们所受的最大磁力矩之比21M M 为[](A)1(B)2(C)4(D)4141.一直径为2.0cm 、匝数为300匝的圆线圈,放在510-2T 的磁场中,当线圈内通过10mA 的电流时,磁场作用于线圈的最大磁力矩为[](A) 4.7N ⋅m (B)4.710-2N ⋅m (C)4.710-5N ⋅m(D)4.710-4N ⋅m43.一个载流线圈磁矩的大小取决于[](A)线圈的长度(B)线圈所围的面积(C)导线本身的横截面积(D)线圈所在处的磁场强度45.在均匀磁场中放置三个面积相等且通过相同电流的线圈:一个是矩形,一个是正方形,另一个是三角形,如图7-1-45所示．下列叙述中正确的是[](A)正方形线圈受到的合磁力为零,矩形线圈受到的合磁力最大(B)三角形线圈受到的最大磁力矩为最小(C)三线圈所受的合磁力和最大磁力矩均为零(D)三线圈所受的最大磁力矩均相等图7-1-35⨯B v ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯R 图7-1-45B47.已知一质子运动的轨迹是半径为10cm 的圆弧,运动轨迹平面与磁感应强度大小为0.3Wb ⋅m –2的磁场垂直．则该质子动能的数量级是[](A)0.01MeV(B)0.1MeV(C)1MeV(D)10MeV49.用丝线吊一铜制成的单摆,放在均匀磁场中．此单摆沿垂直于磁感应线方向开始摆动时的周期与它在沿平行于磁感应线方向开始摆动时的周期相比[](A)要大(B)要小(C)一样(D)不能比较51.电荷为(+q )的粒子以速度为v ＝0.01c 沿x 轴方向运动,磁感应强度B的方向沿y轴．要使粒子不偏转需加一个什么样的电场?[](A)E ＝B ,沿－y 方向(B)E ＝B ,沿z 方向(C)E ＝v B ,沿－z 方向(D)E ＝v B ,沿z 方向53.某种磁介质在外磁场中被磁化后,其磁化强度方向总与外磁场方向相反,则该磁介质必是[](A)顺磁质(B)抗磁质(C)铁磁质(D)以上三者都可以55.关于铁磁质,下列说法中唯一不正确的是[](A)铁磁质的r 是远大于1的常数(B)铁磁质的0B B >>'(C)铁磁质存在磁滞现象(D)铁磁质有磁饱和现象57.以0B表示在真空中的磁感应强度,B 表示在介质中的磁感应强度,H 表示磁场强度．要使μBH=,且00μB H =,磁介质应是[](A)各向同性的非铁磁性的均匀磁介质(B)各向同性的磁介质(C)铁磁质(D)各向异性的磁介质59.如图7-1-59所示，在磁感应强度为B的均匀磁场中，有一圆形载流导线，a 、b 、c 是其上三个长度相等的电流元，则它们所受安培力大小的关系为[](A)a F >b F >cF (B)a F <b F <c F (C)b F >c F >aF (D)a F >c F >bF 图7-1-51B vxy zqBc abI图7-1-59。
4大学物理习题_稳恒磁场
4大学物理习题_稳恒磁场稳恒磁场一、选择题1．一个半径为r的半球面如右图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为 2?r2B； ?r2B；2?r2Bcos?； ?r2Bcos?。
2．下列说法正确的是：闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过；闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必为零；磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必为零；磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零。
3．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，则安培环路定理可知B?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。
LI L · O ??B??dl?0，且环路上任意一点B?0。
LB?dl?0，且环路上任意一点B?常量。
L图4．图中有两根“无限长”载流均为I的直导线，有一回路L，则正确的是B?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；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。
L5．取一闭合积分回路L，使三根载流导线穿过它所围成的面，现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则：1回路L内的回路L内的LBI不变，上各点的不变；I不变，L上各点的B改变；回路L内的?I改变，L上各点的B不变； ?回路L内的?I改变，L上各点的B改变。
