作业6-磁场作业(二)

吉林大学大学物理练习册稳恒电流的磁场作业

取半径为 r ~ r+dr 的细圆环
dq 2rdr
dI
2
2rdr rdr
O Rr
B1 B2 r 1 R
dI
2
dB dr
B1 B2
2r dB
2dI
r
dr
R r
2
I
dr
2r
2
0
(
2 R
r
)
2
5. 两条无穷长的平行直导线距2a，分别载有大小相等方向相反的电流I。空间任一点P到两导线的垂直距离分别为 x1和x2，求P点的磁感应强度B。
（2）当φ＝ / 2 时，线圈所受的力矩最大。
5．半径为R细圆环均匀带电，电荷线密度为λ。
若圆环以角速度ω绕过环心且垂直于环面转轴作
匀速转动，则环心处的磁感应强度B 的大小
为
0 / 2
。 I nq 2R
2
B
0 I
2R
0 /
2
6. 一均匀带电圆环，带电量为＋q，其半径为R，
置于均匀磁场中B，的B方向与圆环所在平面成
和洛仑兹力
B.只有库仑力和洛仑兹力
C.只有三种中某一种
5．载流为I、磁矩为Pm的线圈，置于磁感应强度为B的均匀磁场中。若Pm与B方向相同，则通过线圈的磁通量Ф与线圈所受的磁力矩M的大小为
A． IBPm , M 0
B． BPm , M 0
I
C． IBPm , M BPm
D．
BPm I
b 2 x 2
b
F3
0I1I2 dl L 2 x
ba
0 I1I 2
dx
0 I1I 2
ba ln
b 2 cos45 x 2 cos45 b

物理班普通物理[下]作业参考答案及解析02磁

练习七1.两个粗细不同、长度相同的铜棒串联在一起，在两端加有一定的电压V ，如图所示，略去分界处的边缘效应，问：（1）通过两棒的电流强度是否相同？（2）通过两棒的电流密度是否相同？（3）两棒中的电场强度是否相同？（4）细棒两端和粗棒两端的电压是否相同？解： (1) 通过两棒的电流强度相同；（串联）（2） ISδ=，121212,I I S S δδ=≠−−→≠ 即通过两棒的电流密度不同；（3） E ρδ=，121212,E E ρρδδ=≠−−→≠ 即两棒中的电场强度不同；（4） lR Sρ=，12121212,,l l S S R R ρρ==≠−−→≠ 111222U I R I R U =≠=即细棒两端和粗棒两端的电压不同。

2.一铜棒的横截面积为20mm ×80mm ，长为2m ，两端的电势差为50mV 。

已知铜的电阻率为ρ＝1.75×10-8Ω·m ，铜内自由电子的数密度为8.5×1028/m 3。

求：（1）棒的电阻；（2）通过棒的电流；（3）棒内的电流密度；（4）棒内的电场强度；（5）棒所消耗的功率；（6）棒内电子的平均漂移速度。

解：（1）85621.7510 2.1910()208010l R S ρ---==⨯⨯=⨯Ω⨯⨯ （2）3535010/(2.1910) 2.2810(A)UI R --==⨯⨯=⨯ （3）36622.2810/(208010) 1.4310(A/m )I Sδ-==⨯⨯⨯=⨯（4）8621.7510 1.43102.5010(V/m)E ρδ--==⨯⨯⨯=⨯（5）332.28105010114(W)P IU -==⨯⨯⨯=（6）628194/() 1.4310/(8.510 1.610) 1.0510(m/s)v ne δ--==⨯⨯⨯⨯=⨯3.金属导体中的传导电流是由大量的自由电子的定向漂移运动形成的，自由电子除无规则热运动外，将沿着电场强度E 的反方向漂移。

大学物理第六章稳恒磁场习题参考答案

第六章稳恒磁场作业集第37讲毕奥-萨伐儿定律一、Ⅰ类作业：解：根据毕奥萨伐尔定律20sin d 4d r l I B θπμ=，方向由右手定则决定。

(1)202020d 490sin d 4sin d 4d L l I L l I r l I B πμπμθπμ=︒==方向垂直纸面向里（沿z 轴负向）。

（2）00sin d 4sin d 4d 2020=︒==L l I r l I B πμθπμ（3）202020d 490sin d 4sin d 4d L l I L l I r l I B πμπμθπμ=︒==，方向沿x 轴正向。

（4）因为2245sin sin ,2222=︒==+=θL L L r ，所以2020d 82sin d 4d Ll I r l I B πμθπμ==，方向垂直纸面向里（沿z 轴负向）。

37.2教材223页第6.2、6.4、6.6题解：（1）6.2：（2）6.4：（3）6.6：二、Ⅱ类作业：解：根据磁场叠加原理可知，中心点O 的磁感应强度是两根半无限长载流导线的B 和41载流圆弧的B 的矢量和。

