吉大物理练习册稳恒磁场答案解读

1、 一、选择题 _ 一 1.1.安培环路定理爭刁=口中，说明（）（） （2 2）万的环流仅由环路 z z 所包围的传导电流决定 B.B.召仅由环路 Z Z 所包围的传导电流决定 C C 方应由环路内与环路外的全部传导电流决定 2.2.下列说法正确的是（ ） A A个电流元能够在它的周【韦 1 1 任一点激起磁场 民圆电流在其环绕的平面内，产生磁场是均匀场 方程式占=“o/a“o/a对横截面为正方形或其他形状 的无限长螺线管内的磁场都成立 3 3半径为册长直导线，通有恒定电流厶 设有一 问通过此圆的磁通量是多少? 0 0 B.B.无法确定 C. 叫 4 4 有两束阴极射线向同一方向发射，关于它们相

2、 互作用有下面几种说法，指出哪一种说法正确 A.A.二射线有三种相互作用力，安培力、库仑力 川洛仑兹力 有库仑力和洛仑兹力 C C只有三种中某一种半径为 2 2 廻与导线同心, 的平面与导体正交, 5.5. 载流为/、磁矩为仔的线圈，置于磁感应强度 为占的均匀磁场中。若笃与方向相同，则通过线 圈的磁通量 e 与线圈所受的磁力矩的大小为 A.A.= = = = o o 6.6. 在磁感应强度为月均匀磁场中作一半径为岸门 球面 S S 边线所在平面法线方向单位矢量占与B B 夹角为 a a ,则通过半球面 S S 的磁通量为 A.A. B. B. lnPBlnPB C.C. 金、一兀十cosaco

3、sa 7.7. 如图，两根直导线 0 0 力和 M M 沿半径方向被接到 一个截面处处相等铁环上，稳恒电流 Z Z 从“端流入 而从 N 端瘵出枯则磁感应强度沿图中闭合路径/ 的积分等于 A.A.如/ 8 8两个共面同心的圆形电流厶和厶，其半径分别 为衲兄，当电流在圆心处产生总的磁感强度万 为零时，则二者电流 B-Mo/ C.玄舛/ （D）扌如/ D.(DD.(D b 强度之比 7/7/： 为（）（） B B心 C用丹2 D用旳 9 9一无限长通有电流 Z Z、宽度“、厚度不计扁平铜片，电 流在铜片上均匀分布，侧片外与铜片共面，离铜片右边 缘力处吊磁感应强度鸟大小为 A A （B B） ini

4、n 宁 八 2 2 兀（么+力）O O litlit a ba b 以 P P 为原点，向左建立 OXOX 轴如图 在坐标 x x 处取宽 dxdx 的电流 1010磁介质有三种， 用相对磁导率/表征它们各 自的特性时 A.A.顺磁质儿0 ,0 ,抗磁质 d d0,0,铁磁质11 1111如图，一半径为顽线圈通有电流 I”I”在 圈轴线上有一长直导线通有电流虹则圆形电流 受到的作用力 A A沿半径向外 B B沿半径向里 C C沿 h h 方向 D D沿 b b 方向 6 6 作用力B B顺磁质舛1 ,1 , ）顺磁质舛1 1 , , D D顺磁质舛0 ,0 , 抗磁质 铁磁质A A 1 1 抗

5、磁质“尸0,0,铁磁质 Mr Mr 1 1 x x 1 1 一质点带有电荷 G 以速度 u u 在半径为 R R 的圆周 上作匀速圆周运动， 该带电质点在轨道中心产生 的磁感应强度=2/42/4兀用；该带电质点轨道 运动的磁矩= IS=wRCIS=wRC。 2 2两根长直导琴 1 1 有卑流八 在每种情况下等于: 3 3如图，在真空中有一半径为“的 3/43/4 圆弧形的 导线，其中通以稳恒电流/,则 0 0 点磁感应强度 4.4. 有一磁矩为几的载流线圈，置于磁感应强度 为占的均匀磁场中，几与3 3的夹角为 e,则 （1 1） 当e=e= o o 时，线圈处于稳定平衡状态; （2 2） 当。

6、=mimi时，线圈所受的力矩最大。（对于环路“）; 0 0 （对于环路勿; 2M （对于环路可。 大小为 3“/83“/8 斤 图示有三种环路; 5.5. 半径为刀细圆环均匀带电，电荷线密度为厶 若圆环以角速度血绕过环心且垂直耶面转轴作 匀速转动，则环心处的磁感应强度的大小 为 AQG)九 12。1=“=二2 2JIR =山3入/2 - 2K 2R 66均匀带电圆吃 带电還为+。其半径为 R 置于均匀磁场万中，万的方向与圆环所在平 面成 6060。角。使圆环绕通过圆心垂直环面的轴转 动，角速度为 3,则圆环磁矩为 受到的磁力矩为 B/4 pm = IS- 0釜X 兀疋=金寂 Mm = pJBc