6．在球面上竖直和水平的两个载流圆线圈中，通有相等的电流I，方向如图所示，则圆心处磁感应强度B的大小为I ?0I?I0 R2R2?0I?I04R2R· O RI 7．一长直载流I的导线，中部折成图示一个半径为R 的圆，则圆心的磁感应强度大小为0II；0； 2R2πR0I2R0I2πR；0。
图8．无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感应强度大小等于I0I。
大学物理稳恒磁场习题及答案
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》习题册题目及答案第12单元 稳恒电流的磁场
第12单元 稳恒电流的磁场第七章 静电场和恒定磁场的性质(三)磁感应强度序号 学号 姓名 专业、班级一 选择题[ C ]1．一磁场的磁感应强度为B ai bj ck =++（T ），则通过一半径为R ，开口向z 正方向的半球壳表面的磁通量的大小是： (A) Wb 2a R π(B) Wb 2b R π (C) Wb 2c R π(D) Wb 2abc R π[ B ]2. 若要使半径为4×103-m 的裸铜线表面的磁感应强度为7.0×105- T ，则铜线中需要通过的电流为(μ0=4π×107-T ·m ·A1-)(A) 0.14A (B) 1.4A (C) 14A (D) 28A[ B ]3. 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，两螺线管中的磁感应强度大小R B 和r B 应满足： (A) R B =2r B(B) R B =rB (C) 2R B =r B (D) R B R=4r B[ D ]4．如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感应强度B沿图中闭合路径L 的积分l B d ⋅⎰等于(A)I 0μ(B)I 031μ (C) I 041μ(D)I 032μ[ D ]5. 有一由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mM(A) 2/32IB Na (B) 4/32IB Na (C) 0260sin 3IB Na (D) 0二 填空题1.一无限长载流直导线，通有电流I ，弯成如图形状，设各线段皆在纸面内，则P 点磁感应强度 B 的大小为aIπμ830。
3.半径为0.5cm 的无限长直圆柱形导体上，沿轴线方向均匀地流着I=3A 的电流，作一个半径r=5cm 、长l=5cm 且与电流同轴的圆柱形闭合曲面S ，则该曲面上的磁感应强度 B 沿曲面的⎰=⋅Sd s B _______0_________________________。
大学物理习题
1．稳恒磁场(1)一、选择题：1．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，它们在各自中心产生的磁感应强度的大小之比B1：B2为(A) 0.90 (B) 1.00 (C) 1.11 (D) 1.222．边长为L的一个导体方框上通有电流I，则此框中心的磁感应强度(A)与L无关(B)正比于L2 (C)与L成正比(D)与L成反比3．一载有电流的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆桶上形成两个螺线管(R=2r)，两螺线管单位长度上的匝数相等，两螺线管中的磁感应强度大小B R和Br 应满足：(A) B R =2 B r；(B) B R = B r；(C) 2B R = B r；(D) B R =4B r4．若要使半径为4×10-3m的裸铜线表面的磁感应强度为7.0×10-5T，则铜线中需要通过的电流为(A) 0．14A (B)1．4A (C)14A(D)2.8A5．半径为a1的载流圆形线圈与边长为a2方形线圈通有相同电流I，若两中心O1和O2处的磁感应强度大小相同，则半径与边长之比a1：a2(A)1：1 ；(B) 2π：1；(C)2π：4 ；(D)2π：86．有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，电流为I均匀分布；与铜片共面，离铜片近端为b处的磁感应强度B的大小为：(A) )(2baIu+π，(B) bbaaIu+ln2π（C）ababIu+ln2π，(D))21(2baIu+π7．在真空中有半径为R的一根半圆形导线，流过的电流为I，则圆心处的磁感应强度为(A)RIuπ4(B)RIuπ2(C) 0 (D)RIu4二、填空题：1．磁场中任一点放一个小的载流试验线圈可以确定该点的磁感应强度，其大小等于放在该点处试验线圈所受的和线圈的的比值。