即321B B B B ++=其中，半无限长载流导线在其延长线上的031==B B ，41载流圆弧的R I B 802μ=，方向垂直纸面向外。

所以RI B B 802μ==，方向垂直纸面向外第38讲磁场的性质一、Ⅰ类作业：38.1一块孤立的条形磁铁的磁感应线如图所示，其中的一条磁感线用L 标出，它的一部分在磁铁里面，你能根据安培环路定理判断磁铁里面是否有电流吗？如果有穿过L 的电流方向是怎样的？解：因为磁感应强度沿L 的线积分不为零，即环量不为零，根据安培环路定理，有电流穿过环路L 。

根据右手定则，电流是垂直纸面向里。

38.2教材229页6.7、6.9题二、Ⅱ类作业：38.3如图所示，有一根很长的同轴电缆，由两层厚度不计的共轴圆筒组成，内筒的半径为1r 1，外筒的半径为r 2，在这两导体中，载有大小相等而方向相反的电流I ，计算空间各点的磁感应强度．解：该电流产生的磁场具有轴对称性，可用安培环路定理计算磁感应强度。

《第一章 1 磁场对通电导线的作用力》作业设计方案-高中物理人教版2019选择性必修第二册

《磁场对通电导线的作用力》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 学生对磁场的概念有深入理解，能明确磁场的方向、强度等性质；2. 学生对通电导线在磁场中受到的作用力有清晰的认识，能够理解其受力方向与磁场、电流等因素的关系；3. 通过作业，提高学生的观察、分析和解决问题的能力，进一步加深对磁场和电流相互作用的理解。

二、作业内容1. 基础理论题：（1）简述磁场的概念，并画出描述磁场的基本物理量（如磁感应强度、磁通量等）的符号和单位；（2）在一张白纸上画出通电直导线在磁场中的运动轨迹，根据所学知识解释其运动现象。

2. 实践操作题：（1）利用简易器材（如铁钉、细线、小磁针等）制作一个通电直导线，并放入磁场中，观察并记录导线所受的作用力；（2）改变电流强度或磁场强度，重复上述步骤，分析比较两次作用力的差异；（3）根据实验结果，讨论并解释导线受力与电流、磁场等因素的关系。

3. 思考题：（1）根据左手定则，试解释通电导线在磁场中所受作用力的方向；（2）如果将通电导线换成弯曲的导线，其受力情况会有何变化？为什么？三、作业要求1. 学生在完成基础理论题时，应仔细阅读教材，理解相关概念和公式；2. 实践操作题需要学生亲自动手操作，观察和记录现象，分析数据，因此应给予充足的时间；3. 思考题需要学生综合运用所学知识进行思考和解答，鼓励创新思维，不必拘泥于标准答案；4. 作业完成后，需上交检查，以便教师了解学生的学习情况。

四、作业评价1. 基础理论题的回答情况将反映学生对基本概念和公式的掌握情况；2. 实践操作题的回答情况将反映学生的实验操作能力、观察分析能力和解决问题的能力；3. 思考题的回答情况将进一步考察学生的综合思考能力和创新能力。

五、作业反馈1. 教师将根据学生的作业完成情况，对普遍存在的问题进行集中讲解；2. 对于个性问题，教师将给予针对性的指导；3. 学生可根据教师的反馈和建议，对自己的作业进行反思和改进。

作业6 磁场毕奥定律

0 I 解：由公式 B 2 r
可得电流强度为:
I
2 rB
0
2 4 10 7.0 10 7 4 10
3
5
1 .4 A
计算：7－1 两根无限长直导线相互垂直地放置在两正交平面内，分别通有电流I1=2A，I2=3A，如图所示。求点M1和M2处的磁感应强度的大小。图中AB=2cm， AM1＝AM2=lcm，。
解法（2）电荷做圆周运动，可以看成是园电流，圆电流在园心处的磁场为 I
而电子做圆周运动等效电流为
2r 代入后结果相同， e e I 这里T是圆周运 T 2r/v 动的周期。
B
0
,
2. 若要使半径为4×10-3m的裸铜线表面的磁感强度为7.O×10-5T，则铜线中需要通过的电 1.4A 流—————— 。
作业1
磁场，毕奥萨伐尔定律
1.电流I由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀分布的圆环，再由b点沿半径方向流出，经长直导线2返回电源。已知圆环的半径为R。若长直导线1、2和圆环在环心O点产生的磁感应强度用、和表示，则【 A 】。
(C) B1 B2 0 但 B3 0 (D) B1 B2 0 但 B3 0
解：电流I1在M1处产生的磁场垂直纸面向外，在M2处磁场垂直纸面向内。大小，设AM1＝a则 0 I1 B1 2 a
电流I2在M1、M2处产生的磁场平行于电流I1向上，如 M2处磁场方向如右图 B1 0 I 2 B2 B2 2 a 由于B1、B2相互垂直，故M2处的磁感应强度为
2
4 10 2 (0.01 )
7
2 2 12 4.47 105 T
2.7－2一无限长的载流导线中部被弯成圆弧形，圆弧半径R=3cm，导线中的电流I=2A，如图所示，求圆弧中心O点的磁感应强度。