7、osa = Q)qjB 7.7.用均匀细金属丝构成一半径为 R R 圆环 C,C,电流 /由导线 1 1流入圆环 A A 点，而后由圆环 B B 流出，进入 导线 2,2,设导线 1 1和导线 2 2 与圆环共面，则环心 O O 处 的磁感应强度大小不方向 8 8 。 逝,/彊所 三、计算题 hihi 图所示，一半径为的均匀带电无限长直 b b 筒，电荷面密度为 b,该筒以角速度 3 绕其轴线 匀速旋转，试求圆筒内部的磁感应强度。 等效于长直螺线管。 z内 H、L = AZ = nAqH = a) )a/f, B = R 2. 2. 一根很长的铜导线载有电流 10A,10A,设电流均匀 分布在

8、导线内部作一平面 S,S,如图所示.试计算 通过 S S 平面的磁通量（沿导线长度方向取长为 lmlm 的 一段作计算）.铜的厳导率尸叶 0) 2 a 2itRL 3 3如图，ABAB、CDCD 为长直导线，BCBC 弧为圆心在 O O 点一段圆弧形导线，其半径为 R R。若通以电流 I,I, =% x Z + 4nRcos6( (r - s，n6( (f 4 4一半径为耐圆盘，其中半径为砌影部分均匀带正 电，面电荷密度为+6 其余部分均匀带负电，面电荷密 度为矢 设此盘以角速度为 Q 绕其轴线匀速转动，圆盘 中心 Q 处的磁求 0 0 点的磁感应强度。 B=B*BCD 2 I 2 12R 2

9、nR 感应强度为零，问肿尸有什么关系？ 取半径为的细圆环 dq = G iTtrc/r di = di = cr2r/Wz= cr2r/Wz= wrdr 2itwrdr 2it 血二 lr 2U0 B = B2 5.5.两条无穷长的平行直导线距 20,20,分别载有大小相等方 向相反的电流亿空间任一点尸到两导线的垂直距离分别为 ”1和七，求 P P 点的磁感应强度 B B。 解：如图，设巧与七夹角为 q q 根据余弦定理 COXL= +f2（加丫】/氐产2 匀喘处誥 81 用=&+尻_2BBza =| Pj2a |2 2TUCXXZ B=L 6 6载有电流 IIII 长直导线旁，有一载

10、有电流】2 2 等腰直 角形导线回路 ABC,ABC,如图。ABAB 边与直导线平行， 相距 b, BCb, BC 边与直导线垂直，长度为”，求三角形 载流回路所受导线 h h 磁场的作用。 解：庆囂+如 F=l眄疇 由正弦定理可证，与 b b 夹角 恰等于 R 与 2“2“夹角。 占2込.空=泌曲上 2 b 2兀 ZJi In “4 T B2 a a 2 2兀 h 3 也 2n x 冬 2oos45 ,i* 200845 F“ = F、cos cos 45 = 45 = MlMlln ln 生匕 3r 3 In b 化二右 sm45 =sm45 =竝厶 InIn 幻上 3 liz bI I】

11、 6 6载有电流 I I】长直导线旁，有一载有电流 b b 等腰直 角形导线回路 ABC,ABC,如图。ABAB 边与直导线平行， 相距 b, BCb, BC 边与直导线垂直，长度为“，求三角形 载流回路所受导线 h h磁场的作用。 解：卜、=F尸=/厶力+臥人。 * * 1 2 b In b F =F、一点=丛lln土-电色ln士 “ 1 2n b F=F.=沁“也上 r 2兀 b b 7.7.在垂直丁长直电流厶的平面内放置扇形载流线圈 iibcdiibcd 扇形载流线圈通过的电流为力，其半径分别为局和兄, 张角为0。试求（1）扇形载流线圈各边所受的力； B始终与圆弧、圆弧 E 平行, 与线段加、线段勿垂直，因此，圆弧 必与圆弧c（授到的力始终为0。线段加 受到垂直纸面向外的力，线段*受到垂 直纸面向内的力.（2）扇形载流线圈所受的力矩。 解（1）对于任一位置/处 对于尸处的电流元心所受的力为： dF=BI声=匕丸1 含 兀宀鸞外呀磴吟B 同理对于观的电流元&所受的力矩为：11 dM = 2rsi-dF- 2rsin- J/lr 2 2 2nr = - dr n 0 e 7血卩松 W血. Af= - 2 dr = - (R厂