2．边长为2a的等边三角形线圈，通有电流为I，则线圈中心处的磁感应强度大小为。
3．一条无限长直导线载有10A的电流，在离它0.5ｍ远的地方产生的磁感应强度B 为。
《大学物理学》恒定磁场练习题
《大学物理学》恒定磁场部分自主学习材料要掌握得典型习题：1． 载流直导线得磁场:已知：真空中、、、。
建立坐标系，任取电流元,这里，点磁感应强度大小：;方向：垂直纸面向里.统一积分变量:;有：;.则： 。
①无限长载流直导线:，；（也可用安培环路定理直接求出）②半无限长载流直导线:，。
2。
圆型电流轴线上得磁场:已知:、，求轴线上点得磁感应强度。
建立坐标系:任取电流元,P 点磁感应强度大小：;方向如图。
分析对称性、写出分量式:；。
统一积分变量：∴.结论:大小为；方向满足右手螺旋法则。
①当时,；②当时,（即电流环环心处得磁感应强度)：;③对于载流圆弧,若圆心角为，则圆弧圆心处得磁感应强度为:第③情况也可以直接用毕—沙定律求出：。
一、选择题:1．磁场得高斯定理说明了下面得哪些叙述就是正确得？（ ）(a ） 穿入闭合曲面得磁感应线条数必然等于穿出得磁感应线条数；（ｂ） 穿入闭合曲面得磁感应线条数不等于穿出得磁感应线条数；(c ) 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；（d ) 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内.(A ）ａd ； （B ）ac ; （C ）cd ； （Ｄ）a ｂ。
【提示：略】 7－2.如图所示,在磁感应强度B 得均匀磁场中作一半经为得半球面Ｓ，S 向边线所在平面法线方向单位矢量与得夹角为,则通过半球面S 得磁通量（取凸面向外为正）为： ( （A ）;(B ）；(C ）；（D)。
【提示:由通量定义知为】7—-2．在图(a ）与（b )中各有一半径相同得圆形回路、，圆周内有电流、,其分布相同，且均在真空中,但在(b )图中回路外有电流，、为两圆形回路上得对应点，则：( ）（A ）,;（Ｂ）,；（C）,;（D）,。
【提示：用判断有;但P点得磁感应强度应等于空间各电流在P点产生磁感强度得矢量与】7-—1。
如图所示,半径为Ｒ得载流圆形线圈与边长为ａ得正方形载流线圈中通有相同得电流I,若两线圈中心得磁感应强度大小相等，则半径与边长之比为：( ）（Ａ)；（Ｂ)；(C);（D)。
大学物理第9章题库答案
第九章 电磁场填空题 〔简单〕1、在竖直放置的一根无限长载流直导线右侧有一与其共面的任意形状的平面线圈，直导线中的电流由上向下，当线圈以垂直于导线的速度背离导线时，线圈中的感应电动势 ，当线圈平行导线向上运动时，线圈中的感应电动势 。
〔填>0，<0，＝0〕〔设顺时针方向的感应电动势为正〕(<0, ＝0)2、磁场的高斯定律说明磁场是 ，因为磁场发生变化而引起电磁感应，是不同于回路变化时产生的 。
相同之处是 。
〔无源场，动生电动势，磁通量发生改变〕3、只要有运动电荷，其周围就有 产生；而法拉弟电磁感应定律说明，只要 发生变化，就有 产生。
〔磁场，磁通量，感应电动势〕4、一磁铁自上向下运动，穿过一闭合导体回路，〔如图7〕，当磁铁运动到a 处和b处时，回路中感应电流的方向分别是 和 。
〔逆时针，顺时针〕5、电磁感应就是由 生 的现象，其主要定律为 ，其中它的方向是由 定律来决定，即 。
〔磁，电，电磁感应定律，楞次，见p320〕6、当穿过某回路中的磁通量发生变化时，电路中 (填肯定或不肯定)产生感应电流；电路中 (填肯定或不肯定)产生感应电动势。
(不肯定, 肯定)7、在电磁感应中，感应电动势的大小与闭合回路的磁通量 成正比。
〔对时间的变化率〕8、在竖直放置的一根无限长载流直导线右侧有一与其共面的任意形状的平面线圈，直导线中的电流由上向下，当线圈平行导线向下运动时，线圈中的感应电动势 ， 当线圈以垂直于导线的速度靠近导线时，线圈中的感应电动势 。
〔填>0，<0，＝0〕〔设顺时针方向的感应电动势为正〕(＝0，>0)9、将条形磁铁插入与冲击电流计串连的金属环中，有-5q=2.010c ⨯的电荷通过电流计，假设连接电流计的电路总电阻25R =Ω,则穿过环的磁通量的变化=∆ΦWb 。
〔4510q R --⨯=-⨯〕10、电磁波是变化的 和变化的 在空间以肯定的速度传播而形成的。
大学普通物理学习题答案-第十一章-恒定电流与恒定磁场
第十一章恒定电流与恒定磁场一、选择题1.如图11-1所示，有两根载有相同电流的无限长直导线，分别通过x1=1m、x2=3m的点，且平行于y轴，则磁感应强度B等于零的地方是（）。
A.x=2m的直线上B.在x>2m的区域C.在x<1m的区域D.不在x、y平面上图11-11.【答案】A。
