习题解答 - 大学物理第八章习题 2 联系客服

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第八章 稳恒电流的磁场

一、选择题:

?1、在磁感应强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S边线所在平面

S??的法线方向单位矢量n与B的夹角为?,则通过半球面S的磁通量为:

[ D ]

(A)?rB (B)2?rB (C)??rBsin? (D)??rBcos?。 2、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:[ D ]

2?n222??B?I?I(A)0 (B)0 (C)0

2?R4RI (D)

OR?0I2R(1?1?) (E)

?0I4R(1?1?)

P3、电流由长直导线1沿切向经a点流入一个电阻均匀分布的圆环,再由点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源(如图)。已知直导线上的电流强度为I,圆环的半径为R,且a、

??OB2、b和圆心O在同一直线上。设长直载流导线1、2和分别在点产生的磁感应强度为B1、?B3,则圆心处磁感应强度的大小[ C ]

(A)B?0,因为B1?B2?B3?0。

1aIOcb2I??B (B)B?0, 因为虽然B1?0,B2?0,但1?B2?0,B3?0。

(C)B?0,因为B1?0,B2?0,B3?0。

d?? (D)B?0,因为虽然B3?0,但B1?B2?0。

4、 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

B(A)B(B)IxOBxORB(C)xRB(D)(E)ORxORxORx上,图(A)——(E)哪一条表示B?x的关系[ D ] 5、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Bi,圆柱体外(r> R)的磁感应强度为Be。则有:[ B ] (A)Bi、Be均与r成正比。 (B) Bi、Be均与r成反比。

(C)Bi与r成反比,Be 与r成正比。 (D) Bi与r成正比,Be 与r成反比。

?6、如右图所示,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[ B ]

(A)Fa?Fb?Fc。 (B)Fa?Fb?Fc。 (C)Fb?Fc?Fa。 (D)Fa?Fc?Fb。

7、把一电流元依次放置在无限长的栽流直导线附近的两点A和B,如果A点和B点到导线的距离相等,电流元所受到的磁力大小[ C ] (A)一定相等 (B)一定不相等 (C)不一定相等 (D)A、B、C都不正确

8、半径为R的圆电流在其环绕的圆内产生的磁场分布是:[ C ] (A)均匀的 (B)中心处比边缘处强 (C)边缘处比中心处强 (D)距中心1/2处最强。

9、一长方形的通电闭合导线回路,电流强度为I,其四条边分别为ab、bc、cd、da如图所示,设B1、B2、B3及B4分别是以上各边中电流单独产生的磁场的磁感应强度,下列各式中正确的是:[ D ]

aI?Bcbrr(A)??C1B1?dl??0Ir(B)??C2B1?dl?0rr(C)??B1?B1?dl?0bC2IaC1??(D)??C1

?rrrrrB1?B2?B3?B4?dl??0I?c

d10、已知α粒子的质量是质子的4倍,电量是质子的2倍,设它们的初速度为零,经相同的电压加速后,垂直进入匀强磁场作圆周运动,它们的半径比为:[ C ]

2(A)1 (B)1/2 (C)2 (D)2

1m?e2?0212W??2qU?4m?a?02We?qU?,Re??eqBm,R??2qB4m??

?R??2Re11、两个共面同心的圆形电流I1和I2,其半径分别为R1和R2,当电流在圆心处产生总的磁感强度为零时,则二者电流强度之比I1:I2为 [ ]

2222A. R1 : R2 B. R2:R1 C. R1:R2 D. R2:R1

?0I12R1??0I22R2?I1R1? I2R2二、填空题:

1、有一根通有电流I的长直导线旁,与之共面地放着一个长、宽各a为和

Ib的矩形线框, 如右图所示,在此情形中,线框内的磁通量

a?I?m?_________。0ln2

2?bba2、 一无限长载流直导线,通有电流I,弯成如右图形状。设各线段皆在纸面内,

?3?0I则P点磁感应强度B的大小为B?___________。

8?aIaaIP?3、一长直载流导线,沿空间直角坐标oy轴放置。电流沿y正向,在原点O处取一电流元Idl,

则该电流元在(a,点处的磁感应强度的大小 ,方向为 。0,0)

?0Idl

, Z轴负方向 2

4?a

4、如图所示,用均匀细金属丝构成一半径为R的圆环C,电流I由导线1流入圆环A点,而后由圆环B点流出,进入导线2。设导线1和导线2与圆环共面,则环心O处磁感应强度大小为B?________,方向

COAI12I____________。

?0I, 垂直纸面向里 4?RB5、 两根长直导线通有电流I,如图,图示有三种环路;在每种情况下,

b??。_______________(对环路a)?B?dl等于:__________(对环路b)。_________(对环路c)。?0I,

cI?ac?I0,2?0I

6、一密绕长直螺线管,单位长度的线圈匝数为n,通有电流为I,内部为空心,则其内部任一点的磁感强度近似为: ,方向 。 三、计算题:

1、如图,真空中有一长直导线通以电流强度为I的电流,折成abcde形状,且处于同一平

?面内,其中bcd是一半径为R的半圆。求圆心O磁感强度B的大小。

解:ab段:延长线过O点的载流导线在O点的B=0; bcd段:1/2圆弧段载流导线在O点的B?,方向为垂直纸面向里; c4R?0I de段:半无限长载流导线在O点的B?,方向为垂直纸面向里;

4?R?0I?0I? 所以,O点的总磁感强度大小为B? 。 4R4?R

2、无限长载流直导线弯成如图形状,,图中各段共面,其中两段圆弧分别是半径为R1与R2dIe?0IRObIa?的同心半圆弧。(1)求半圆弧中心O点的磁感应强度B。(2)在R1?R2的情形下,半径R1