当前位置:文档之家› 大学物理简明教程陈执平参考解答(完整版)7.恒定磁场习题

大学物理简明教程陈执平参考解答(完整版)7.恒定磁场习题

大学物理简明教程陈执平参考解答(完整版)7.恒定磁场习题
大学物理简明教程陈执平参考解答(完整版)7.恒定磁场习题

7-1 如图AB 、CD 为长直导线,BC 是一段圆心为O 、半径为R 的圆弧形导线,若导线通有电流I ,求O 点的磁感应强度。

解: AB 段产生:0B 1= BC 段产生:R

12I

B 02μ=

,方向垂直向里

CD 段产生:)2

3

1(R 2I )60sin 90(sin 2

R 4I

B 00003-=

-=

πμπμ方向垂直向里 )6

231(R 2I B B B B 03210π

πμ+-=

++=,垂直纸面向内

7-2 两条无限长直载流导线垂直且不相交,它们相距最近处为cm 0.2d =,电流分别为

A 0.4I 1=和A 0.6I 2=, P 点到两导线距离都是d ,求P 处的磁感应强度大小。

解: 电流I 1在P 点产生 T 100.4d

2I B 51

01-?==

πμ 方向垂直向里 电流I 2在P 点产生 T 100.6d

2I B 52

02-?==

πμ 方向在纸面里垂直指向电流I 1

P 点 T 102.7B B B 52

221-?=+=

5.1B B tg 1

2

==

θ,91560'=θ

7-3 一宽度为b 的半无限长金属板置于真空中,均匀通有电流0I 。P 点为薄板边线延长线上的一点,与薄板边缘的距离为d 。如图所示。试求P 点的磁感应强度B 。

解 建立坐标轴OX ,如图所示,P 点为X 轴上的一点。整个金属板可视为由无限多条无

限长的载流导线所组成,其中取任意一条载流线,其宽度为dx ,其上载有电流dx b I dl 0

=

,

它在P 点产生的场强为

()x d b b dx I r dI

dB P -+=

=πμπμ44000

的方向垂直纸面向里。由于每一条无限长直载流线在P 点激发的磁感强度dB 具有相同的方向,所以整个载流金属板在P 点产生的磁感应强度为各载流线在该点产生dB 的代数和,即

??

-+==b

P P x d b dx b

I dB B 0

04πμ

b x

d b b I 0

001

ln

4-+=

πμ

b d d b I πμ4ln 0

0+=

P B 方向垂直于纸面向里。

7-4 两个半径为R 的线圈共轴放置,相距为l ,通有相等的同向电流I ,如图所示,求在离它们中心O 点为x 远处的P 点的磁感强度。

分析 两圆电流在P 点产生的磁场方向相同,利用已经导出的圆电流在轴线上的磁感强度表示式叠加后可得其解.所得结果为x 的函数,可以证明在0=x 处的一阶为零,当R l =时二阶导数也为零,即表明当R l =时在O 点附近的小区域内为均匀磁场.亥姆霍兹线圈在科研和生产实际中应用比较广泛. 解

2

32

22

02

32

22

0P x 2l R 2IR x 2l R 2IR B ??

?

???????? ??-++

??

?

???????? ??++=

μμ

??

???????

???????????????????? ??-+-+??????????? ??+++-=2

522

252220222223d d x l R x l

x l R x l IR x B μ

7-5 处在基态的氢原子其电子可看作是在半径cm 1052.0r 8

-?=的轨道上作匀速圆周运动,速率1

8

s cm 102.2v -??=v 求电子在轨道中心所产生的磁感应强度大小(电子电量

为C 10

6.119

-?)

解: 由 r v m r 4e 2e 202

=πε 得 2

e 02

v

m 4e r πε= v r 2T π=

,T

e

I = ,r 2I B 0μ=

故 T 13)

101052.0(410102.2106.1104r 4ev B 2

282

819720=?????????==-----πππμ

7-6 如图有相距cm 40d =的平行长直导线,每根导线载有电流A 20I I 21==,求: (1)两导线连线中点A 处的磁感应强度;

(2)通过图中所示面积的磁通量(cm 10r r 31==,cm 25l =)。

解:(1) 52

01

0A 104)2

d (

2I )2

d (

2I B -?=+

=

πμπμ T 方向⊥纸面向外

(2)取面元 r d l S d =

6120101r r r 10102.23ln l

I 31ln 2l I 3ln 2l I ldr ])r d (2I r 2I [1

2

11

-+?==-=-+=?

π

μπμπμπμπμΦWb

7-7 如图为一长直圆管形导体的横截面,内外半径分别为a 和b ,沿导体轴线电流为I ,电流均匀分布在管的横截面上。试求导体内外的磁感应强度分布。

解:由安培环路定理易知 )b r (,r

2I

B );a r (,0B 0>=

<=πμ 由安培环路定理 )a r ()

a b (I

r 2B l d B 222

20

l

--==??ππμπ

解得 )

a b (r 2)

a r (I B 22220--=πμ )

b r a (<<

7-8 一长直导线截面为2

mm 10,沿导线截面均匀地通有电流A 50,求此导线内、外磁感应强度分布及导线表面的磁感应强度大小。

解:由安培环路定理∑?==?I r 2B l d B 0l

μπ

导线内R r <,

2

2

r R

I I ππ∑=

故,R 2Ir B 20πμ= 导线外,R r >,

∑=I I ,故 ,r

2I

B 0πμ=

在导线表面磁感应强度连续,由A 50I =,m 1078.1/S R 3-?==

π,得

T 106.5R

2I

B 30R -?==

πμ

7-9 电流I 均匀流过半径为R 的圆柱形长直导线,试求磁场通过如图截面的导线内单位长度剖面的磁通量。

解:导线内距离轴线为r 处的磁感应强度为,R

2Ir

B 2

0πμ=

故 ?