解析：根据对称性可得，两条载流导线在x=2m的直线上产生的磁感应强度大小相等；用右手螺旋定则可判断两磁感应强度的方向相反，相互抵消，合磁感应强度为零，故选A。
2.图11-2中6根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ均为全等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大（）。
A. Ⅰ区域B. Ⅰ区域C. Ⅰ区域D. Ⅰ区域2.【答案】B。
解析：通过Ⅰ区域的磁通量为0，通过Ⅰ区城的磁通量最大且指向纸内，通过Ⅰ区域的磁通量最大但指向纸外，通过IV区域的磁通量为0。
故选B。
3.如图11-3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.d 0LB l ⋅=⎰，且环路上任意一点B =0 B.d 0LB l ⋅=⎰，且环路上任意一点B ≠0 C.d 0LB l ⋅≠⎰，且环路上任意一点B ≠0 D.d 0LB l ⋅≠⎰，且环路上任意一点B =常量3.【答案】B 。
解析：根据安培环路定理，闭合回路内没有电流穿过，所以环路积分等于0.但是由于圆形电流的存在，环路上任意一点的磁感应强度都不等于0。
故选B 。
4.无限长直圆柱体，半径为R ，沿轴向均匀流有电流，设圆柱体内（r <R ）的磁感应强度为B i ，圆柱体外（r>R ）的磁感应强度为B e ，则有：（）。
A.B i 、B e 均与r 成正比B.B i 、B e 均与r 成反比C.B i 与r 成反比，B e 与r 成正比D.B i 与r 成正比，B e 与r 成反比4.【答案】B 。
解析：导体横截面上的电流密度2πR I J =，以圆柱体轴线为圆心，半径为r 的同心圆作为安培环路，当r <R ，20ππ2r J r B i ⋅=⋅μ，20π2R IrB i μ=；当r <R ，I r B e ⋅=⋅0π2μ，rIB e π20μ=；所以选D 。
大学物理同步训练上第08章恒定磁场
第八章 恒定磁场一、选择题1. （★）如图1所示，载流的圆形线圈（半径a 1）与正方形线圈（边长a 2）通有相同电流I 。
若两个线圈的中心O 1、O 2处的磁感应强度大小相同，则半径a 1与边长a 2之比a 1:a 2为（A ）1:1 （B ）√2π:1 （C ）√2π:4 （D ）√2π:8答案：D分析：【知识点】载流线段和载流圆弧产生的磁感应强度如下图所示载流线段的磁感应强度为B =μ0I 4πr(cosθ1+cosθ2) 式中r 为场点到载流线段的垂直距离，θ1和θ2为场点到载流线段两端的连线与载流导线的夹角（当载流线段一端在无穷远处时，连线与载流线段夹角为0）。
在载流线段上或其延长线上，磁感应强度为零。
载流圆弧在圆心处产生的磁感应强度为B =μ0I 4πRθ 式中R 为圆弧的半径，θ为圆弧对圆心的张角。
磁感应强度的方向由右手螺旋法则确定，或者“沿着电流方向走，右边的磁感应强度向里，左边的向外”。
因此圆形线圈中心的磁感应强度为B 1=μ0I ∙2π4πa 1⁄=μ0I 2a 1⁄；正方形线圈中心的磁感应强度为B 2=4∙μ0I 4π(a 2/2)⁄∙(cos45o +cos45o )=2√2μ0I πa 2⁄；已知B 1=B 2，即μ0I 2a 1⁄=2√2μ0I πa 2⁄→a 1:a 2=√2π:8。
故D 选项正确。
2. 一弯成直角的载流导线在同一平面内，形状如图2所示，O 到两边无限长导线的距离均为a ，则O 点磁感应强度的大小为（A ）0 （B ）(1+√22)μ0I 2πa （C ）μ0I 2πa （D ）√2μ0I 4πa答案：B分析：有选择题1的知识点可知O 点的磁感应强度为B =2∙μ0I 4πa (cos0o +cos45o )=(1+√22)μ0I 2πa即B 选项正确。
3. 在磁感应强度为B 的均匀磁场中，沿半径为R 的圆周作一如图3所示的任意曲面S ，则通过曲面S 的磁通量为（已知圆面的法线n 与B 成α角）（A ）πr 2B （B ）πr 2Bcosα （C ）−πr 2Bsinα（D ）−πr 2Bcosα答案：D分析：如图，圆面S′和曲面S 构成一个闭合的曲面S′+S ，由磁场的高斯定理可得0=∯B ∙dS S+S′=∬B ∙dS S +∬B ∙dS S′，因此穿过曲面S 的磁通量为∬B ∙dS S =−∬B ∙dS S ′=−B ∙(πr 2n )=−πr 2Bcosα即D 选项正确。
大学物理第8章《恒定电流的磁场》复习思考题
第8章《恒定电流的磁场》复习思考题一 填空题：1. 一根长直载流导线，通过的电流为2A ，在距离其2mm 处的磁感应强度为 。
