大学物理磁题
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大学物理电磁学试题(1)一、选择题:(每题3分,共30分)1. 关于高斯定理的理解有下面几种说法,其中正确的是:(A)如果高斯面上E处处为零,则该面内必无电荷。
(B)如果高斯面内无电荷,则高斯面上E处处为零。
(C)如果高斯面上E处处不为零,则该面内必有电荷。
(D)如果高斯面内有净电荷,则通过高斯面的电通量必不为零(E )高斯定理仅适用于具有高度对称性的电场。
[ ]2. 在已知静电场分布的条件下,任意两点1P 和2P 之间的电势差决定于:(A)1P 和2P 两点的位置。
(B)1P 和2P 两点处的电场强度的大小和方向。
(C)试验电荷所带电荷的正负。
(D)试验电荷的电荷量。
[ ] 3. 图中实线为某电场中的电力线,虚线表示等势面,由图可看出:(A)C B A E E E >>,C B A U U U >> (B)C B A E E E <<,C B A U U U << (C)C B A E E E >>,C B A U U U <<(D)C B A E E E <<,C B A U U U >> [ ]4. 如图,平行板电容器带电,左、右分别充满相对介电常数为ε1与ε2的介质,则两种介质内:(A)场强不等,电位移相等。
(B)场强相等,电位移相等。
(C)场强相等,电位移不等。
(D)场强、电位移均不等。
[ ] 5. 图中,Ua-Ub 为:(A)IR -ε (B)ε+IR(C)IR +-ε (D)ε--IR [ ]6. 边长为a 的正三角形线圈通电流为I ,放在均匀磁场B 中,其平面与磁场平行,它所受磁力矩L 等于:(A)BI a 221 (B)BI a 2341 (C)BI a2 (D)0 [ ]7. 如图,两个线圈P 和Q 并联地接到一电动势恒定的电源上,线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,线圈P 和Q 之间的互感可忽略不计,当达到稳定状态后,线圈P 的磁场能量与Q 的磁场能量的比值是:(A)4; (B)2; (C)1; (D)1/2 [ ] 8. 在如图所示的电路中,自感线圈的电阻为Ω10,自感系数为H 4.0,电阻R 为Ω90,电源电动势为V 40,电源内阻可忽略。
1 习题题10.1:如图所示,两根长直导线互相平行地放置,导线内电流大小相等,均为I = 10 A ,方向,方向相同,如图所示,求图中M 、N 两点的磁感强度B 的大小和方向(图中r 0 = 0.020 m )。
题10.2:已知地球北极地磁场磁感强度B 的大小为6.0´10-5 T 。
如设想此地磁场是由地球赤道上一圆电流所激发的(如图所示),此电流有多大?流向如何?题10.3:如图所示,载流导线在平面内分布,电流为I ,它在点O 的磁感强度为多少?题10.4:如图所示,半径为R 的木球上绕有密集的细导线,线圈平面彼此平行,且以单层线圈覆盖住半个球面,设线圈的总匝数为N ,通过线圈的电流为I ,求球心O 处的磁感强度。
题10.5:实验中常用所谓的亥姆霍兹线圈在局部区域内获得一近似均匀的磁场,其装置简图如图所示,一对完全相同、彼此平行的线圈,它们的半径均为R ,通过的电流均为I ,且两线圈中电流的流向相同,试证:当两线圈中心之间的距离d 等于线圈的半径R 时,在两线圈中心连线的中点附近区域,磁场可看成是均匀磁场。
(提示:如以两线圈中心为坐标原点O ,两线圈中心连线为x 轴,则中点附近的磁场可看成是均匀磁场的条件为x B d d = 0;0d d 22=x B )题10.6:如图所示,载流长直导线的电流为I ,试求通过矩形面积的磁通量。
,试求通过矩形面积的磁通量。
题10.7:如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有一半径为R 的半球面,B 与半球面轴线的夹角为a ,求通过该半球面的磁通量。
,求通过该半球面的磁通量。
题10.8:已知10 10 mmmm 2裸铜线允许通过50 50 A A 电流而不会使导线过热。
电流在导线横截面上均匀分布。
求:(1)导线内、外磁感强度的分布;(2)导线表面的磁感强度。
)导线表面的磁感强度。
题10.9:有一同轴电缆,其尺寸如图所示,两导体中的电流均为I ,但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。
大学物理电磁试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 根据库仑定律,两个点电荷之间的静电力与它们电量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
下列关于库仑定律的描述中,正确的是:A. 静电力与电荷量成正比B. 静电力与电荷量成反比C. 静电力与距离的平方成正比D. 静电力与距离的平方成反比答案:D2. 电容器的电容与电容器的几何尺寸和介质有关。