==

R

02

04I

dr R 2r I πμπμΦ

7-10 电流均匀流过一无限大导电平面,设电流面密度大小为j ,求导电平面两侧的磁感应强度。

解:在如图的矩形回路abcd 中

jL BL 2l d B l d B l d B l d B l d B 0cd

da

43bc

2l

ab

1μ==?+?+?+?=??????

导电平面两侧磁感应强度大小 2

j

B 0μ=

7-11 电流I 通过如图形状的导线,将它放在方向垂直纸面向内、磁感应强度为B 的磁场中,求此导线所受安培力。

解:由例7-8知,截流导线 在匀强磁场中受的磁场力等于从起点到终点连接的直导线通过相同电流时受到的磁场力,故由 B L I F

?=知 BIR 2F =,方向竖直向上。

7-12 如图所示,无限长直导线AB 内通有电流1I ,与其共面的有一矩形线框CDEF ,通有电流2I ,CD 平行于AB ,CF 长为EF a ,长为b ,AB 与CD 间距为d 。试求矩形线框所受到的磁场合力。

解(1)根据安培力公式:B Idl dF ?=,可求

d

b I I bB I F

cd

πμ221012=

=

由右手法则可知,其方向垂直于CD 向右。

()

d a b

I I bB I F EF +==πμ21022

方向垂直于EF 向右

对于CF 段,由于CF 边上各点的B 不相同,所以在其上取电流元 dx I 2,积分可得

dx x

I I dx BI F F d

a d

d a d DC CF πμ22102++?=?==

=

π

μ2210I I ln

d d a +

CF F 的方向垂直于CF 向上, DC F 的方向垂直于DC 向下,

(2)由(1)中的结果,可求得作用于矩形线框上的合力为 EF CD F F F -=

=

)d

a 1d 1(2

b I I 210+-πμ 由于0>F ,则可知合力F 方向向左。

7-13 均匀磁场中有一长度为m 50.0的直导线,载有A 10沿y 轴正方向的电流,磁场

)T (z 5.0j 2.1i 3.0B

+-= 求作用在这段导线上的力。

分析 如果分别用i 、j 、k 表示三个坐标方向的单位矢量,长度为L 的直导线,电流方向在y 轴正向,则电流可以表示为j L I ,磁感强度可以表示为

k j i B z y x B B B ++=

根据安培定律可以求出该导线所受的安培力.

解 根据矢量积的定义,有

k i j -=? 0=?j j i k j =?

根据安培定律可得

)()(i k k j i j B j F z x z y x B B L I B B B L I L I +-=++?=?=

()5.03.05.010i k +-??=i k 5.25.1+-=

7-14 一平均半径为0.08m 的螺绕环,绕有240匝线圈,电流强度为0.30A 。管内充满相对磁导率为5000的铁磁质。求管内的磁场强度和磁感应强度。

分析 螺绕环磁场几乎都集中在环内, 磁场线是一系列圆心在对称轴上的圆.如果圆环的截面积很小,可认为环内各点的磁场强度大小相等,等于以平均半径R 为半径的圆上的磁场强度.

解 H=nI A/m 2.143A/m 08

.0230

.0240R 2NI =??==

ππ T 90.0T 2.1435000104H H B 7r 0=???===-πμμμ

7-15 一半径为R 的圆柱形长直导线通有电流I ,外周是一同轴的介质长圆管,管的内外半径分别为1R 和2R ,介质的相对磁导率为r μ。求圆管上长为l 的纵截面内的磁通量大小及介质圆管外距轴r 处的磁感应强度大小。

解:r

2I

H π=,r 2I B 0r πμμ=,120r R R 0

r R R ln 2Il ldr r 2I 2

1

πμμπμμΦ==? 管外 r

2I

B 0πμ=

大学物理第六章-恒定磁场习题解劝答

第6章 恒定磁场 1. 空间某点的磁感应强度B 的方向,一般可以用下列几种办法来判断,其中哪个是错误的? ( C ) (A )小磁针北(N )极在该点的指向; (B )运动正电荷在该点所受最大的力与其速度的矢积的方向; (C )电流元在该点不受力的方向; (D )载流线圈稳定平衡时,磁矩在该点的指向。 2. 下列关于磁感应线的描述,哪个是正确的? ( D ) (A )条形磁铁的磁感应线是从N 极到S 极的; (B )条形磁铁的磁感应线是从S 极到N 极的; (C )磁感应线是从N 极出发终止于S 极的曲线; (D )磁感应线是无头无尾的闭合曲线。 3. 磁场的高斯定理 0S d B 说明了下面的哪些叙述是正确的? ( A ) a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数; b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数; c 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内; d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。 (A )ad ; (B )ac ; (C )cd ; (D )ab 。 4. 如图所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ,当曲面S 向长直导线靠近时,穿过曲面S 的磁通量 和面上各点的磁感应强度B 将如何变化? ( D ) (A ) 增大,B 也增大; (B ) 不变,B 也不变; (C ) 增大,B 不变; (D ) 不变,B 增大。 5. 两个载有相等电流I 的半径为R 的圆线圈一个处于水平位置,一个处于竖直位置,两个线圈的圆心重合,则在圆心o 处的磁感应强度大小为多少? ( C ) (A )0; (B )R I 2/0 ; (C )R I 2/20 ; (D )R I /0 。 6、有一无限长直流导线在空间产生磁场,在此磁场中作一个以截流导线为轴线的同轴的圆柱形闭合高斯面,则通过此闭合面的磁感应通量( A ) A 、等于零 B 、不一定等于零 C 、为μ0I D 、为 i n i q 1 1 7、一带电粒子垂直射入磁场B 后,作周期为T 的匀速率圆周运动,若要使运动周期变为T/2,磁感应强度应变为(B ) A 、 B /2 B 、2B C 、B D 、–B 8 竖直向下的匀强磁场中,用细线悬挂一条水平导线。若匀强磁场磁感应强度大小为B ,导线质量为m , I