（70104-⨯=πμTm/A ）答：4102-⨯T2. 一根直载流导线，导线长度为100mm ，通过的电流为5A ，在与导线垂直、距离其中点的50mm 处的磁感应强度为 。
（70104-⨯=πμTm/A ） 答：5102-⨯T3. 一根载流圆弧导线，半径1m ，弧所对圆心角6π，通过的电流为10A ，在圆心处的磁感应强度为 。
（70104-⨯=πμTm/A ） 答：6106-⨯πT4. 两平行载流导线，导线上的电流为I ,方向相反，两导线之间的距离a ，则在与两导线同平面且与两导线距离相等的点上的磁感应强度大小为 。
答：aI πμ02 5. 两平行载流导线，导线上的电流为I ,方向相反，两导线之间的距离a ，则在与两导线同平面且与其中一导线距离为b 的、两导线之间的点上的磁感应强度大小为 。
答：)(2200b a I b I -+πμπμ 6．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 ，则圆心处的磁感应强度大小为 。
答案：R I40μ7. 一磁场的磁感应强度为k c j b i a B ++=，则通过一半径为R ，开口向Z 方向的半球壳，表面的磁通量大小为 Wb答案：c R 2π8. 一根很长的圆形螺线管，沿圆周方向的面电流密度为i ，在线圈内部的磁感应强度为 。
答案：i 0μ8. 半径为R 的闭合球面包围一个条形磁铁的一端，此条形磁铁端部的磁感应强度B ，则通过此球面的磁通量 。
答案：09. 一无限长直圆筒，半径为R ，表面带有一层均匀电荷，面密度为σ，以匀角速度ω绕轴转动，在圆筒内的磁感应强度大小为 。
答案： σωμR 010. 一根很长的螺线管，总电阻20欧姆，两端连接在12V 的电源上，线圈半径2cm ，线圈匝数200匝/厘米，在线圈内部距离轴线0.01m 处的磁场强度为 。
大学物理第06章 恒定磁场习题解答
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载大学物理第06章恒定磁场习题解答地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容第6章恒定磁场习题解答1．空间某点的磁感应强度的方向，一般可以用下列几种办法来判断，其中哪个是错误的？（ C ）（A）小磁针北（N）极在该点的指向；（B）运动正电荷在该点所受最大的力与其速度的矢积的方向；（C）电流元在该点不受力的方向；（D）载流线圈稳定平衡时，磁矩在该点的指向。
2．下列关于磁感应线的描述，哪个是正确的? （ D ）（A）条形磁铁的磁感应线是从N极到S极的；（B）条形磁铁的磁感应线是从S极到N极的；（C）磁感应线是从N极出发终止于S极的曲线；（D）磁感应线是无头无尾的闭合曲线。
3．磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的？（ A ）a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。
（A）ad；（B）ac；（C）cd；（D）ab。
IS4．如图所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S，当曲面S 向长直导线靠近时，穿过曲面S的磁通量和面上各点的磁感应强度B将如何变化？（ D ）（A）增大，B也增大；（B）不变，B也不变；（C）增大，B不变；（D）不变，B增大。
5．两个载有相等电流I的半径为R的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，则在圆心o处的磁感应强度大小为多少? （ C ）（A）0；（B）；（C）；（D）。
6、有一无限长直流导线在空间产生磁场，在此磁场中作一个以截流导线为轴线的同轴的圆柱形闭合高斯面，则通过此闭合面的磁感应通量（ A ）A、等于零B、不一定等于零C、为μ0ID、为7、一带电粒子垂直射入磁场后，作周期为T的匀速率圆周运动，若要使运动周期变为T/2，磁感应强度应变为（B ）A、/2B、2C、D、–8 竖直向下的匀强磁场中，用细线悬挂一条水平导线。
《大学物理》恒定磁场练习题及答案
《大学物理》恒定磁场练习题及答案一、简答题1、如何使一根磁针的磁性反转过来?答：磁化：比如摩擦，用一个磁体的N 极去摩擦小磁针的N 极可以让它变为S 极，另一端成N 极。
2、为什么装指南针的盒子不是用铁，而是用胶木等材料做成的? 答：铁盒子产生磁屏蔽使得指南针无法使用。
3、在垂直和水平的两个金属圆中通以相等的电流，如图所示，问圆心O 点处的磁场强度大小及方向如何?答：根据圆电流中心处磁感应强度公式，水平金属圆在O 点的磁感应强度大小为RI20μ；方向垂直向下，竖直金属圆在O 点的磁感应强度大小为RI20μ；方向垂直指向纸面内。
