大学物理课后作业.ppt

1、如图1所示，三条平行的无限长直导线，垂直通过边长为a的正三角形顶点，每条导线中的电流都是I，这三条导线在正三角形中心O点产生的磁感应强度为：(A)B=0(B)B=0I/(a)(C)B=0I/(2a)(D)B=0I/(3a),大学物理作业十参考解答,答案:B,一、选择题：,答案:D,2、如图2,载流圆线圈(半径为R)与正方形线圈(边长为a)通有相同电流I,若两线圈中心O1与O2处的磁感应强度大小相同,则半径R与边长a之比R:a为:(A)1:1(B)(C)(D),3、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，则线圈中心的磁感应强度和线圈的磁矩分别是原来的:(A)2倍和1/4倍；(B)2倍和1/2倍；(C)4倍和1/2倍；(D)4倍和1/8倍,答案:C,答案:A,5、如图3所示.匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是：(A)ab边转入纸内，cd边转出纸外；(B)ab边转出纸外，cd边转入纸内；(C)ad边转入纸内，bc边转出纸外；(D)ad边转出纸外，cd边转入纸内,答案:B,6、一铜板厚度为D=1.00mm,放置在磁感应强度为B=1.35T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图4所示,现测得铜板上下两面电势差为V=1.10105V,已知铜板中自由电子数密度n=4.201028m3,则此铜板中的电流为：(A)22.2A；(B)30.8A；(C)54.8A；(D)82.2A,答案:C,1、一质点带有电荷q=8.01019C，以速度v=3.0105m/s在半径为R=6.0108m的圆周上，作匀速圆周运动，该运动的带电质点在轨道中心所产生的磁感应强度B=。该运动的带电质点轨道运动的磁矩Pm=。,6.710-6T,7.210-21Am2,二、填空题：,2、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)如果两个半圆面共面，如图6(a)，圆心O点磁感应强度B0的大小为，方向为；(2)如果两个半圆面正交，如图6(b)，则圆心O点磁感应强度B0的大小为，B0的方向与y轴的夹角为.,垂直向外,+arctan(R1/R2),3、如图7所示，在真空中，电流由长直导线1沿切向经a点流入一电阻均匀分布的圆环,再由b点沿切向流出，经长直导线2返回电源。已知直导线上的电流强度为I，圆环半径为R，aob=180。则圆心O点处的磁感应强度的大小B=。,0,4、如图8所示，真空中有两圆形电流I1和I2和三个环路L1、L2、L3，则安培环路定律的表达式为=,=,=.,图8,0(I1+I2),-0I1,0,5、如图9所示，一无限长直电流一侧有一与其共面的的矩形线圈，则通过此线圈的磁通量为.,图9,6、一半圆形闭合线圈，半径R=0.2m，通过电流I=5A，放在均匀磁场中。磁场方向与线圈平面平行,如图10所示。磁感应强度B=0.5T。则线圈所受到磁力矩为。若此线圈受磁力矩的作用从上述位置转到线圈平面与磁场方向成30的位置，则此过程中磁力矩作功为。,7、如图11所示，在真空中有一半径为R的3/4圆弧形的导线，其中通以稳恒电流I，导线置于均匀外磁场中，且B与导线所在平面平行。则该载流导线所受的安培力的大小为。,8、一电子在B=2103T的磁场中沿半径为R=2102m、螺距为h=5.0102m的螺旋运动，如图12所示，则磁场的方向为，电子速度大小为。,水平方向,9、如图13所示，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(hR)的无限长狭缝后，再沿轴向均匀地流有电流，其面电流的线密度为i，则管轴线上磁感应强度的大小是。,1、一根很长的同轴电缆，由半径为R1的导体圆柱和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成，如图13所示。电流I沿导体圆柱流去，由导体圆筒流回，设电流都均匀分布在它们的横截面上。设导体的磁导率均为。求：电缆内外磁感应强度随距轴线距离的分布。,解:(1)当rR1时,三、计算题,(2)当R1rR2时,(3)当R2rR3时,(4)当rR3时,2、如图14所示，利用毕奥-萨伐尔定律求出载流圆环在圆心处产生的磁感应强度。,解:毕奥-萨伐尔定律,方向:垂直纸面向里,3、如图15所示，一根半径为R的无限长载流直导体，内有一半径为R的圆柱形空腔，其轴与直导体的轴平行，两轴相距为d。电流I沿轴向流过，并均匀分布在横截面上。试求空腔中任意一点的磁感应强度。,解：此电流可认为是由半径为R的无限长圆柱电流I1和一个同电流密度的反方向的半径为R的无限长圆柱电流I2组成。,I1=JR2I2=JR2J=I/(R2R2)它们在空腔内产生的磁感应强度分别为B1=0r1J/2B2=0r2J/2方向如图。,Bx=B2sin2B1sin1=(0J/2)(r2sin2r1sin1)=0,By=B2cos2B1cos1=(0J/2)(r2cos2r1cos1)=(0J/2)d,所以B=By=0dI/2(R2R2)方向沿y轴正向,4、如图16所示，半径为R的半圆线圈ACD通有电流I2，置于电流为I1的无限长直线电流的磁场中，直线电流I1恰过半圆的直径，两导线相互绝缘。求半圆线圈受到长直线电流I1的磁场力。,解：在圆环上取微元I2dl=I2Rd,该处磁场为:B=0I1/(2Rcos)I2d