第五章 磁场和磁路 练习题答案
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同步检测十第5章磁场(B卷)(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全的得2分,错选、多选或不选得0分)。
1.关于磁场和磁感线的下列说法中,正确的是A。
磁极对磁极、电流对电流及磁极对电流的作用力都是通过磁场发生的B.磁感线总是从磁体N极出发,到磁体S极终止C.磁场中某点的磁场方向就是小磁针在该点时N极的指向D。
磁场中某点磁场方向就是小磁针N极在该点的受力方向答案:AD解析:磁体以及电流周围都存在磁场,它们之间的相互作用都是通过磁场发生的,A对;磁感线是闭合的曲线,在磁体外由N极指向S极,在磁体内由S极指向N极,B错;磁场的方向为小磁针静止时N极所指方向或N极受力方向,所以C错D对。
2。
关于电流的磁场,下列说法正确的是A。
直线电流的磁场只分布在垂直于导线的某一个平面内B。
直线电流的磁感线是一些同心圆,距离导线越远处磁感线越密C.通电螺线管外部的磁场分布与条形磁铁的相同,在螺线管内部无磁场D.直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场方向都可以用右手安培定则来判定答案:D解析:直线电流的磁场分布在电流所在的整个空间,并非只分布在某一个平面内,A错;越靠近导线处磁场越强,磁感线越密,B错;通电螺线管内部也存在磁场,同时条形磁铁内部也存在磁场,C错;只有D正确.3.如图所示,点P在与通电直导线垂直的圆周面上,则P点的磁场方向为A。
垂直纸面向里B。
垂直纸面向外C。
水平向左D。
水平向右答案:D解析:利用安培定则,虚线为直导线通过P点的一条电场线,并且从上往下看是沿逆时针方向环绕的,在P点的切线方向即磁场的方向水平向右,D对.4.关于宇宙中的天体的磁场,下列说法正确的是A.宇宙中的许多天体都有与地球相似的磁场B。
宇宙中的所有天体都有与地球相似的磁场C.指南针在任何天体上都能像在地球上一样工作D.指南针只有在磁场类似于地球磁场的天体上才能正常工作答案:AD解析:宇宙中许多天体都有磁场,但并不是所有天体都有磁场,比如火星不像地球那样有一个全球性的磁场,因此指南针不能在火星上工作.5。
第五章 稳恒磁场设0x <的半空间充满磁导率为μ的均匀介质,0x >的半空间为真空,今有线电流沿z 轴方向流动,求磁感应强度和磁化电流分布。
解:如图所示令 110A I H e r = 220A IH e r= 由稳恒磁场的边界条件知,12t t H H = 12n n B B = 又 B μ= 且 n H H =所以 1122H H μμ= (1) 再根据安培环路定律H dl I ⋅=⎰得 12IH H rπ+= (2) 联立(1),(2)两式便解得,21120I I H r rμμμμπμμπ=⋅=⋅++012120I I H r rμμμμπμμπ=⋅=⋅++ 故, 01110IB H e r θμμμμμπ==⋅+ 02220IB H e rθμμμμμπ==⋅+ 212()M a n M M n M =⨯-=⨯ 220()B n H μ=⨯-00()0In e rθμμμμπ-=⋅⋅⨯=+ 222()M M M J M H H χχ=∇⨯=∇⨯=∇⨯0000(0,0,)zJ Ie z μμμμδμμμμ--=⋅=⋅++ 半径为a 的无限长圆柱导体上有恒定电流J 均匀分布于截面上,试解矢势A 的微分方程,设导体的磁导率为0μ,导体外的磁导率为μ。
?解: 由电流分布的对称性可知,导体内矢势1A 和导体外矢势2A 均只有z e 分量,而与φ,z 无关。