故O 点叠加后的磁感应强度大小为RI220μ；方向为斜下450指向纸面内。
4、长直螺旋管中从管口进去的磁力线数目是否等于管中部磁力线的数目? 为什么管中部的磁感应强度比管口处大?答：因为磁力线是闭合曲线，故磁力线数目相等。
根据载流长直螺旋管磁感应强度计算公式)cos (cos 21120θθμ-=nI B 可知,管口处21πθ→，0cos 1=θ，管口处磁感应强度为20cos 21θμnI B =；中心处212cos 2cos cos θθθ'='-'，故中心处磁感应强度为20cos θμ'=nI B ，因为22θθ>',所以中心处磁感应强度比管口处大。
5、电荷在磁场中运动时，磁力是否对它做功? 为什么? 答：不作功，因为磁力和电荷位移方向成直角。
6、在均匀磁场中，怎样放置一个正方型的载流线圈才能使其各边所受到的磁力大小相等?答：磁力线垂直穿过正四方型线圈的位置。
因为线圈每边受到的安培力为B Ia F ⨯=,由于处在以上平面时，每边受到的磁力为IaB F =。
7、一个电流元Idl 放在磁场中某点，当它沿x 轴放置时不受力，如把它转向y 轴正方向时，则受到的力沿z 铀负方向，问该点磁感应强度的方向如何?答：由安培力公式B Idl dF ⨯=可知，当Idl 沿x 轴放置时不受力，即0=dF ，可知B 与Idl 的方向一致或相反，即B 的方向沿x 轴线方向。
《大学物理AⅠ》恒定磁场习题、答案及解法 天津理工大学(推荐文档)
《大学物理A Ⅰ》恒定磁场习题、答案及解法一．选择题。
1.边长为a 的一个导体边框上通有电流I ，则此边框中心的磁感应强度【C 】 （A ）正比于2a ； （B ）与a 成正比； （C ）与a 成反比 ； （D ）与2I 有关。
参考答案：()210cos cos 4ββπμ-=a I B aIa I B πμπππμ00243c o s 4c o s 44=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=2.一弯成直角的载流导线在同一平面内，形状如图1所示，O 到两边无限长导线的距离均为a ，则O 点磁感线强度的大小【B 】（A) 0 (B)aIπ2u )221(0+（C ）a I u π20 （D ）aIu o π42参考答案：()210cos cos 4ββπμ-=aIB ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=2212cos 4cos 443cos 0cos 400021a I a I a I B B B πμπππμππμ3．在磁感应强度为B的均匀磁场中，沿半径为R 的圆周做一如图2所示的任意曲面S ，则通过曲面S 的磁通量为（已知圆面的法线n与B 成α角）【D 】（A ）B 2r π （B ）θπcos r 2B （C ）θπsin r -2B （D ）θπcos r 2B -参考答案：⎰-=∙=ΦSM B r S d B απcos 2IIaaO4.两根长直导线通有电流I ，如图3所示，有3个回路，则【D 】（A ）IB 0a l d μ-=∙⎰（B)I B 0b2l d μ=∙⎰（C) 0l d =∙⎰ c B （D) IB C 02l d μ=∙⎰参考答案： ⎰∑==∙Ln i i I l d B 10μ5.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 】(A)B沿闭合回路的线积分相同，回路上各点的磁场分布相同(B)B沿闭合回路的线积分相同，回路上各点的磁场分布不同 (C)B沿闭合回路的线积分相同，回路上各点的磁场分布相同 (D)B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：6.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 】(A)1:1 (B)2:1 (C)4:1 (D)8:1参考答案： S I m = B m M ⨯= ()()142420000000000m a x m a x =⎪⎭⎫⎝⎛==B S I B S I B S I I S B M M7.质量为m 的电子以速度v垂直射入磁感应强度大小为B 的均匀磁场中，则该电子的轨道磁矩为【A 】(A)B mv 22 (B)B v m π222 (C)π222v m (A)Bm ππ22IIb cc a参考答案： R v m e v B 2= eBmv R = R ev R v e I ππ22==Bmv eB mv ev R ev R R ev IS m 222222=====ππ 8.下列对稳定磁场的描述正确的是【B 】(A) 由I B L∑=∙⎰0l d μ可知稳定磁场是个无源场（B ）由0S d =∙⎰LB 可知磁场为无源场 （C ）由I B L ∑=∙⎰0l d μ可知稳定磁场是有源场 （D ）由0S d =∙⎰L B 可知稳定磁场为有源场参考答案： ⎰=∙SS d B 0磁场是一个无源场⎰∑==∙Ln i i I l d H 1磁场是一个有旋场9.一运动电荷Q ，质量为m ，垂直进入一匀强磁场中，则【C 】 （A ）其动能改变，动量不变; （B ）其动能和动量都改变; （C ）其动能不变，动量改变; （D ）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。