大学物理复习题(电磁学)

【课后习题】 第12章 一、填空题 1、两个大小完全相同的带电金属小球,电量分别为2q 和-1q ,已知它们相距为r 时作用力为F ,则将它们放在相距3r 位置同时其电量均减半,相互作用力大小为____1/36________F 。 2、电场强度可以叙述为电场中某一点上单位正电荷所受的_____电场力___________;电场中某一点的电势可以叙述为:单位正电荷在该点所具有的__电势能_________。 3、真空环境中正电荷q 均匀地分布在半径为R 的细圆环上,在环环心O 处电场强度为____0________,环心的电势为__R q o πε4/_________。 4、高斯定理表明磁场是 无源 场,而静电场是有源场。任意高斯面上的静电场强度通量积分结果仅仅取决于该高斯面内全部电荷的代数和。现有图1-1所示的三个闭合曲面 S 1、S 2、S 3,通过这些高斯面的电场强度通量计算结果分别为: ???=Φ1 1S S E d , ???=Φ2 2S S E d , ???=Φ3 3S S E d ,则 1=___o q ε/_______;2+3=___o q ε/-_______。 5、静电场的场线只能相交于___电荷或无穷远________。 6、两个平行的无限大均匀带电平面,其电荷面密度分别如图所示,则A 、B 、C 三个区域的电场强度大小分别为:E A =_o εσ/4________;E B =_o εσ/________;E C =__o εσ/4_______。

7、由一根绝缘细线围成的边长为l的正方形线框,使它均匀带电,其电荷线密度为,则在正方形中心处的电场强度的大小E=____0____________. 8、初速度为零的正电荷在电场力的作用下,总是从__高____电势处向_低____电势处运动。 9、静电场中场强环流为零,这表明静电力是__保守力_________。 10、如图所示,在电荷为q的点电荷的静电场中,将一电荷为q0的试验电荷从a点经任意路径移动到b点,外力所作的功 W=___?? ? ? ? ? - 1 2 1 1 4r r Qq πε ___________. 11、真空中有一半径为R的均匀带电半园环,带电量为Q,设无穷远处为电势零点,则圆心 O处的电势为___ R Q 4πε _________;若将一带电量为q的点电荷从无穷远处移到O点,电场 力所作的功为__ R qQ 4πε __________。 12、电场会受到导体或电介质的影响,通常情况下,导体内部的电场强度__处处为零 _______;电介质内部电场强度将会减弱,其减弱的程度与电介质的种类相关, ____ ε_________越大,其电场场强越小。 13、导体在__电场_______作用下产生电荷重新分布的现象叫做__静电感应___________;而电介质在外电场作用下产生极化面电荷的现象叫做__电介质的极化_________。 14、在静电场中有一实心立方均匀导体,边长为a.已知立方导体中心O处的电势为U0,则 立方体顶点A的电势为____ U________.

大学物理稳恒磁场习题及答案 (1)

衡水学院 理工科专业 《大学物理B 》 稳恒磁场 习题解答 一、填空题(每空1分) 1、电流密度矢量的定义式为:dI j n dS ⊥ =v v ,单位是:安培每平方米(A/m 2) 。 2、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量? = 0 .若通过S 面上某面元d S v 的元磁通为d ?,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d ?',则d ?∶d ?'= 1:2 。 3、一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图1(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远来到无穷远去),则O 点磁感强度的大小是2 02 01 00444R I R I R I B πμμμ- + = 。 4、一磁场的磁感强度为k c j b i a B ? ???++= (SI),则通过一半径为R ,开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大 小为πR 2c Wb 。 5、如图2所示通有电流I 的两根长直导线旁绕有三种环路;在每种情况下,等于: 对环路a :d B l ??v v ?=____μ0I __; 对环路b :d B l ??v v ?=___0____; 对环路c :d B l ??v v ? =__2μ0I __。 6、两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是___1∶2__,运动轨迹半径之比是_____1∶2_____。 二、单项选择题(每小题2分) ( B )1、均匀磁场的磁感强度B v 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 A. 2?r 2B B.??r 2B C. 0 D. 无法确定的量 ( C )2、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 A. B. C. D. ( D )3、如图3所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度 A. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内 B. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外

大学物理习题答案解析第七章

第七章 恒定磁场 7 -1 两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管的长度相同,R =2r ,螺线管通过的电流相同为I ,螺线管中的磁感强度大小B R 、B r 满足( ) (A ) (B ) (C ) (D ) 分析与解 在两根通过电流相同的螺线管中,磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比.根据题意,用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比 因而正确答案为(C )。 7 -2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量 为( ) (A ) (B ) (C ) (D ) 分析与解 作半径为r 的圆S ′与半球面构成一闭合曲面,根据磁场的高斯定理,磁感线是闭合曲线,闭合曲面的磁通量为零,即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S ′的磁通量;.因而正确答案为(D ). 7 -3 下列说法正确的是( ) (A ) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B ) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C ) 磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零 (D ) 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零 分析与解 由磁场中的安培环路定律,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和必定为零。因而正确答案为(B ). 7 -4 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1 、L2 ,圆周内有电流I1 、I2 ,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2 回路外有电流I3 ,P 1 、P 2 为两圆形回路上的对应点,则( ) r R B B 2=r R B B =r R B B =2r R B B 4=2 1==R r n n r R B r 2π2B r 2 παB r cos π22 αB r cos π 2 S B ?=m Φ