下列关于电容器的描述中,正确的是:A. 电容器的电容与电容器的面积成正比B. 电容器的电容与电容器的面积成反比C. 电容器的电容与电容器的介质无关D. 电容器的电容与电容器的介质成正比答案:A3. 法拉第电磁感应定律指出,当磁场变化时,会在导体中产生感应电动势。
下列关于法拉第电磁感应定律的描述中,正确的是:A. 感应电动势与磁场变化率成正比B. 感应电动势与磁场变化率成反比C. 感应电动势与磁场变化率无关D. 感应电动势与磁场变化率成平方关系答案:A4. 麦克斯韦方程组是描述电磁场的基本方程。
下列关于麦克斯韦方程组的描述中,正确的是:A. 麦克斯韦方程组只描述了电场B. 麦克斯韦方程组只描述了磁场C. 麦克斯韦方程组描述了电场和磁场的关系D. 麦克斯韦方程组与电磁波无关答案:C二、填空题(每题5分,共20分)1. 根据高斯定律,通过任意闭合曲面的电通量等于_________。
答案:曲面内包围的净电荷量除以真空中的介电常数2. 两个相同电荷量的点电荷,相距为r,它们之间的库仑力为F,当它们相距变为2r时,它们之间的库仑力变为原来的_________。
答案:1/43. 一个电容器的电容为C,当它两端的电压为V时,它所储存的电荷量为_________。
答案:CV4. 根据洛伦兹力公式,一个带电粒子在磁场中运动时,受到的力的大小为qvB,其中q是电荷量,v是速度,B是磁场强度。
当带电粒子的速度方向与磁场方向垂直时,洛伦兹力的大小为_________。
答案:qvB三、计算题(共60分)1. 一个半径为R的均匀带电球体,其总电荷量为Q,求球外距离球心r处的电场强度。
大学物理磁场试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 磁场的基本特性是()。
A. 有方向性B. 有大小和方向C. 只有方向性D. 只有大小答案:B2. 根据安培环路定理,穿过闭合回路的磁通量与()。
A. 回路的面积成正比B. 回路的面积成反比C. 回路的面积无关D. 回路的面积的平方成正比答案:C3. 磁感应强度的方向是()。
A. 电流方向B. 电流方向的相反方向C. 垂直于电流方向D. 与电流方向成任意角度答案:C4. 磁通量的大小由()决定。
A. 磁场的强度B. 面积的大小C. 磁场与面积的夹角D. 以上所有因素答案:D5. 磁感应强度的单位是()。
A. 特斯拉B. 高斯C. 安培/米D. 以上都是答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1. 一个长直导线产生的磁场,其磁感应强度与导线距离的平方成______。
答案:反比2. 地球的磁场可以近似看作是一个______。
答案:条形磁铁3. 根据洛伦兹力公式,一个带电粒子在磁场中运动时受到的力的方向与______。
答案:磁场方向和粒子速度方向都垂直4. 磁通量的基本单位是______。
答案:韦伯5. 磁感应强度的定义式为______。
答案:B = F/IL三、计算题(每题10分,共30分)1. 一个长为L的直导线,通有电流I,求在距离导线r处的磁感应强度。
答案:B = (μ₀I)/(2πr)2. 一个半径为R的圆形线圈,通有电流I,求其轴线上距离线圈中心d处的磁感应强度。
答案:B = (μ₀I)/(2R² + d²)^(3/2)3. 一个长为L的直导线,通有电流I,求在距离导线r处的磁通量,假设导线上方有一面积为A的平面与磁场垂直。
答案:Φ = B * A = (μ₀I * A)/(2πr)四、简答题(每题5分,共10分)1. 简述磁感应强度和磁通量的区别。
答案:磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,其大小和方向由磁场本身决定,与测试电荷无关。
AI I一、选择题1.在磁感强度为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与的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) πr 2B . (B) 2 πr 2B (C) -πr 2B sin α (D) -πr 2B cos α 2.边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度(A)(B) (C) (D) 以上均不对3.如图所示,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 (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b(D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a (E) 为零4.通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为:(A) B P > B Q > B O (B) B Q > B P > B O(C)B Q > B O > B P (D) B O > B Q > B P5.电流I 由长直导线1沿垂直bc 边方向经a 点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点流出,经长直导线2沿cb 延长线方向返回电源(如图)。