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(B) I 是环路内、外电流的代数和
(C) 安培环路定律只在具有高度对称的磁场中才成立
(D) 只有磁场分布具有高度对称性时, 才能用它直接计算磁场强度的大小
17. 下述情况中能用安培环路定律求磁感应强度的是
[ ] (A) 一段载流直导线
(B) 无限长直线电流
(C) 一个环形电流
(D) 任意形状的电流
叙述中正确的是
[
] (A) d B 的方向与 r 方向相同
(B) d B 的方向与 I d l 方向 相同
(C)
d
B
的方向垂直于
I
d
l
与 r 组成的平面
(D) d B 的方向为( r )方向
11. 磁场的高斯定理 B d S 0 , 说明 s
图 7-1-9
[ ] (A) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数必然等于穿出的磁感应线的条数 (B) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数不等于穿出的磁感应线的条数 (C) 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内 (D) 一根磁感应线不可能完全处于闭合曲面内
表示在介质中的磁感应强度,
H 表示磁场强
[ ] (A) 各向同性的非铁磁性的均匀磁介质
(B) 各向同性的磁介质
(C) 铁磁质
(D) 各向异性的磁介质
59. 如图 7-1-59 所示，在磁感应强度为 B 的均匀磁场中，有 一圆形载流导线，a、b、c 是其上三个长度相等的电流元，则它
们所受安培力大小的关系为
[
] (A) 正比于 B, 正比于 v 2
(B) 反比于 B, 反比于 v2
(C) 正比于 B, 正比于 v
(D) 反比于 B, 反比于 v
39. 在某均匀磁场中放置有两个平面线圈, 其面积 S1 2S2 , 通有电流 I1 2I 2 , 它们
所受的最大磁力矩之比 M1 为 M2
1
[ ] (A) 1
7. 一电荷放置在行驶的列车上, 相对于地面来说, 电荷产生电场和磁场的情况将是
[ ] (A) 只产生电场 (B) 只产生磁场
q
v
(C) 既产生电场, 又产生磁场
(D) 既不产生电场, 又不产生磁场
图 7-1-7
9. 在电流元 I d l 激发的磁场中, 若在距离电流元为 r 处的磁感应强度为 d B ．则下列
大学物理
第 7 章 恒定磁场
填空题
一、选择题
1. 磁场可以用下述哪一种说法来定义? [ ] (A) 只给电荷以作用力的物理量
(C) 贮存有能量的空间
(B) 只给运动电荷以作用力的物理量 (D) 能对运动电荷做功的物理量
3. 下列叙述中错误的是
[
] (A) 一根给定的磁感应线上各点处的 B 的大小一定相等
L
图 图
77--11--1198
y
I
I
[ ] (A) x＝2 的直线上
(B) x＞2 的区域
O 1 23 x
(C) x＜1 的区域
(D) 不在 xOy 平面内
23. 有一个圆形回路 1 及一个正方形回路 2, 圆的直径和正
方形回路的边长相等, 二者中通有大小相等的电流, 它们在各自中心产生的I磁感应强度I 的大
29. 运动电荷垂直进入均匀磁场后, 下列各量中不守恒是
[ ] (A) 动量
(B) 关于圆心的角动量
(C) 动能
(D) 电荷与质量的比值
31. 如图 7-1-31 所示，一个长直螺线管通有交流电, 把一个带负电的粒子沿螺线管的轴
线射入管中, 粒子将在管中作
[ ] (A) 圆周运动
(B) 沿管轴来回运动
19. 边长为 L 的一个正方形线圈中通有电流 I, 则线圈中心的磁感 I
I
应强度的大小将
I
[ ] (A) 与 L 成正比 (C) 与 L 无关
(B) 与 L 成反比 (D) 与 L 3 成正比
21. 如图 7-1-21 所示, 两根载有相同电流的无限长直导线,
分别通过 x1＝1 和 x2＝3 的点，且平行于 y 轴．由此可知, 磁感 应强度 B 为零的地方是
(C) 螺旋线运动
(D) 匀速直线运动
33.