由2A ∇的柱坐标系中的表达式可知,只有一个分量,即 210A J μ∇=- 220A ∇= 此即101()A r J r r r μ∂∂=-∂∂21()0A r r r r∂∂=∂∂ 通解为 21121ln 4A Jr b r b μ=-++212ln A c r c =+ 当0r =时,1A 有限,有10b =由于无限长圆柱导体上有恒定电流J 均匀分布于截面上,设r a =时, 120A A ==,得202121ln 04Ja b c a c μ-+=+=)又r a =时,12011e A e A ρρμμ⨯∇⨯=⨯∇⨯,得 112c Ja a μ-=所以 2221220111,,224c Ja c Ja b Ja μμμ=-=-=所以, 22101()4A J r a μ=--221ln 2a A Ja rμ=写成矢量形式为 22101()4A J r a μ=--221ln 2a A Ja rμ=设无限长圆柱体内电流分布,0()z J a rJ r a =-≤求矢量磁位A 和磁感应B 。
电工技术基础与技能【周绍敏】第五章磁场和磁路练习题答案( )。
电工技术基础与技能A.FB.0.5 FC.2 FD.4 F 第五章磁场和磁路练习题 7、如5-23所示,处在磁场中的载流导线,受到的磁场力的方向应为( )。
班别:高二( A. ) 姓名: 学号: 成绩: 垂直向上 B.垂直向下C.水平向左D.水平向右一、是非题(1.5X20) 8、空心线圈被插入铁心后( )。
1、磁体上的两个极,一个称为N极,另一个称为S极,若把磁体截成两段,则一段为N极,另 A.磁性将大大增强 B.磁性将减弱一段为S极。
( ) C.磁性基本不变 D.不能确定 2、磁感应强度是矢量,但磁场强度是标量,这是两者之间的根本区别。
( ) 9、为减小剩磁,电磁线圈的铁心应采用( )。
3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状,而与媒介质的性质无关。
A.硬磁性材料 B.非磁性材料( ) C.软磁性材料 D.矩磁性材料 4、在均匀介质中,磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
( ) 10、铁磁性物质的磁滞损耗与磁滞回线面积的关系是( )。
5、通电导线在磁场中某处受到的力为零,则该处的磁感应强度一定为零。
( ) A.磁滞回线包围的面积越大,磁滞损耗也越大6、两根靠得很近的平行直导线,若通以相同方向的电流,则他们相互吸引。
( ) B.磁滞回线包围的面积越小,磁滞损耗也越大 7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
( ) C.磁滞回线包围的面积大小与磁滞损耗无关以上答案均不正确 8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中,H的变化总是滞后于B的变化,称为磁滞现象。
( ) D.9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。
( )10、同一磁性材料,长度相同,截面积大则磁阻小。
( ) 三、填充题1、磁场与电场一样,是一种物质,具有力和能的性质。
二、选择题 2、磁感线的方向:在磁体外部由 N 指向 S ;在磁体内部由 S 1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用( )。
电工技术基础与技能第五章磁场和磁路练习题班别:高二()姓名:学号:成绩:一、是非题1、磁体上的两个极,一个称为N极,另一个称为S极,若把磁体截成两段,则一段为N极,另一段为S极。
()2、磁感应强度是矢量,但磁场强度是标量,这是两者之间的根本区别。
()3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状,而与媒介质的性质无关。
()4、在均匀介质中,磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
()5、通电导线在磁场中某处受到的力为零,则该处的磁感应强度一定为零。
()6、两根靠得很近的平行直导线,若通以相同方向的电流,则他们相互吸引。
()7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