若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O 点产生的磁感强度分别用、和表示,则O 点的磁感强度大小(A) B = 0,因为B 1 = B 2 = B 3 = 0(B) B = 0,因为虽然B 1≠ 0、B 2≠ 0,但,B 3 = 0(C) B ≠ 0,因为虽然B 3 = 0、B 1= 0,但B 2≠ 0(D) B ≠ 0,因为虽然,但≠ 06.电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长导线2返回电源(如图)。
《大学物理》电磁感应练习题及答案一、简答题1、简述电磁感应定律答:当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,不论这种变化是什么原因引起的,回路中都会建立起感应电动势,且此感应电动势等于磁通量对时间变化率的负值,即dtd i φε-=。
2、简述动生电动势和感生电动势答:由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势称为动生电动势。
由于磁感强度变化而引起的感应电动势称为感生电动势。
3、简述自感和互感答:某回路的自感在数值上等于回路中的电流为一个单位时,穿过此回路所围成面积的磁通量,即LI LI =Φ=Φ。
两个线圈的互感M M 值在数值上等于其中一个线圈中的电流为一单位时,穿过另一个线圈所围成面积的磁通量,即212121MI MI ==φφ或。
4、简述位移电流与传导电流有什么异同答:共同点:都能产生磁场。
不同点:位移电流是变化电场产生的(不表示有电荷定向运动,只表示电场变化),不产生焦耳热;传导电流是电荷的宏观定向运动产生的,产生焦耳热。
5 简述感应电场与静电场的区别?答:感生电场和静电场的区别6、写出麦克斯韦电磁场方程的积分形式。
答:⎰⎰==⋅s v q dv ds D ρ dS tB l E s L ⋅∂∂-=⋅⎰⎰d 0d =⋅⎰S S B dS t D j l H s l ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⋅⎰⎰d 7、简述产生动生电动势物理本质答:在磁场中导体作切割磁力线运动时,其自由电子受洛仑滋力的作用,从而在导体两端产生电势差8、 简述磁能密度, 并写出其表达式答:单位体积中的磁场能量,221H μ。
9、 简述何谓楞次定律答:闭合的导线回路中所出现的感应电流,总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因(反抗相对运动、磁场变化或线圈变形等).这个规律就叫做楞次定律。
10、全电流安培环路定理答:磁场强度沿任意闭合回路的积分等于穿过闭合回路围成的曲面的全电流 s d t D j l d H s e •⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=•⎰⎰二、选择题1、有一圆形线圈在均匀磁场中做下列几种运动,那种情况在线圈中会产生感应电流( D )A 、线圈平面法线沿磁场方向平移B 、线圈平面法线沿垂直于磁场方向平移C 、线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行D 、线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直2、有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为21M ,而线圈2对线圈1的互感系数为12M .若它们分别流过1i 和2i 的变化电流且dt di dt di 21<,并设由2i 变化在线圈1中产生的互感电动势为12ε,由1i 变化在线圈1中产生的互感电动势为21ε,下述论断正确的是( D )A 、 12212112,εε==M MB 、 12212112,εε≠≠M MC 、 12212112,εε>=M MD 、 12212112,εε<=M M3、对于位移电流,下列四种说法中哪一种说法是正确的 ( A )A 、位移电流的实质是变化的电场B 、位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷C 、位移电流服从传导电流遵循的所有规律D 、位移电流的磁效应不服从安培环路定理4、下列概念正确的是 ( B )。
第八章 磁场填空题 (简单)1、将通有电流为I的无限长直导线折成1/4圆环形状,已知半圆环的半径为R,则圆心O点的磁感应强度大小为 。