质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子,
以速度
v
沿与均匀磁场
B
成
角方向射入磁场,
其轨迹为一螺旋线．若要增大螺距, 应
[ ] (A) 增大磁场 B
(B) 减少磁场 B
(C) 减小速度 v
(D) 增加夹角
35.如图 7-1-35 所示，一电子在垂直于一均匀磁场方向作半径为 R 的圆周运动, 电子的
速度为 v , 忽略电子产生的磁场, 则此轨道内所包围面积的磁通量为
v
π mv
[
] (A) eR 2
πv
(B)
emR
B R
π mv
(C)
eR
π mvR
(D)
e
图 7-1-35
37. 一电子以速度 v 垂直地入射到一磁感应强度大小为 B 的均匀磁场中．忽略其电子产
生的磁场, 此时电子在磁场中运动的轨道所围面积的磁通量
[ ] (A) 顺磁质
(B) 抗磁质
(C) 铁磁质
(D) 以上三者都可以
55. 关于铁磁质, 下列说法中唯一不正确的是
[ ] (A) 铁磁质的 r 是远大于 1 的常数
(B) 铁磁质的 B B0
(C) 铁磁质存在磁滞现象
(D) 铁磁质有磁饱和现象
57. 以 B0
度．要使 H
表B 示, 且在真H 空中B的00 ,磁磁感介应质强应度是, B
力最大
B
(B) 三角形线圈受到的最大磁力矩为最小
(C) 三线圈所受的合磁力和最大磁力矩均为零 (D) 三线圈所受的最大磁力矩均相等
图 7-1-45
47. 已知一质子运动的轨迹是半径为 10 cm 的圆弧, 运动轨迹平面与磁感应强度大小为
0.3 Wbm–2 的磁场垂直．则该质子动能的数量级是
[ ] (A) 0.01 MeV
27. 可以证明, 无限接近长直电流处( r→0)的 B 为一有限值．可是从毕–萨定律得到的长 直电流的公式中得出, 当 r→0 时 B→∞．解释这一矛盾的原因是 [ ] (A) 毕–萨定律得出的过程不够严密
(B) 不可能存在真正的无限长直导线 (C) 当 r→0 时, 毕–萨定律已不成立 (D) 毕–萨定律是一个近似理论
13. 磁场中的高斯定理 B d S 0 说明了磁场的性质之一是 s
[ ] (A) 磁场力是保守力
(B) 磁感应线可能闭合
(C) 磁场是无源场
15. 对于安培环路定律 H dl
L
(D) 磁场是无势场
I , 在下面说法中正确的是
[ ] (A) H 只是穿过闭合环路的电流所激发, 与环路外的电流无关
(B) 2
(C) 4
(D)
4
41. 一直径为 2.0 cm、匝数为 300 匝的圆线圈, 放在 5 10-2 T 的磁场中, 当线圈内通过
10 mA 的电流时, 磁场作用于线圈的最大磁力矩为
[ ] (A) 4.7 Nm
(B) 4.7 10-2 Nm
(C) 4.7 10-5 Nm
(D) 4.7 10-4 Nm
(B) 一根给定的磁感应线上各点处的 B 的方向不一定相同
(C) 均匀磁场的磁感应线是一组平行直线
(D) 载流长直导线周围的磁感应线是一组同心圆环
5. 下列叙述中不能正确反映磁感应线性质的是 [ ] (A) 磁感应线是闭合曲线
(B) 磁感应线上任一点的切线方向为运动电荷的受力方向 (C) 磁感应线与载流回路象环一样互相套连 (D) 磁感应线与电流的流向互相服从右手定则
(B) 0.1 MeV
(C) 1 MeV
(D) 10 MeV
49. 用丝线吊一铜制成的单摆, 放在均匀磁场中．此单摆沿垂直于磁感应线方向开始摆
动时的周期与它在沿平行于磁感应线方向开始摆动时的周期相比
[ ] (A) 要大
(B) 要小
(C) 一样
(D) 不能比较
51. 电荷为(+q)的粒子以速度为 v＝0.01c 沿 x 轴方向运动, 磁感应强度 B 的方向沿 y
43. 一个载流线圈磁矩的大小取决于
[ ] (A) 线圈的长度
(B) 线圈所围的面积
(C) 导线本身的横截面积
(D) 线圈所在处的磁场强度
45. 在均匀磁场中放置三个面积相等且通过相同电流的线圈: 一个是矩形, 一个是正方
形, 另一个是三角形, 如图 7-1-45 所示．下列叙述中正确的是
[
] (A) 正方形线圈受到的合磁力为零, 矩形线圈受到的合磁
轴．要使粒子不偏转需加一个什么样的电场? [ ] (A) E＝B, 沿－y 方向
(B) E＝B, 沿 z 方向 (C) E＝vB, 沿－z 方向 (D) E＝vB, 沿 z 方向
y
B q+
v
z
x
图 7-1-51
53. 某种磁介质在外磁场中被磁化后, 其磁化强度方向总与外磁场方向相反, 则该磁介
质必是
小之比 B1 为 B2
O
O
[ ] (A) 0.90 (C) 1.11
(B) 1.00 (D) 1.22
图 7-1-23
25. 两根载有相同电流的通电导线, 彼此之间的斥力为 F．如果它们的电流均增加一倍,
相互之间的距离也加倍, 则彼此之间的斥力将为变为
F
[ ] (A)
4
F
(B)
2
(C) F
(D) 2F
I
a
cb
B
[
] (A) Fa > Fb > Fc