大学物理电磁学练习题及答案

大学物理电磁学练习题 球壳,内半径为R 。在腔内离球心的距离为d 处(d R <),固定一点电荷q +,如图所示。用导线把球壳接地后,再把地线撤 去。选无穷远处为电势零点,则球心O 处的电势为[ D ] (A) 0 (B) 04πq d ε (C) 04πq R ε- (D) 01 1 () 4πq d R ε- 2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:[ C ] (A) 12U 减小,E 减小,W 减小; (B) 12U 增大,E 增大,W 增大; (C) 12U 增大,E 不变,W 增大; (D) 12U 减小,E 不变,W 不变. 3.如图,在一圆形电流I 所在的平面内, 选一个同心圆形闭合回路L (A) ?=?L l B 0d ,且环路上任意一点0B = (B) ?=?L l B 0d ,且环路上 任意一点0B ≠ (C) ?≠?L l B 0d ,且环路上任意一点0B ≠ (D) ?≠?L l B 0d ,且环路上任意一点B = 常量. [ B ] 4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示。现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于[ C ] (A) IB V D S (B) B V S ID (C) V D IB (D) IV S B D 5.如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B 平行于ab 边,bc 的长度为 l 。当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时,abc 回路中的感应电动势ε和a 、 c 两点间的电势差a c U U -为 [ B ] (A)2 0,a c U U B l εω=-= (B) 2 0,/2a c U U B l εω=-=- (C)22 ,/2a c B l U U B l εωω=-= (D)2 2 ,a c B l U U B l εωω=-= 6. 对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确 [ A ] (A) 位移电流是由变化的电场产生的; (B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的; (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律; (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理.

浙江工业大学大学物理稳恒磁场习题答案.

2014/08/20张总灯具灯珠初步设想 按照要求: 亮度比例关系:蓝光:白光:红光=1:1:8 光源总功率不超过20W。 一、蓝光光源: 1、光源形式:SMD 2835、芯片安萤11*28mil封装、 2、电路连接:2并20串、 3、光电参数: 单颗光源:IF:60mA、VF:3.0-3.2V、WLD:440-450nm、PO:0.2W、IV:3.5-4lm、 电路总输入:IF:120mA、VF:60-64V、WLD:440-450nm、PO:7.5W、IV:140-160lm、 4、成本:68元/K, πμT; 当cm r 5.45.3≤≤时, 2 1、光源形式:SMD 2835、库存光源第1KK或第2KK光源中正白色温、 2、电路连接:1并20串、 3、光电参数: 单颗光源:IF:20mA、VF:3.0-3.2V、CCT:6000K、PO:0.06W、IV:7-8lm、电路总输入:IF:20mA、VF:60-65V、PO:1.2W、IV:140-160lm、 成本:72元/K,

三、红光光源: 1、光源形式:SMD 2835、芯片连胜红光30*30mil封装、 2、电路连接:1并30串、 3、光电参数: 单颗光源:IF:150mA、VF:2.0-2.2V、WLD:640-660nm、PO:0.3W、IV:40- 45lm、 电路总输入:IF:150mA、VF:60-66V、WLD:640-660nm、PO:9.5W、IV:1200-1350lm、 4、成本:约420元/K, --=-?-=∑πσ r r r r r d d r d I B /4101.8(31.01079(24109(105104(24(234 222 423721222220-?=?--????=--=----πππμT; 当cm r 5.4≥时, 0∑=i I , B=0 图略 7-12 解:(1

07《大学物理学》恒定磁场练习题(马)分析

《大学物理学》恒定磁场部分自主学习材料 要掌握的典型习题: 1. 载流直导线的磁场:已知:真空中I 、1α、2α、x 。 建立坐标系Oxy ,任取电流元I dl v ,这里,dl dy = P 点磁感应强度大小:02 sin 4Idy dB r μα π= ; 方向:垂直纸面向里?。 统一积分变量:cot()cot y x x παα=-=-; 有:2 csc dy x d αα=;sin()r x πα=-。 则: 2022sin sin 4sin x d B I x μαααπα =?21 0sin 4I d x ααμααπ=?012(cos cos )4I x μααπ-=。 ①无限长载流直导线:παα==210,,02I B x μπ=;(也可用安培环路定理直接求出) ②半无限长载流直导线:παπα==212,,04I B x μπ=。 2.圆型电流轴线上的磁场:已知:R 、I ,求轴线上P 点的磁感应强度。 建立坐标系Oxy :任取电流元Idl v ,P 点磁感应强度大小: 2 04r Idl dB πμ= ;方向如图。 分析对称性、写出分量式: 0B dB ⊥⊥==?r r ;??==20 sin 4r Idl dB B x x α πμ。 统一积分变量:r R =αsin ∴??==20sin 4r Idl dB B x x απμ?=dl r IR 304πμR r IR ππμ2430?=232220)(2x R IR +=μ。 结论:大小为2 022322032()24I R r IR B R x μμππ??= =+;方向满足右手螺旋法则。 ①当x R >>时,2 20033224IR I R B x x μμππ= =??; ②当0x =时,(即电流环环心处的磁感应强度):00224I I B R R μμππ= = ?; ③对于载流圆弧,若圆心角为θ,则圆弧圆心处的磁感应强度为:04I R B μθπ=。 B v ? R I dl B v