2024-2025学年高中物理第三章磁场2磁场对通电导线的作用——安培力教案教科版选修3-1

6. 实验操作技巧：在进行安培力实验时，需要注意导线的放置、磁场的强度和方向、电流的大小等因素。通过调整导线的位置和方向，可以观察到不同的安培力现象。
七、教学反思与改进
回顾本节课的教学，我认为在以下几个方面取得了较好的效果：
1. 通过实验演示，学生能够直观地观察到安培力的现象，增强了他们的感性认识。实验操作环节，学生积极参与，动手能力强，对安培力的理解更加深入。
2. 教学活动设计
为了促进学生的参与和互动，我设计了以下教学活动：
（1）实验演示：通过实验，让学生直观地观察安培力的现象，引发学生的兴趣和好奇心。在实验过程中，学生将亲自动手操作，观察不同电流、磁场条件下导线受到的安培力。
（2）角色扮演：学生分组扮演“磁场”、“电流”和“安培力”三个角色，通过角色扮演，让学生更好地理解三者之间的关系。
（2）视频：播放实验操作视频，帮助学生更好地理解实验过程和观察安培力的现象。
（3）在线工具：利用在线工具，如物理模拟软件，让学生模拟和观察安培力的产生和作用效果。
（4）实物模型：准备磁场、电流和安培力的实物模型，让学生更直观地理解三者之间的关系。
五、教学流程
（一）课前准备（预计用时：5分钟）
学生预习：
二、核心素养目标
本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、实验探究和科学态度四个方面。首先，通过学习磁场对通电导线的作用，学生将建立正确的物理观念，理解安培力的产生原因和作用效果。其次，学生需要运用科学思维，分析安培力的方向和大小，以及与电流、磁场之间的关系。在此基础上，学生将进行实验探究，观察安培力的现象，验证理论知识，培养实验操作能力和问题解决能力。最后，通过学习本节课内容，学生将培养积极的科学态度，激发对物理学科的兴趣和好奇心，增强对科学知识的认同感和责任感。

大学物理磁场作业(二)习题与解答

1、如图所示，半圆形线圈半径为R ，通有电流I ，在磁场B 的作用下从图示位置转过30°时，它所受磁力矩的大小和方向分别为（ (4)）（1）214R IB π，沿图面垂直向下；（2）214R IB π，沿图面垂直向上；（3）234R IB π，沿图面垂直向下；（4）234R IB π。

沿图面垂直向上。

2、如图所示，载流为I 2的线圈与载流为I 1的长直导线共面，设长直导线固定，则圆线圈在磁场力作用下将（ (1)）（1）向左平移；（2）向右平移；（3）向上平移；（4）向下平移。

3、质子和α粒子质量之比为1:4，电量之比为1:2，它们的动能相同，若将它们引进同一均匀磁场，且在垂直于磁场的平面内作圆周运动，则它们的回转半径之比为（(2) ）（1）1:4；（2）1:1；（3）1:2；（4）124、如图所示，a 、c 处分别放置无限长直载流导线，P 为环路L 上任一点，若把a 处的载流导线移至b 处，则（(4) ）（1）L B dl •⎰变，p B 变；（2）L B dl •⎰变，p B 不变；（3）L B dl •⎰不变，p B 不变；（4）LB dl •⎰不变，p B 变5、如图所示，ab 导线与无限长直导线GE 共面，ab 延长线与GE 交于O 点成45°，若分别通以电流I 1=20 A ，I 2=10 A ，ab 长92L = cm ，a 端距GE 为d=1 cm ，求ab 在图示位置时所受GE 产生的磁场作用力F 。

解答：此题直接运用无限长直导线磁场公式以及通电直导线和磁场作用公式即可。

2F I dl B =⨯⎰，其方向为垂直于ab 向左上，其大小如下计算：设ab 上dl 长度距GE 为r ，则有2()]2dl d r d dr =-=，r 的取值范围很明显是[0.01,0.1]。

于是有 0.10122224I F BI dl I dr r μπ==⎰⎰，代入相关数值并且积分得到， 41.310F N -=⨯。

【大学物理bjtu】磁习题课2(磁感应)