()8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中,H的变化总是滞后于B的变化,称为磁滞现象。
()9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。
()10、同一磁性材料,长度相同,截面积大则磁阻小。
()二、选择题1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用()。
A.右手定则B.右手螺旋法则C.左手定则D.楞次定律2、如5-21所示,两个完全一样的环形线圈相互垂直地放置,它们的圆心位于共同点O点,当通以相同大小的电流时,O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是( )。
:1 :1 :3、下列与磁导率无关的物理量是()。
A.磁感应强度B.磁通C.磁场强度D.磁阻4、铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是()。
A.略小于1B.略大于1C.等于1D.远大于15、如5-22所示,直线电流与通电矩形线圈同在纸面内,线框所受磁场力的方向为( )。
A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右6、在匀强磁场中,原来载流导线所受的磁场力为F,若电流增加到原来的两倍,而导线的长度减少一半,这时载流导线所受的磁场力为( )。
F F F7、如5-23所示,处在磁场中的载流导线,受到的磁场力的方向应为( )。
A.垂直向上B.垂直向下C.水平向左D.水平向右8、空心线圈被插入铁心后( )。
一、单选题(选择题)1. 如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab相连,弹簧与导轨平面平行并与ab垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场。
闭合开关S后导体棒中的电流为I,导体棒平衡时,弹簧伸长量为;调换图中电源极性,使导体棒中电流反向,导体棒中电流仍为I,导体棒平衡时弹簧伸长量为。
忽略回路中电流产生的磁场,则匀强磁场的磁感应强度B的大小为()A.B.C.D.2. 如图所示,两根固定的长直导线A、B平行放置,分别通有电流、,且,两根导线所在平面有一条虚线与两导线垂直,且与两导线分别相交于N、P两点,且。
下列说法正确的是()A.导线A对导线B的作用力大于导线B对导线A的作用力B.O点处的磁场方向垂直于纸面向外C.同一带电粒子在M点受到的洛伦兹力大于其在Q点受到的洛伦兹力D.若施加力F使某带正电粒子自N点沿虚线加速运动至P点,则该过程中力F做正功3. 下列说法正确的是()A.穿过线圈的磁通量为零时,该处的磁感应强度不一定为零B.电场线和磁感线都是客观存在的闭合曲线C.一运动电荷在某处不受磁场力的作用,则该处的磁感应强度一定为零D.磁场中某点磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同4. 如图所示,和为水平、平行放置的两光滑金属导轨,两导轨相距,导体棒质量为,垂直放在导轨上,导体棒的中点用承受力足够大的轻绳经光滑定滑轮与放在水平面上的物体相连,细绳一部分与导轨共面且平行,另一部分与导轨所在平面垂直,磁场的磁感应强度与时间的关系为,方向竖直向下。
现给导体棒通入的恒定电流,使导体棒最终向左运动,重力加速度大小为。
下列描述符合事实的是()A.棒上通入的电流方向为从b向aB.在第末物体m恰好离开地面C.第末棒的加速度为D.棒运动过程中安培力做的功等于系统动能的增加量5. 磁流体发电的原理如图所示。
初中物理九年级。
磁现象磁场习题及答案1.为了判断一根钢棒是否有磁性,XXX进行了如下几组实验:A。
将钢棒靠近铁屑,若铁屑被吸引,则钢棒具有磁性。
B。
用细线将钢棒吊起来,在水平面内自由转动,静止时总是指向南北方向,则钢棒具有磁性。
C。
将小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互排斥,则钢棒具有磁性。