习题解答大学物理第7章习题

专业班级_____ 姓名________学号________ 第七章静电场中的导体和电介质 一、选择题: 1,在带电体A旁有一不带电的导体壳B,C为导体壳空腔内的一点,如下图所示。则由静电屏蔽可知:[ B ] (A)带电体A在C点产生的电场强度为零; (B)带电体A与导体壳B的外表面的感应电荷在C点所产生的 合电场强度为零; (C)带电体A与导体壳B的内表面的感应电荷在C点所产生的合电场强度为零; (D)导体壳B的内、外表面的感应电荷在C点产生的合电场强度为零。 解答单一就带电体A来说,它在C点产生的电场强度是不为零的。对于不带电的导体壳B,由于它在带电体A这次,所以有感应电荷且只分布在外表面上(因其内部没有带电体)此感应电荷也是要在C点产生电场强度的。由导体的静电屏蔽现象,导体壳空腔内C点的合电场强度为零,故选(B)。 2,在一孤立导体球壳内,如果在偏离球心处放一点电荷+q,则在球壳内、外表面上将出现感应电荷,其分布情况为 [ B ] (A)球壳内表面分布均匀,外表面也均匀; (B)球壳内表面分布不均匀,外表面均匀; (C)球壳内表面分布均匀,外表面不均匀; (D)球壳的内、外表面分布都不均匀。 解答由于静电感应,球壳内表面感应-q,而外表面感应+q,由于静电屏蔽,球壳内部的点电荷+q和内表面的感应电荷不影响球壳外的电场,外表面的是球面,因此外表面的感

应电荷均匀分布,如图11-7所示。故选(B )。 3. 当一个带电导体达到静电平衡时:[ D ] (A) 表面上电荷密度较大处电势较高 (B) 表面曲率较大处电势较高。 (C)导体内部的电势比导体表面的电势高。 (D)导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零。 4. 如图示为一均匀带电球体,总电量为+Q ,其外部同心地罩一内、外半径分别为r 1、r 2的 金属球壳、设无穷远处为电势零点,则在 球壳内半径为r 的P 点处的场强和电势为: [ D ] (A )E=r Q U r Q 0204,4πεπε= (B )E=0,1 04r Q U πε= (C )E=0,r Q U 04πε= (D )E=0,204r Q U πε= 5. 关于高斯定理,下列说法中哪一个是正确的? [ C ] (A )高斯面内不包围自由电荷,则面上各点电位移矢量D 为零。 (B )高斯面上处处D 为零,则面内必不存在自由电荷。 (C )高斯面的D 通量仅与面内自由电荷有关。 (D )以上说法都不正确。 6, 如图所示,一带电量为q 、半径为A r 的金属球外,同心地套上一层内、外半径分别为B r 和C r ,相对介电常数为r ε的均匀电介质球壳。球壳外为真空,则介质点()B C P r r r <<处 的电场强度的大小为 [ A ] 解答 均匀分布在导体球上的自由电荷q 激发的电场具有球对称性,均匀电介质球壳内、 外表面上束缚电荷q ′均匀分布,所激发的电场也是球对称性的,故可用高斯定理求解。 通过p 点以r 为半径,在电介质球壳中作一同心高斯球面S ,应用电介质时的高斯定理, D i s dS qi ?=∑?,高斯面 S 上的电位移通量为2 ()D r π,S 面内包围的自由电荷为i qi q =∑,有 由,D E ε=两者方向相同,则电介质中p 点的电场强度不大小为 r +Q P

大学物理-电磁学部分-试卷及答案word版本

学习资料 大学物理试卷 (考试时间 120分钟 考试形式闭卷) 年级专业层次 姓名 学号 一.选择题:(共30分 每小题3分) 1.如图所示,两个“无限长”的共轴圆柱面,半径分别为R 1和R 2,其上均匀带电,沿轴线方向单位长度上的带电量分别为1λ和2λ,则在两圆柱面之间,距离轴线为r 的P 点处的场强大小E 为: (A )r 012πελ. (B )r 0212πελλ+. (C ))(2202r R -πελ. (D )) (2101R r -πελ. 2.如图所示,直线MN 长为l 2,弧OCD 是以N 点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有正电荷+q ,M 点有负电荷-q .今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功 (A ) A < 0且为有限常量.(B ) A > 0且为有限常量. (C ) A =∞.(D ) A = 0. 3.一带电体可作为点电荷处理的条件是 (A )电荷必须呈球形分布. (B )带电体的线度很小. (C )带电体的线度与其它有关长度相比可忽略不计. (D )电量很小. 4.下列几个说法中哪一个是正确的? (A )电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向. (B )在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同.

学习资料 (C )场强方向可由q F E /ρρ=定出,其中q 为试探电荷的电量,q 可正、可负,F ρ 为试探 电荷所受的电场力. (D )以上说法都不正确. 5.在图(a )和(b )中各有一半径相同的圆形回路1L 、2L ,圆周内有电流1I 、2I ,其分布相同,且均在真空中,但在(b )图中2L 回路外有电流3I ,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则: (A )212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?=???ρρρρ (B )212 1 ,d d P P L L B B l B l B =?≠???ρ ρρρ (C )212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?=???ρρρρ (D )212 1 ,d d P P L L B B l B l B ≠?≠???ρ ρρρ 6.电场强度为E ρ的均匀电场,E ρ 的方向与X 轴正向平行,如图所示.则通过图中一半径 为R 的半球面的电场强度通量为 (A )E R 2π.(B )E R 22 1 π. (C )E R 22π. (D )0 7.在静电场中,有关静电场的电场强度与电势之间的关系,下列说法中正确的是: (A )场强大的地方电势一定高. (B )场强相等的各点电势一定相等. (C )场强为零的点电势不一定为零. (D )场强为零的点电势必定是零. 8.正方形的两对角上,各置点电荷Q ,在其余两对角上各置电荷q ,若Q 所受合力为零,则Q 与q 的大小关系为 (A )q Q 22-=. (B )q Q 2-=. (C )q Q 4-=. (D )q Q 2-=. 9.在阴极射线管外,如图所示放置一个蹄形磁铁,则阴极射线将 (A )向下偏. (B )向上偏. (C )向纸外偏. (D )向纸内偏.