∫∫ D ⋅ dS = ∫∫∫ ρdV
S V
通量
∫∫ B ⋅ dS = 0
dΦ ∂B ∫LE ⋅ dl = − dt = −∫∫S ∂t ⋅ dS ∂D ∫LH ⋅ dl = ∫∫S jC ⋅ dS + ∫∫S ∂t ⋅ dS
S
环流
要求: 要求:公式的精确表达以及每个公式的物理意义. 每个公式的物理意义.
位移电流密度
∂D jd = ∂t
Id =
dt
=∫
s
∂t
⋅ dS
引入位移电流概念的思想是:变化着的电场引入位移电流概念的思想是变化着的电场也如同传导电流一样,可以激发磁场. 可以激发磁场也如同传导电流一样可以激发磁场
8.麦克斯韦方程组的积分形式麦克斯韦方程组的积分形式: 麦克斯韦方程组的积分形式
ε2 = ∫ E ⋅ dl = ∫ E1 ⋅ dl +∫ E2 ⋅ dl
0 0 R
O
R R
ε ∆OAC = ε OA + ε AC + ε CO ε2 = εAC = ε∆OAC = dB ( S
做辅助线OA、做辅助线、 OC，，
=0
A
v
D
F R C
R2 π dB + S扇形ODF )= ( 3+ ) ∆AOC dt 4 3 dt 2 R π dB 方向: 方向: ε = ( 3 + ) − vBR 方向:左→右方向:左→右 4 3 dt
ε 21 = − M
是通过回路1(2)的由回路的由回路2(1)中电流式中Ψ12 (Ψ21) 是通过回路的由回路中电流 I2(I1) 所产生的全磁通。所产生的全磁通。 dI 1 互感电动势

人教版高中物理选择性必修第二册课后习题第2章电磁感应电磁感应中的电路、电荷量和图像问题

分层作业11 电磁感应中的电路、电荷量和图像问题A组必备知识基础练题组一电磁感应中的电路问题1.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。

现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是( )2.如图所示,两个相同导线制成的开口圆环,大环半径为小环半径的2倍,现用电阻不计的导线将两环连接在一起,若将大环放入一均匀变化的磁场中,小环处在磁场外,a、b两点间电压为U1,若将小环放入这个磁场中,大环在磁场外,a、b两点间电压为U2,则 ( )A.U1U2=1 B.U1U2=2C.U1U 2=4D.U 1U 2=14题组二电磁感应中的电荷量问题3.如图所示,空间内存在垂直于纸面的匀强磁场,在半径为a 的圆形区域内部及外部,磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B 。

一半径为b(b>a)、电阻为R 的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合。

在内、外磁场同时由B 均匀地减小到零的过程中,通过导线环截面的电荷量为( )A.πB |b 2-2a 2|R B.πB (b 2+2a 2)RC.πB (b 2-a 2)R D.πB (b 2+a 2)R4.(多选)(辽宁大连高二期中)如图所示,长直导线通以方向向上的恒定电流I,矩形金属线圈abcd 与导线共面,线圈的长宽比为2∶1,第一次将线圈由静止从位置Ⅰ平移到位置Ⅱ停下,第二次将线圈由静止从位置Ⅰ绕过d 点垂直纸面的轴线旋转90°到位置Ⅲ停下,两次变换位置的过程所用的时间相同,以下说法正确的是( )A.两次线圈所产生的平均感应电动势相等B.两次通过线圈导线横截面的电荷量相等C.两次线圈所产生的平均感应电动势之比为2∶1D.两次通过线圈导线横截面的电荷量之比为2∶15.(多选)(四川泸州高二期末)一跑步机的原理图如图所示,该跑步机水平底面固定有间距L=0.8 m的平行金属电极,外接有理想电压表和R=8 Ω的定值电阻,电极间充满磁感应强度大小B=0.5 T、方向竖直向下的匀强磁场。

高中物理人教版必修三第十三章磁场磁感线作业(含答案)

13.1 磁场磁感线Ⅰ. 基础达标1．关于磁场，下列说法正确的是（）A．磁场是一种为研究物理问题而假想的物质B．所有磁场都是电流产生的C．磁场只有强弱没有方向D．地球是一个磁体【答案】D【详解】A．磁场看不见，摸不着，但却真实存在，故A错误；B．磁体也能产生磁场，故B错误；C．磁场不仅有强弱，而且也有方向，故C错误；D．地球周围存在地磁场，故地球是一个磁体，故D正确。

故选D。

2．（多选）关于磁感线，下列说法中正确的是（）A．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱B．磁感线是磁场中实际存在的线C．两条磁感线不可能相交D．磁感线总是不闭合的【答案】AC【详解】A．磁感线的疏密程度反映磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强，故A正确；B．磁感线是磁场中不存在的线，是假设出来描述磁场的，故B错误；C．如果两条磁感线相交，那么交点的磁场就有两个方向，不符合实际，所以两条磁感线不可能相交，故C正确；D．磁感线总是闭合的，故D错误。

故选AC。

3．磁场中某区域的磁感线如图所示，则（）A．a处磁场比b处磁场强B．b处磁场和a处磁场强度一样C．小磁针N极在a处受力比b处受力大D．小磁针N极在a处受力比b处受力小【答案】D【详解】AB．根据磁感线越密的地方，磁感应强度越大，所以a处的磁感应强度小于b处的磁感应强度，故A B错误；CD．小磁针在磁感应强度大的地方受到的力大，所以小磁针N极在a处受力比b处受力小，故C 错误，D正确。