D。
将小磁针靠近钢棒,若钢棒与小磁针相互吸引,则钢棒具有磁性。
2.当一根钢棒的A端接近悬挂的磁针的S极时,磁针的S 极被吸向钢棒,则可以判断:A。
钢棒一定具有磁性,且A端为N极。
B。
钢棒一定不具有磁性。
C。
钢棒一定具有磁性,且A端为S极。
D。
不能判断钢棒是否有磁性。
3.下列说法中不正确的是:A。
磁极间的相互作用是通过磁场发生的。
B。
水平面内自由转动的小磁针静止时指向南北是因为受地磁场的作用。
C。
磁体无论大小,都有两个磁极。
D。
任何物体放到磁场中都会被磁化。
4.关于地磁场,下列说法中不正确的是:A。
地球本身就是一个巨大的磁体。
B。
地球周围存在着地磁场。
C。
地磁场的N极在地球的北极附近。
D。
地磁场的南、北极和地理的南、北极并不重合。
5.将一根铁钉靠近磁体,关于磁体和铁钉间的相互作用,下列说法中正确的是:A。
磁体会吸引铁钉,但铁钉不会吸引磁体。
B。
磁体吸引铁钉的力大于铁钉吸引磁体的力。
C。
磁体本身就有吸引力,不管周围是否有铁钉存在。
D。
以上说法都是错误的。
6.下列说法中正确的是:A。
磁场是由无数条磁感线组成的。
B。
磁感线在磁体的外部从磁体N极出发,最后回到S极。
C。
将条形磁铁分成若干段,每段磁铁均有N、S极。
D。
大头针被磁铁吸引的同时也被磁化成小磁体。
7.用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极,磁铁靠近铁棒,如图中甲所示,则可判断铁棒不一定带有磁性;若改将铁棒的B端靠近悬挂的条形磁铁的N极,磁铁远离铁棒,如图中乙所示,则可判断铁棒一定带有磁性,且A端为S极。
8.A、B、C三根金属棒中有两根具有磁性的磁棒,另一根是铁棒,它们互相靠近时的情形如图所示,则C棒是铁棒。
电工技术基础与技能
第五章磁场和磁路练习题
班别:高二()姓名:学号:成绩:
一、是非题(1.5X20)
1、磁体上的两个极,一个称为N极,另一个称为S极,若把磁体截成
两段,则一段为N极,另
一段为S极。
()
2、磁感应强度是矢量,但磁场强度是标量,这是两者之间的根本区别。
()
3、通电导体周围的磁感应强度只取决于电流的大小及导体的形状,而
与
4、在均匀介质中,磁场强度的大小与媒介质的性质无关。
媒
()
介
5、通电导线在磁场中某处受到的力为零,则该处的磁感应强度一定为
质
零。
()
的
6、两根靠得很近的平行直导线,若通以相同方向的电流,则他们相互
性
吸引。
()
7、铁磁性物质的磁导率是一常数。
()
8、铁磁性物质在反复交变磁化过程中,H的变化总是滞后于B的变化,称为磁滞现象。
()
9、电磁铁的铁心是由软磁性材料制成的。
()
10、同一磁性材料,长度相同,截面积大则磁阻小。
()
二、选择题
1、判定通电导线或通电线圈产生磁场的方向用
()。
A.右手定则
B.右手螺旋法则
C.左手定则
D.楞次定律
2、如5-21所示,两个完全一样的环形线圈相互垂直地放置,它们的圆
心位于共同点O点,当通以相同大小的电流时,O点处的磁感应强度与一个线圈单独产生的磁感应强度之比是( )。
A.2:1
B.1:1
C.1.414:1
D.1:1.414
3、下列与磁导率无关的物理量是()。
A.磁感应强度
B.磁通
C.磁场强度
D.磁阻
4、铁、钴、镍及其合金的相对磁导率是()。
A.略小于1
B.略大于1
C.等于1
D.远大于1
5、如5-22所示,直线电流与通电矩形线圈同在纸面内,线框所受磁场
力的方向为( )。
A.垂直向上
B.垂直向下
C.水平向左
D.水平向右
6、在匀强磁场中,原来载流导线所受的磁场力为F,若电流增加到原来
的两倍,而导线的长度减少一半,这时载流导线所受的磁场力为( )。
A.F
B.0.5 F
C.2 F
D.4 F
7、如5-23所示,处在磁场中的载流导线,受到的磁场力的方向应为( )。
A.垂直向上
B.垂直向
下
C.水平向左
D.水平向右
8、空心线圈被插入铁心后( )。
A.磁性将大大增强
B.磁性将减弱
C.磁性基本不变