大学物理第8章 稳恒磁场 课后习题及答案

第8章 稳恒磁场 习题及答案 6. 如图所示,AB 、CD 为长直导线,C B 为圆心在O 点的一段圆弧形导线,其半径为R 。若通以电流I ,求O 点的磁感应强度。 解:O 点磁场由AB 、C B 、CD 三部分电流产生,应用磁场叠加原理。 AB 在O 点产生的磁感应强度为 01=B C B 在O 点产生的磁感应强度大小为 θπμR I B 402=R I R I 123400μππμ=?=,方向垂直纸面向里 CD 在O 点产生的磁感应强度大小为 )cos (cos 4210 03θθπμ-=r I B )180cos 150(cos 60cos 40 0??-= R I πμ )2 31(20-=R I πμ,方向垂直纸面向里 故 )6 231(203210π πμ+- =++=R I B B B B ,方向垂直纸面向里 7. 如图所示,两根导线沿半径方向引向铁环上的A ,B 两点,并在很远处与电源相连。已知圆环的粗细均匀,求环中心O 的磁感应强度。 解:圆心O 点磁场由直电流∞A 和∞B 及两段圆弧上电流1I 与2I 所产生,但∞A 和∞B 在O 点 产生的磁场为零。且 θ πθ -==21221R R I I 电阻电阻 1I 产生的磁感应强度大小为 )(θππμ-= 241 01R I B ,方向垂直纸面向外 2I 产生的磁感应强度大小为 θπμR I B 4202=,方向垂直纸面向里 所以, 1) 2(21 21=-=θ θπI I B B 环中心O 的磁感应强度为 0210=+=B B B 8. 如图所示,一无限长载流平板宽度为a ,沿长度方向通过均匀电流I ,求与平板共面且距平板一边为b 的任意点P 的磁感应强度。 解:将载流平板看成许多无限长的载流直导线,应用叠加原理求解。 以P 点为坐标原点,垂直载流平板向左为x 轴正方向建立坐标系。在载流平板上取dx a I dI = ,dI 在P 点产生的磁感应

大学物理第七章习题及答案word版本

第七章 振动学基础 一、填空 1.简谐振动的运动学方程是 。简谐振动系统的机械能是 。 2.简谐振动的角频率由 决定,而振幅和初相位由 决定。 3.达到稳定时,受迫振动的频率等于 ,发生共振的条件 。 4.质量为10-2㎏的小球与轻质弹簧组成的系统,按20.1cos(8)3 x t ππ=-+的规律做运动,式中t 以s 为单位,x 以m 为单位,则振动周期为 初相位 速度最大值 。 5.物体的简谐运动的方程为s ()x A in t ωα=-+,则其周期为 ,初相位 6.一质点同时参与同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为10.1cos()4x t πω=+,20.1cos()4 x t πω=-,其合振动的振幅为 ,初相位为 。 7.一质点同时参与两个同方向的简谐振动,它们的振动方程分别为)4cos(06.01π ω+=t x ,250.05cos()4 x t πω=+,其合振动的振幅为 ,初相位为 。 8.相互垂直的同频率简谐振动,当两分振动相位差为0或π时,质点的轨迹是 当相位差为 2π或32π时,质点轨迹是 。 二、简答 1.简述弹簧振子模型的理想化条件。 2.简述什么是简谐振动,阻尼振动和受迫振动。 3.用矢量图示法表示振动0.02cos(10)6 x t π =+,(各量均采用国际单位).

三、计算题 7.1 质量为10×10-3㎏的小球与轻质弹簧组成的系统,按X=0.1cos (8πt+2π/3)的规律做运动,式中t 以s 为单位,x 以m 为单位,试求: (1)振动的圆频率,周期,初相位及速度与加速度的最大值; (2)最大恢复力,振动能量; (3)t=1s ,2s ,5s ,10s 等时刻的相位是多少? (4)画出振动的旋转矢量图,并在图中指明t=1s ,2s ,5s ,10s 等时刻矢量的位置。 7.2 一个沿着X 轴做简谐振动的弹簧振子,振幅为A ,周期为T ,其振动方程用余弦函数表示,如果在t=0时刻,质点的状态分别为: (1)X 0=-A ; (2)过平衡位置向正向运动; (3)过X=A/2处向负向运动; (4)过X=2A 处向正向运动。 试求出相应的初相位之值,并写出振动方程。 7.3 做简谐振动的小球速度的最大值为0.03m ·s -1,振幅为0.02m ,若令速度具有正最大值的时刻为t=0,试求: (1)振动周期; (2)加速度的最大值; (3)振动的表达式。

大学物理”力学和电磁学“练习题附答案

部分力学和电磁学练习题(供参考) 一、选择题 1. 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动,如图射来两个质量相同,速度大小相同,方向相反并在一条直线上的子弹,子弹射入圆盘并且留在盘内,则子弹射入后的瞬间, 圆盘的角速度ω (A) 增大. (B) 不变. (C) 减小. (D) 不能确定. [ C ] 2. 将一个试验电荷q 0 (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处(如图),测得它所受的力为F .若考虑到电荷q 0不是足够小,则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大. (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小. (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值. (D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定. [ A ] 3. 如图所示,一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上,则通过侧面abcd 的电场强度通量等于: (A) 06εq . (B) 0 12εq . (C) 024εq . (D) 0 48εq . [ C ] 4. 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置,板间距离为d (d 远小于板 的线度),设A 板带有电荷q 1,B 板带有电荷q 2,则AB 两板间的电势差U AB 为 (A) d S q q 0212ε+. (B) d S q q 02 14ε+. (C) d S q q 021 2ε-. (D) d S q q 02 14ε-. [ C ] 5. 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出: (A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C . (B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C . (C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C . (D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C . [ D ] 6. 均匀磁场的磁感强度B ? 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2πr 2B . (B) πr 2B . (C) 0. (D) 无法确定的量. [ B ] 7. 如图,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,则磁感强度B ? 沿图中闭合路径L 的积 分??L l B ? ?d 等于 (A) I 0μ. (B) I 03 1 μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ D ] O M m m - P 0 A b c q d A S q 1q 2 C B A I I a b c d 120°