故选D。

4．关于电场线和磁感线，下列说法正确的是（）A．运动的带电粒子在电场、磁场中的受力方向均和场线在一直线上B．带电粒子顺着电场线的方向运动，其电势能一定减小C．带电粒子垂直于磁感线的方向射入匀强磁场中，其速度大小不会改变D．电场线和磁感线均不相交且均为不封闭曲线【答案】C【详解】A．运动的带电粒子在电场中的受力方向和电场线的切线方向一致，运动的带电粒子在磁场中的受力方向和磁感线的方向垂直，Ａ错误；B．带电粒子顺着电场线的方向运动，电场力做正功电势能减小，电场力做负功电势能增加，Ｂ错误；C．带电粒子垂直于磁感线的方向射入匀强磁场中，其速度大小不会改变，Ｃ正确；D．电场线为不封闭的曲线，磁感线为封闭曲线，Ｄ错误。

电磁感应作业题

带有越来越多的正电荷。
B’
a
C+
D-
v
b B
铜芯
10
9. 在圆柱形空间内有一磁感应强度为B的均匀磁场，如图所示。B的大小以速率dB/dt变化。现将一根导线放在磁场中ab 和a’b’两个不同的位置上，则
（A）电动势只在ab位置上产生。（B）电动势只在导线a’b’位置上产生。
[ D]
（C）电动势在ab和a’b’中都产生，且两者大小相等。
把圆板看作是由许多细杆绕轴转动，
d
R
Bvdl
R
Bwldl
1 BwR2
即各点大小相同
0
0
2
vO B
由 (v B) dl ·
L
·
·
·
·R
·
R
w
O′
· 知电动势的方向沿曲
线由外指向中心
·
·v ·
·
·
17
5 一线圈中通过的电流I随时间 t 变化的规律，如图所示。试定性画出自感电动势L随时间变化的规律。（以I的正向作为的正向）
8
8. 如图，一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向左作匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面。若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的C极板上
（A）带有一定量的正电荷。（B）带有一定量的负电荷。（C）带有越来越多的正电荷。（D）带有越来越多的负电荷。
导体棒运动产生感应电动势方向如图。由此感应电流
长度为棒长的1/4，则
(A)A点比B点电势高． (B) A点与B点电势相等．
(C)A点比B点电势低． (D) 有稳恒电流从A点流向B点．
d
dt

第十二章电磁感应电磁场(二)作业答案

一. 选择题[ A ] 1 (基础训练4)、两根很长的平行直导线，其间距离为a ，与电源组成闭合回路，如图12-18．已知导线上的电流为I ，在保持I 不变的情况下，若将导线间的距离增大，则空间的(A) 总磁能将增大． (B) 总磁能将减少．(C) 总磁能将保持不变．(D) 总磁能的变化不能确定【解答】212m W L I =，距离增大，φ增大，L 增大， I 不变，m W 增大。

[ D ]2（基础训练7）、如图12-21所示．一电荷为q 的点电荷，以匀角速度作圆周运动，圆周的半径为R ．设t = 0 时q 所在点的坐标为x 0 = R ，y 0 = 0 ，以i 、j分别表示x 轴和y 轴上的单位矢量，则圆心处O 点的位移电流密度为： (A)i t R q ωωsin 42π (B) j t Rq ωωcos 42π (C) k R q 24πω (D) )cos (sin 42j t i t Rq ωωω-π 图 12-21 【解答】设在0—t 的时间内，点电荷转过的角度为ωt ，此时，点电荷在O 点产生的电位移矢量为0D E ε=, ()222000cos sin ,444rqR q q E e ti tj R R R R ωωπεπεπε=-=-=-+ 式中的r e 表示从O 点指向点电荷q 的单位矢量。

()2sin cos 4d dD q J ti tj dt R ωωωπ∴==-。

[ C ] 3 (基础训练8)、如图12-22，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H 的环流两者，必有： (A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H . (B) ='⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H .(C) <'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H. (D) 0d 1='⎰⋅L l H .【解答】全电流是连续的，即位移电流和传导电流大小相等、方向相同。

《第二十章第1节磁现象磁场》作业设计方案-初中物理人教版九年级全一册

《磁现象磁场》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业旨在通过磁现象和磁场的基础知识学习，使学生能够：1. 理解磁现象的基本概念，掌握磁铁的磁性和磁场方向。

2. 掌握磁场的基本性质，理解磁感线、磁通量等概念。

3. 培养学生的观察能力、实验能力和分析问题的能力。

二、作业内容本课时作业内容主要围绕《磁现象磁场》章节的重点知识展开，具体包括：1. 基础知识巩固：要求学生复习磁铁的磁性、磁场方向等基本概念，并完成相关填空题和选择题。