D.不能确定
9、为减小剩磁,电磁线圈的铁心应采用( )。
A.硬磁性材料
B.非磁性材料
C.软磁性材料
D.矩磁性材料
10、铁磁性物质的磁滞损耗与磁滞回线面积的关系是( )。
A.磁滞回线包围的面积越大,磁滞损耗也越大
B.磁滞回线包围的面积越小,磁滞损耗也越大
C.磁滞回线包围的面积大小与磁滞损耗无关
D.以上答案均不正确
三、填充题
1、磁场与电场一样,是一种物质,具有力和能的性质。
2、磁感线的方向:在磁体外部由 N 指向 S ;在磁体内部由 S
指向 N 。
3、如果在磁场中每一点的磁感应强度大小相等,方向相同,这种磁场称为匀强磁场。
在匀强磁场中,磁感线是一组方向相同分布均匀的平行直线。
4、描述磁场的四个主要物理量是磁感应强
度、磁通、
磁导率和磁场强度;它们的符号分别
是 B 、
Φ、μ和 H ;它们的国际单位
分别 T 、 Wb 、 H/m 和 A/m 。
5、图5-24中,当电流通过导线时,导线下面的磁针N极
转向读者,则导线中的电流方向为 B→A 。
6、图5-25中,电源左端应为负极,
右端应为正极。
7、磁场间相互作用的规律是同名磁极相互
排斥,
异名磁极相互 吸引 。
8、载流导线与磁场平行时,导线所受磁场力为 零 ;
载流导线与磁场垂直时,导线所受磁场力为 BIL 。
9、铁磁性物质在磁化过程中, B 和 H 的关系曲线称为磁化曲线。
当反复改变励
磁电流的大小和方向,所得闭合的B 和H 的关系曲线称为 磁滞回
线 。
10、所谓磁滞现象,就是 B 的变化总是落后于 H 的变化;
而当H 为零时,B 却
不等于零,称为 剩磁 现象。
四、计算题(5X6)
1、在图5-26所示的匀强磁场中,穿过磁极极面的磁通Ф=3.84X10 – 2 Wb ,磁极边长分别是4cm 和8cm ,求磁极间的磁感应强度。
解: S = ab = 0.04*0.08 = 3.2X10-3m 2
T X X S B 2.110
2.31084.33
2
===--φ 2、在上题中,若已知磁感应强度B = 0.8T ,铁心的横截面积是20cm 2
,
求通过铁心截面中的磁通。
解: Ф= BS = 0.8*20X10 – 4 = 1.6X10 – 3 Wb
3、有一匀强磁场,磁感应强度B = 3X10-2T ,介质为空气,计算该磁场的磁场强度。
解:m A B
H /X104.2X10
43X1047
-2
-===πμ 4、已知硅钢片中,磁感应强度为1.4T ,磁场强度为5A/cm ,求硅钢片
相对磁导率?
解: ∵H B r 0μμ=
∴228.205
.01044
.17
0===
-X X H B r πμμ 5、在匀强磁场中,垂直放置一横截面积为12cm 2的铁心,设其中的磁通为4.5X10—3Wb ,铁心
的相对磁导率为5000,求磁场的磁场强度。
解: 59710450001012105.47
4
3
0==Φ==---X X X X S
B
H r πμμμ
A/m
6、把30cm 长的通电直导线放入匀强磁场中,导线中的电流是2A ,磁场的磁感应强度是1.2T ,
求电流方向与磁场方向垂直时导线所受的磁场力? 解: F = BIL = 1.2*2*0.3 = 0.72N
7、在磁感应强度是0.4T 的匀强磁场里,有一根和磁场方向相交成60°角、长8m 的通电直导
线,如图5-27所示。
磁场对通电导线的作用力是0.1N ,方向和纸面垂直指向读者,求导线
里电流的大小和方向? 解: ∵ F = BILsin θ
∴A BL F I 6.360sin *08.0*4.01
.0sin =︒
==
θ
根据左手定则有,电流方向从b 到a
8、有一根金属导线,长0.6m ,质量为0.01kg ,用两根柔软的细线悬在磁感应强度为0.4T 的匀
强磁场中,如图5-28所示。
问金属导线中的电流为多大,流向如何才能抵消悬线中的张力?
解: 当电流大小和方向都恰好时,悬线处于静止状态,则有
F =
G = mg = 0.01X10 = 0.1 N A X BL F I 4.06
.04.01.0===
根据左手定则,有电流方向向右。