大学物理电磁学考试试题及答案

大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1.如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ= . (C) 204r Q E επ= ,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ= ,R Q U 04επ=. [ ] 2.一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O +2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. [ ]

3.在磁感强度为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(取弯面向外为正)为 (A) ?r 2B . . (B) 2??r 2B . (C) -?r 2B sin ?. (D) -?r 2B cos ?. [ ] 4.一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . [ ] 5.两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势 ? y z x I 1 I 2

大连理工大学大学物理作业10(稳恒磁场四)与答案详解

作业 10 稳恒磁场四 1. 载流长直螺线管内充满相对磁导率为 r 的均匀抗磁质,则螺线管内中部的磁感应强度B 和磁场强度 H 的关系是 [ ] 。 A. B 0 H B. B r H C. B 0H D. B 0 H 答案:【 D 】 解:对于非铁磁质,电磁感应强度与磁场强度成正比关系 B r H 抗磁质: r 1,所以, B H 2. 在稳恒磁场中,关于磁场强度 H 的下列几种说法中正确的是 [] 。 A. H 仅与传导电流有关。 B. 若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各点的 H 必为零。 C.若闭合曲线上各点 H 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零。 D.以闭合曲线 L 为边界的任意曲面的 H 通量相等。 答案:【 C 】 解:安培环路定理 H dl I 0 ,是说:磁场强度 H 的闭合回路的线积分只与传导电流 L 有关,并不是说:磁场强度 H 本身只与传导电流有关。 A 错。 闭合曲线内没有包围传导电流,只能得到:磁场强度 H 的闭合回路的线积分为零。并 不能说:磁场强度 H 本身在曲线上各点必为零。 B 错。 高斯定理 B dS 0 ,是说:穿过闭合曲面,场感应强度 B 的通量为零,或者说, . S 以闭合曲线 L 为边界的任意曲面的 B 通量相等。对于磁场强度 H ,没有这样的高斯定理。 不能说,穿过闭合曲面,场感应强度 H 的通量为零。 D 错。 安培环路定理 H dl I 0 ,是说:磁场强度 H 的闭合回路的线积分等于闭合回路 L 包围的电流的代数和。 C 正确。 抗磁质和铁磁质的 B H 曲线,则 Oa 表示 3. 图 11-1 种三条曲线分别为顺磁质、 ; Ob 表示 ; Oc 表示 。 答案:铁磁质;顺磁质; 抗磁质。 4. 某铁磁质的磁滞回线如图 11-2 所示,则 图中 Ob (或 Ob ' )表示 ; Oc (或 Oc ' )表示 。 答案:剩磁;矫顽力。

大学物理课后习题答案第七章 a

第七章 电磁感应 选择题 7-1 在闭合导线回路的电阻不变的情况下,下述正确的是 ( B ) (A) 穿过闭合回路所围面积的磁通量最大时,回路中的感应电流最大; (B) 穿过闭合回路所围面积的磁通量变化越快,回路中的感应电流越大; (C) 穿过闭合回路所围面积的磁通量变化越大,回路中的感应电流越大; (D) 穿过闭合回路所围面积的磁通量为零时,回路中的感应电流一定为零. 7-2 导体细棒ab 与载流长直导线垂直.在如图所示的四种情况中,细棒ab 均以与载流导线平行的速度v 平动,且b 端到长直导线的距离都一样.在(a)、(b)和(c)三种情况中,细棒ab 与光滑金属框保持接触.设四种情况下细棒ab 上的感应电动势分别为a E 、b E 、c E 和d E ,则 ( C ) (A) a b c d ==E E E >E ; (C) a b c d ===E E E E ; (D) a b c d >>>E E E E . 7-3 如图所示,半圆周和直径组成的封闭导线,处在垂直于匀强磁场的平面内.磁场的磁感应强度的大小为B ,直径AB 长为l .如果线圈以速度v 在线圈所在平面内平动, v 与AB 的夹角为θ,则 ( A ) (A) 线圈上的感应电动势为零,AB 间的感应电动势sin AB Bl θ=E v ; (B) 线圈上的感应电动势为零,AB 间的感应电动势cos AB Bl θ=E v ; (C) 线圈上的感应电动势为i 2sin Bl θ=E v ,AB 间感应电动势为sin AB Bl θ=E v ; (D) 线圈上的感应电动势为i 2cos Bl θ=E v ,AB 间感应电动势为cos AB Bl θ=E v . 7-4 一个面积2 10cm S =的圆线圈,其电阻0.10R =Ω,处于垂直于匀强磁场的平面内,若磁感应强度的大小随时间的变化率 1d 10T s d B t -=?,则线圈中的感应电流的大小为

大学物理电磁学部分练习题讲解

大学物理电磁学部分练习题 1.在静电场中,下列说法中哪一个是正确的?(D ) (A )带正电荷的导体,其电势一定是正值. (B )等势面上各点的场强一定相等. (C )场强为零处,电势也一定为零. (D )场强相等处,电势梯度矢量一定相等. 2.当一个带电导体达到静电平衡时:D (A )表面上电荷密度较大处电势较高. (B )表面曲率较大处电势较高. (C )导体内部的电势比导体表面的电势高. (D )导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零. 3. 一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.该球面内、外的场强分布 为(r 表示从球心引出的矢径): ( 0 r r R 3 02εσ) =)(r E )(R r <, =)(r E )(R r >. 4.电量分别为q 1,q 2,q 3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 = )22(813210q q q R ++πε 5.两个点电荷,电量分别为+q 和-3q ,相距为d ,试求: (l )在它们的连线上电场强度0=E 的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远? (2)若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U = 0的点与电荷量为+q 的点电荷相距多远? .解:设点电荷q 所在处为坐标原点O ,X 轴沿两点电荷的连线. (l )设0=E 的点的坐标为x ′,则 d q +q 3-