2. 实验操作：设计一个简单的磁铁实验，让学生观察并记录磁铁的磁场分布情况，加深对磁场方向和磁感线的理解。

3. 拓展应用：引导学生分析生活中的磁现象，如电磁铁的应用、指南针的原理等，并完成一篇小论文，阐述自己对磁现象的理解和感悟。

三、作业要求为确保学生能够高效完成本课时作业，特提出以下要求：1. 基础知识巩固部分：要求学生认真复习课堂所学，准确填写答案，不得抄袭他人作业。

2. 实验操作部分：学生需按照教师指导进行实验操作，认真观察并记录实验现象和数据，分析实验结果。

3. 拓展应用部分：学生需结合生活实际，分析身边的磁现象，并撰写一篇条理清晰、观点明确的论文，字数不少于500字。

论文中应包含对磁现象的基本理解、对电磁铁和指南针原理的阐述以及个人感悟等。

4. 作业提交：学生需在规定时间内将作业纸质版和电子版一并提交给教师。

纸质版需字迹工整，电子版请发送至教师指定的邮箱。

四、作业评价教师将根据以下标准对学生的作业进行评价：1. 基础知识巩固部分：评价学生是否准确掌握了磁现象的基本概念和磁场方向等知识。

2. 实验操作部分：评价学生是否按照教师指导进行了实验操作，是否认真观察并记录了实验现象和数据。

3. 拓展应用部分：评价学生的论文是否条理清晰、观点明确，是否能够结合生活实际分析身边的磁现象，并表达出自己的感悟。

4. 作业整体质量：综合学生的完成情况、准确性和规范性进行评价，给出相应的分数和评语。

6.磁场的安培环路定理

《大学物理》作业 No.6 磁场的安培环路定理班级 ___________ 学号 __________ 姓名 ____________ 成绩 __________说明：字母为黑体者表示矢量内容提要：安培环路定理 ∑⎰=⋅I l d B L0μ1. 安培环路定理的理解：①B是环路上各点的磁感应强度，是环路内外所有电流共同激发的磁场。

②∑I 只是被环路包围的电流的代数和。

③不被环路包围的电流在环路上激发的磁场在环路的线积分中抵消掉了。

④环路上各点0=B 时，必有0=∑I ；但0=∑I 时，未必环路上各点的B 一定都为零。

⑤对于电流的正负的规定：当电流的方向与环路积分的方向符合右手螺旋关系时，电流为正，否则为负。

⑥安培环路定理中的电流应该是闭合（或无限长）恒定电流，对于一段恒定电流的磁场，安培环路定理不成立。

2. 安培环路定理的应用：①只有在磁场具有较好的对称性时才能用安培环路定理求解B ，但安培环路定理是普遍成立的，不具有较好对称性的磁场不能用安培环路定理求解B ，但定理依然成立。

②利用安培环路定理求磁场分布一般包含两步：首先依据电流的对称性分析磁场分布的对称性，然后再利用安培环路定理计算磁感应强度的数值和方向。

此过程中决定性的技巧是选取合适的闭合路径L （环路），以便⎰⋅Ll d B 中的B 能以标量形式从积分号内提出来。

基本要求：1.掌握安培环路定理：2.掌握安培环路定理分析计算磁感应强度的条件和方法，并能熟练运用。

一、选择题1.如图6.1所示,有两根无限长直载流导线平行放置,电流分别为I 1和I 2, LI 1在L 内,I 2在L 外,P 是L 上的一点,今将I 2 在L 外向I 1移近时,则有 [ ] (A)l B d ⋅⎰L与B P同时改变. (B) l B d ⋅⎰L与B P都不改变. (C) l B d ⋅⎰L不变,B P改变.(D)l B d ⋅⎰L改变,BP不变.2.对于某一回路l ，积分l B d ⋅⎰l等于零，则可以断定I 图6.1[ ] (A) 回路l 内一定有电流. (B) 回路l 内可能有电流.(C) 回路l 内一定无电流. (D) 回路l 内可能有电流，但代数和为零.3. 如图6.2所示，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 ⋅⎰l等于[ ] (A) I u 0(B) I u 031(C)I u 041(D) I u 0324. 用相同细导线分别均匀密绕成两个单位长度匝数相等的半径为R 和r 的长直螺线管(R =2r )，螺线管长度远大于半径.今让两螺线管载有电流均为I ，则两螺线管中的磁感强度大小B R 和B r 应满足：[ ] (A) B R = 2B r . (B) B R = B r . (C) 2B R = B r . (D) B R = 4B r .二、填空题1.在安培环路定理中iLI∑=⋅⎰0d μl B , 其中∑I i 是指 ;B 是由的电流产生的.2. 两根长直导线通有电流I ,图6.3所示有三种环路,对于环路a ,=⋅⎰a L l B d ;对于环路b , =⋅⎰b L l B d 。

