磁通量-例题.doc

磁通量-例题1. 某闭合三棱柱面如图所示，处于磁感应强度大小为、方向沿x轴正方向的均匀磁场中。已知ab = 40 cm, be = ad = 30cm, ae = 50cm, 求：（1） 通过图中 abcd 面的磁通量；（2） 通过图中 befc 面的磁通量；（3） 通过图中 aefd 面的磁通量。解： （1）（2）（3）1. 如图所示，已知一均匀磁场的磁感应强度B2.0T，方向沿x轴正向。试求：（1） 通过图中abcd面的磁通量；（2） 通过图中befc面的磁通量；（3） 通过图中aefd面的磁通量。图 7-3解：（1） B与abcd面垂直，且穿入封闭面，（B，en1）=,故（2） B与befc面平行，故（3） 穿过封闭面的B通量为零，且，故2. 一铜棒的横截面积为20mm80mm，长为2m，两端的电势差为50mV。已知铜的电阻率为1.7510-8 m，铜内自由电子的数密度为8.51028/m3。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） （2） （3） （4） （5） （6）练习三、6一根外半径为的无限长圆柱形导体管，管内空心部分的半径为，空心部分的轴与圆柱的轴相平行但不重合，两轴间距离为a，且a 。现在电流I沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，而电流方向与管的轴线平行，如图所示，求：空心部分（1） 圆柱轴线上的磁感应强度的大小；（2） 空心部分轴线上的磁感应强度的大小；设R1=10mm, =0.5mm, a =5.0mm, I =20 A.解：（1）（2）练习四、3. 将一均匀分布着电流的无限大载流平面放入均匀磁场中，电流方向与此磁场垂直。已知平面两侧的磁感应强度分别为和（如图所示），求该载流平面单位面积所受的磁场力的大小和方向。解：载流平面在其两侧产生的磁场，方向相反均匀外磁场在平面两侧方向相同由图所示可知：，的方向为垂直纸面向里。, 由此可得： , 载流平面单位面积受的力为： 方向垂直载流平面指向一侧。练习五、2. 如图所示，一直角边长为 a 的等腰直角三角形线圈ACD内维持稳恒电流强度为I，放在均匀磁场中，线圈平面与磁场方向平行。求：（） AC边固定，D点绕AC边向纸外转，磁力做的功；（） CD边固定，A点绕CD边向纸外转，磁力做的功；（） AD边固定，C点绕AD边向纸外转，磁力做的功。解：（1） ，（2） ，（3） ，练习五、1. 如图所示，在长直导线AB内通有电流，在矩形线圈CDEF中通有电流，AB与线圈共面，且CD、EF 都与AB平行，已知a = 9.0 cm , b = 20.0 cm , d =1.0 cm ，求：（1） 矩形线圈每边受到的导线AB磁场的作用力；（2） 矩形线圈所受到的合力和以导线AB为轴的合力矩；（3） 将矩形线圈平移至左边对称位置，磁力做的功；（4） 将矩形线圈以AB为轴旋转至左边对称位置，磁力做的功。解：（1） 矩形线圈每边受力为： 向左； 向右；向下；，向上（2），方向向左由于线圈各边受力与轴共面，所以它所受的力矩为零。（3）（4）关于磁场 1 （l）为什么不把作用于运动电荷的磁场力的方向定义为磁感应强度的方向？（2）一带电粒子流发生了侧向偏转，造成这一偏转的原因，可否是电场？可否是磁场？你怎样判断是哪一种场对它作用？答：（1）历史上早前曾规定：可自由转动的小磁针在磁场中某处静止时，其北极的指向为该处磁场的方向这一规定具有相当强的实用性和方便性以此为基础研究运动电荷在磁场中的受力方向时，若以磁感应强度B的方向与磁场方向一致，可归纳出一个数学表达式，这一数学表达式精确又简明地表示出运动电荷所受作用力（Fm）和运动电荷带电荷量及种类，q运动方向。及磁场方向B之间在大小和方向上的关系，而且可以使B的方向规定与历史上磁场方向的规定相一致。若把作用于运动电荷的磁场力Fm的方向定义为磁感应强度B的方向，则很难用一个简明的数学式同时表示出Fm和qv、B之间在大小和方向上的关系，且又能与历史规定相一致 物理学既是一门实验科学，又是要求能精确定量表达的科学在定量表达方面还希望越简明越好，能做到这一点殊不容易！题7-1解用图（2）电场和磁场都可使带电粒子流侧向偏转，如题71解用图，使带电粒子运动反向检测它的偏转方向，可判定令其偏转的场是电场还是磁场（a）电场中粒子运动反向后，粒子流仍向同侧偏转（b）磁场中粒子运动反向后，粒子流向异侧偏转.5在同一磁感应线上，各点的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁力方向定义为磁感应强度的方向?解: 在同一磁感应线上，各点的数值一般不相等因为磁场作用于运动电荷的磁力方向不仅与磁感应强度的方向有关，而且与电荷速度方向有关，即磁力方向并不是唯一由磁场决定的，所以不把磁力方向定义为的方向。2 空间某一区域中有均匀电场E和均匀磁场B，且两者方向相同一个电子以速度v 沿垂直于E和B的方向射人此区域试定性讨论电子的运动轨迹 答：先只考虑均匀磁场 B的作用由于vB，电子在磁场力作用下，将在垂直于B的平面内作匀速（v）圆周运动现同时存在与B同向的电场E，电子还受到电场力FmeE的作用，此力沿E和B的负向，对电子在B作用下的圆周运动速率v无影响，只是使电子沿E和B的负向作匀加速运动，此加速分运动方向与B平行，磁场对此分运动无影响因此，电子的运动为在垂直于B的平面内的匀速圆周运动和沿B负向的匀加速运动的合运动合运动轨迹为圆柱状的螺旋线，螺距沿E和B负向不断增大如题72解用图所示。9 如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转，能否肯定这个区域中没有磁场?如果