0)'(43'42 02 0=-- = i d x q i x q E πεπε 可得 0'2'222=-+d dx x 解出 d x )31(21'1+-=和 d x )13(21' 2-= 其中'1x 符合题意,'2x 不符合题意,舍去. (2)设坐标x 处 U = 0,则 ) (43400x d q x q U -- = πεπε 0]) (4[40 =--= x d x x d q πε 得 4/04d x x d ==- 6.一半径为R 的半球壳,均匀地带有电荷,电荷面密度为σ,求球心处电场强度的大小. 解答:将半球面分成由一系列不同半径的带电圆环组成,带电半球面在圆心O 点处的电场就是所有这些带电圆环在O 点的电场的叠加。 今取一半径为r ,宽度为Rd θ的带电细圆环。 带电圆环在P 点的场强为:() 3222 01 ?4qx E r a x πε= + 在本题中,cos x h R θ==,a r = 所以可得:() 33 222 0044hdq hdq dE R r h πεπε= = + 上式中()222sin dq r Rd R d σπθπσθθ== 即:33 00 2sin cos sin cos 42R d dE d R σπθθθσ θθθπεε== 整个半球面为:2000sin cos 24E dE d π σ σθθθεε===????,方向沿半径向外 7. 电荷q 均匀地分布在一半径为R 的圆环上。计算在圆环的轴线上任一给定点 P 的场强。

大学物理稳恒磁场习题及答案

衡水学院理工科专业《大学物理B 》稳恒磁场习题解答 一、填空题(每空1分) 1、电流密度矢量的定义式为:dI j n dS ⊥ = ,单位是:安培每平方米(A/m 2)。 2、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈,则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量Φ=0 .若通过S 面上某面元d S 的元磁通为d Φ,而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d Φ',则d Φ∶d Φ'=1:2 。 3、一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图1(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心,电流自无穷远来到无穷远去),则O 点磁感强度的大小是2 02 01 00444R I R I R I B πμμμ- + =。 4、一磁场的磁感强度为k c j b i a B ++= (SI),则通过一半径为R ,开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为πR 2c Wb 。 5、如图2所示通有电流I 的两根长直导线旁绕有三种环路;在每种情况下,等于: 对环路a :d B l ?? =____μ0I__; 对环路b :d B l ?? =___0____; 对环路c :d B l ?? =__2μ0I__。 6、两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是___1∶2__,运动轨迹半径之比是_____1∶2_____。 二、单项选择题(每小题2分) ( B )1、均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为 A. 2πr 2B B. πr 2B C. 0 D.无法确定的量 ( C )2、有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为 A. 0.90 B. 1.00 C. 1.11 D.1.22 (D )3、如图3所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度 A. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内 B. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外

《大学物理》-第二版-课后习题答案--第七章

习题精解 7-1一条无限长直导线在一处弯折成半径为R 的圆弧,如图7.6所示,若已知导线中电流强度为I,试利用比奥—萨伐尔定律求:(1)当圆弧为半圆周时,圆心O 处的磁感应强度;(2)当圆弧为1/4圆周时,圆心O 处的磁感应强度。 解(1)如图7.6所示,圆心O 处的磁感应强度可看作由3段载流导线的磁场叠加而成。因为圆心O 位于直线电流AB 和DE 的延长线上,直线电流上的任一电流元在O 点产生的磁感应强度均为零,所以直线电流AB 和DE 段在O 点不产生磁场。 根据比奥—萨伐尔定律,半圆弧上任一电流元在O 点产生的磁感应强度为 02 4Idl dB R μπ= 方向垂直纸面向内。半圆弧在O 点产生的磁感应强度为 000220 444R I Idl I B R R R R πμμμπππ= == ? 方向垂直纸面向里。 (2)如图7.6(b )所示,同理,圆心O 处的磁感应强度可看作由3段载流导线的磁场叠加而成。因为圆心O 位于电流AB 和DE 的延长线上,直线电流上的任一电流元在O 点产生的磁感应强度均为零,所以直线电流AB 和DE 段在O 点不产生磁场。 根据毕奥—萨伐尔定理,1/4圆弧上任一电流元在O 点产生的磁感应强度为 02 4Idl dB R μπ= 方向垂直纸面向内,1/4圆弧电流在O 点产生的磁感应强度为 0002 220 4428R I Idl I R B R R R πμμμπππ= ==? 方向垂直纸面向里。 7.2 如图7.7所示,有一被折成直角的无限长直导线有20A 电流,P 点在折线的延长线上,设a 为,试求P 点磁感应强度。 解 P 点的磁感应强度可看作由两段载流直导线AB 和BC 所产生的磁场叠加而成。AB 段在P 点所产生的磁感应强度为零,BC 段在P 点所产生的磁感应强度为 0120 (cos cos )4I B r μθθπ= - 式中120,,2 r a π θθπ= == 。所以 500(cos cos ) 4.010()42 I B T a μπ ππ= -=? 方向垂直纸面向里。 7-3 如图7.8所示,用毕奥—萨伐尔定律计算图中O 点的磁感应强度。 解 圆心 O 处的磁感应强度可看作由3段载流导线的磁场叠加而成, AB 段在P 点所产生的磁感应强度为 ()0120 cos cos 4I B r μθθπ= -

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档