第十一章恒定电流的磁场(二)作业答案

一、选择题【 C 】1.（基础训练2）三条无限长直导线等距地并排安放，导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有1 A ，2 A ，3 A 同方向的电流．由于磁相互作用的结果，导线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ单位长度上分别受力F 1、F 2和F 3，如图所示．则F 1与F 2的比值是：(A) 7/16． (B) 5/8． (C) 7/8． (D) 5/4．【答】设导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的电流强度分别为321,,I I I ，产生的磁感应强度分别为321,,B B B ，相邻导线相距为a ，则()()0203011123110301022231227,2224222II F I l B B I l a a a I I F I l B B I l a a aμμμπππμμμπππ⎛⎫=+=+= ⎪⋅⎝⎭⎛⎫=-=-= ⎪⎝⎭式中121231, 1, I 1A, I 2A, I 3A l m l m =====，得 8/7/21=F F .【 D 】2. (基础训练6)两个同心圆线圈，大圆半径为R ，通有电流I 1；小圆半径为r ，通有电流I 2，方向如图．若r << R (大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A) Rr I I 22210πμ． (B)Rr I I 22210μ． (C)rR I I 22210πμ． (D) 0．【答】大圆电流在圆心处的磁感应强度为，方向垂直纸面朝内2RI B 101μ=；小圆电流的磁矩为方向垂直纸面朝内，,222r I p m π=所以，小圆电流受到的磁力矩的大小为2211sin 00m m M p B p B =⨯=︒=[ B ]3.（自测提高2）如图所示，一电子以速度v垂直地进入磁感强度为B的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将(A) 正比于B ，反比于v 2． (B) 反比于B ，正比于v 2． (C)正比于B ，反比于v ． (D) 反比于B ，反比于v ．【答】电子在磁场中做匀速率圆周运动，运动平面的法向平行于磁感应强度方向，因此，磁通量为2R B πΦ=，其中半径R 可由式2v evB m R =求得：mv R eB =，所以222mv m v B eB eB ππ⎛⎫Φ== ⎪⎝⎭.F 1F 2F 31 A2 A3 A ⅠⅡⅢOrR I 1 I 2[ B ]4、（自测提高4）一个动量为p 的电子，沿图示方向入射并能穿过一个宽度为D 、磁感强度为B(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区域，则该电子出射方向和入射方向间的夹角为 (A)p eBD 1cos-=α．(B)p eBD 1sin -=α． (C)epBD 1sin -=α． (D) ep BD 1cos -=α．【答】电子在磁场中的轨迹为一段圆弧，如图。

大学物理学第五版马文蔚高等教育出版社磁场2

L
(7-19)
讨论： (1) 式中各量的含义： B ～环路上各点的磁感应强度。由环路内、外电流共同产生的。 I ～穿过环路内的电流的代数和。注意 I 的正负的确定方法。 L1 I2 I1 L2 I
I1

L3 L4
I2
① B d l 0 ( 2 I 2 I1 ) L1 ③ B d l 0 ( I1 I 2 )
n1 O
n2
7-4 毕奥-萨伐尔定律（Biot-Savart law）四.运动电荷的磁场
L
E
r
•P
+++ ++++ + ++++ +++ +++ +++ ++++++++ ++++ ++++ + ++ + ++ + +++ + ++ + +++ + ++ ++ ++ + + + +++ ++ ++ + + ++++ I d l e r +++ + ++++ +++++++++ + +++++ ++++++ +++d B 0 + + + + +++++ +++ +++ ++ ++ + + + + + + + (7-12c) 2 4 r dl S 运动电荷 q 产生的磁场导体单位体积内电荷数 n dB 0 (qnvS)dl B dl内电荷数: dN= nSdl sin 2 dN 4r (nSdl ) 0 I d l 0 dB sin vq sin 2 2 4 r 4 r 方向与 d B 同向，仍为 I d l r 。 q 的平均速度 v 取dl = v dt 0 qv r (7-15a) 矢量式：B 3 则电流元体积dV = Sdl = Svdt 4 r 0 qv er dN=ndV=nSvdt 此体积内电荷数： B (7-15b) 2 4 r dq qdN q(nSvdt) 说明： B 的方向垂直于 v 和 I qnvS 所确定的平面。 dt dt dt r

暑假作业06 交变电流及其描述(解析版)-2025版高二物理暑假作业

作业06交变电流及其描述一、正弦式交变电流的产生1.两个特殊位置①中性面位置(S⊥B，如图中的甲、丙线圈平面与磁场垂直的位置，此时Φ线圈经过中性面时，电流方向发生改变，线圈转一圈电流方向改变两次．②垂直中性面位置(S∥B，如图中的乙、丁此时Φ为0，ΔΦΔt最大，e最大，i最大。

2．从中性面开始计时，线圈中产生的电动势的瞬时值表达式：的峰值，E m＝NωBS.3．正弦式交变电流：按正弦规律变化的交变电流叫作正弦式交变电流，简称正弦式电流．4．正弦式交变电流和电压电流表达式i＝I m sinωt，电压表达式也叫峰值．一、单选题1．图甲为交流发电机示意图，图中两磁极之间的磁场可近似为匀强磁场，A为理想电流表，线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'沿逆时针方向匀速转动。

从图示位置开始计时，电刷E、FR=Ω，下列说法正确的是（）之间的电压随时间变化的图像如图乙所示。

已知10t=时，穿过线圈平面的磁通量最大A．0.01sB．0=t时，线圈中感应电流的方向为DCBADC ．E 、F 之间电压的瞬时值表达式为10sin πVu t =D ．当线圈从图示位置转过60°时，电流表的示数为0.5A2．一个单匝矩形线圈，绕垂直于匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴做匀速转动。

通过线圈的磁通量Φ随时间t 的变化规律如图所示，则以下说法正确的是（）A ．零时刻线圈位于中性面B ．2t 时刻电流方向发生改变C ．感应电动势的有效值为m 4t ΦD ．1t 时刻到3t 时刻，感应电动势的平均值为零【答案】C【解析】A ．零时刻，穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，感应电流最大，线圈不是位于中性面，故A 错误；B ．2t 时刻穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，感应电流最大，3．如图为交流发电机的原理图，其矩形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO '按图示方向匀速转动，转动角速度50rad/s ω=，线圈的匝数100n =匝、总电阻10r =Ω，线圈围成的面积20.1m S =。

1.1 磁场对通电导线的作用力(分层作业 )(教师版) 高二物理同步高效课堂(人教版选择性必修第二册

第1节磁场对通电导线的作用力一、安培力的简单计算1．如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B 。

导线通以恒定电流I ，放置在磁场中。

已知ab 、bc 边长均为l ，ab 与磁场方向夹角为60°，bc 与磁场方向平行。

该导线受到的安培力为（）A B ．BIlC ．32BIlD2．如图所示，水平、光滑导轨宽为L ，质量为m 的导体棒MN 垂直于导轨静止放在导轨上。

整个装置处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B 、方向与轨道平面成θ角斜向上方且垂直于导体棒。

已知电源电动势为E 、内阻为r ，导体棒接入电路中的电阻为R ，导轨电阻不计。

则开关闭合后，导体棒开始运动时的加速度大小为（）A ．()BEL m R r +B ．sin ()BEL m R r q +C ．tan ()BEL m R r q +D ．cos ()BEL m R r q +3．如图所示，三根长为L 的直线电流固定在等边三角形的三个顶点，A 、B 电流的方向垂直纸面向里，C 电流的方向垂直纸面向外，电流大小均为I ，其中A 、B 电流在C 处产生的磁感应强度的大小均为B 0，则导线C 受到的安培力的大小和方向是（）A 0IL ，水平向左B 0IL ，水平向右C 0IL ，水平向左D 0B IL ，水平向右二、非直导线收到的安培力4．如图所示，半圆形导线abc 通以恒定电流I ，放置在匀强磁场中、已知磁感应强度大小为B ，导线长为l p ，直径ac 与磁场方向夹角为30q =°。

该导线受到的安培力大小为（）A ．2BIlBC ．BIlD 2【答案】C【详解】该导线受到的安培力sin ac F BIL BIlq ==故选C 。

5．如图所示，折成“”形的金属杆ACD 固定在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，杆所在平面与磁场平行，A 、D 连线与磁感线平行，CD 与磁感线垂直，AC 长为a ，CD 长为b ，现给该段金属杆A 、D 两端通入大小为I 的恒定电流，则该金属杆受到的安培力大小为（）A ．BIaB ．BIbC ．BI (a +b )D ．0【答案】D 【详解】折成“”形的金属杆ACD 固定在磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，杆所在平面与磁场平行，折成“”形的金属杆ACD 的有效长度AD 与磁感线平行，所以金属杆受到的安培力大小为零，故D 正确，ABC 错误。

电磁学习题课答案..

作业1分析
作业二： 1、如图所示，两个同心的均匀带电球面,内球面半径为 R1，带电量
Q1，外球面半径为 R2，带电量为 Q2。设无穷远处为电势零点。
求：（1）空间各处电场强度的分布；
（2）在内球面内，距中心为r处的P点的电势。解：（1）依据高斯定律,有
O
Q1
R1
Q2
r
R2
P
r<R1
Q=0
E1=0
R1<r< R2
r> R2
Q= Q1
Q= Q1 +Q2
E2= Q1/(40r2)
E3= (Q1+Q2 )/(40r2) 方向均沿径向向外。
（2）由电势定义式：
此结论也可由电 =0+ [-Q /(4 R )+ Q /(4 R )]+ [(Q +Q )/(4 R )] 1 0 2 1 0 1 1 2 0 2 势叠加分析得到 = Q1/(40R1)+Q2 /(40R2 )
（a）为抗磁质，因为它在磁场中产生的附加磁场与外磁场方向相反。（b）为顺磁质，因为它在外磁场中产生的附加磁场与外磁场方向相同。
11
作业六：
1、一根铜棒长
，水平放置，可绕距离a端为
处和棒垂直的轴在水平面以的角速度旋转。铜棒置于竖直向上的磁感应强度的匀强磁场中，如图所示，求： (1) 铜棒的电动势 (2) a，b两端哪端的电势高？解: (1)将棒ab分成无穷多小段，取一小段dr，棒转动时dr产生的动生电动势：
1
2、电量分别为q1，q2，q3的三个点电荷分别位于同
一圆周的三个点上，如图所示．设无穷远处为电势
零点，圆半径为R，则b点处的电势U＝（）