08IRμ2、磁场的高斯定理表白磁场是 无源场 。
3、只要有运动电荷,其周围就有 磁场 产生;4、(如图)无限长直导线载有电流I 1,矩形回路载有电流I 2,I 2回路的AB 边与长直导线平行。
电流I1产生的磁场作用在I 2回路上的合力F 的大小为,F的方向 水平向左 。
(综01201222()I I L I I La ab μμππ-+合) 5、有一圆形线圈,通有电流I,放在均匀磁场B 中,线圈平面与B垂直,则线圈上P点将受到 安培 力的作用,其方向为 指向圆心 ,线圈所受合力大小为 0 。
(综合)6、 是 磁场中的安培环路定理 ,它所反应的物理意义∑⎰==⋅n i i lI l d B 00μ是 在真空的稳恒磁场中,磁感强度沿任一闭合途径的积分等于乘以该闭合途径所包围的各电流的代数B 0μ和。
7、磁场的高斯定理表白通过任意闭合曲面的磁通量必等于 0 。
4题图5题图8、电荷在磁场中 不一定 (填一定或不一定)受磁场力的作用。
9、磁场最基本的性质是对 运动电荷、载流导线 有力的作用。
10、如图所示,在磁感强度为B 的均匀磁场中,有二分之一径为R的半球面,B 与半球面轴线的夹角为。
求通过该半球面的磁通量为。
(综合)α2cos B R πα- 12、一电荷以速度v 运动,它既 产生 电场,又 产生 磁场。
(填“产生”或“不产生”)13、一电荷为+q,质量为m ,初速度为的粒子垂直进入磁感应强度为B 的均匀磁场中,粒子将作 匀速圆0υ周 运动,其盘旋半径R=,盘旋周期T= 。
0m Bq υ2mBqπ14、把长直导线与半径为R 的半圆形铁环与圆形铁环相连接(如图a、b 所示),若通以电流为,则 a圆心I O的磁感应强度为___0__________;图b圆心O 的磁感应强度为。
第7章恒定磁场一、选择题1.磁场可以用下述哪一种说法来定义?[](A)只给电荷以作用力的物理量(B)只给运动电荷以作用力的物理量(C)贮存有能量的空间(D)能对运动电荷作功的物理量2.空间某点磁感应强度的方向,在下列所述定义中错误的是[](A)小磁针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)载流线圈稳定平稳时,磁矩在该点的指向3.下列叙述中错误的是[](A) 一根给定的磁力线上各点处的B的大小一定相等一(B)一根给定的磁力线上各点处的〃的方向不一定相同(C)均匀磁场的磁力线是一组平行直线(D)载流长直导线周围的磁力线是一组同心圆坏4.下列关于磁力线的描述中正确的是[](A)条形磁铁的磁力线是从N极到S极的(B)条形磁铁的磁力线在磁铁内部是从S极到N极的(C)磁力线是从N极出发终止在S极的曲线(D)磁力线是不封闭的曲线5.下列叙述中不能正确反映磁力线性质的是[](A)磁力线是闭合曲线(B)磁力线上任一点的切线方向为运动电荷的受力方向(C)磁力线与载流回路彖环一样互相套连(D)磁力线与电流的流向互相服从右手定则6.关于磁场之I'可的相互作用有下列说法,其屮正确的是[](A)同性磁极相吸,异性磁极相斥(B)磁场屮小磁针的磁力线方向只有与磁场磁力线方向一致时,才能保证稳定平稳(C) 小磁针在非均匀磁场中一定向强磁场方向运动 (D) 在涡旋电场中,小磁针沿涡旋电场的电场线运动7. 一电荷放置在行驶的列车上,相对于地面来说,电荷产生电场和磁场的情况将是[](A) (B)只只产生产生电场磁场(C)既产生电场,又产生磁场 (D)既不产生电场,又不产生磁场 T7-1-7图8. 通以稳恒电流的长直导线,在其周阖产生电场和磁场的情况将是 [](A)只产生电场 (B) 只产生磁场(C) 既产生电场,又产生磁场 (D) 既不产生电场,乂不产生磁场9. 在电流元I d/激发的磁场中,若在距离电流元为r 处的磁感应强度为d B .则下列叙述中正确的是(C) dB 一的方向垂直于/d 乙与[组成的平面二T7-1-9图 (D) dB 的方向为(-厂)方向10. 决定长直螺线管中磁感应强度大小的因素是 [](A)通入导线中的电流强度 (B)螺线管的体积(C)螺线管的直径(D)与上述各因素均无关一-11. 磁场的高斯定理B-dS= 0,说明S[](A)穿入闭合曲血的磁感应线的条数必然等于穿出的磁感应线的条数(B) 穿入闭合曲面的磁感应线的条数不等于穿出的磁感应线的条数[](A) d B 一的方向与r 方向相同一(B) dB 的方向与/d/方向相同 dl(C) 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内 (D) 一根磁感应线不可能完全处于闭合曲面内13. 磁场中的高斯路理JJ BdS= 0说明了磁场的性质之一是[](A)磁场力是保守力(B)磁力线可能闭合 (C)磁场是无源场(D)磁场是无势场14. 若某空间存在两无限长直载流导线,空间的磁场就不存在简单的对称性.此 时该磁场的分布[](A)可以直接用安培环路定理来计算 (B) 只能用安培环路定理来计算 (C) 只能用毕奥-萨伐尔定律来计算(D) 可以用安培环路定理和磁场的叠加原理求出15.对于安培环 路定律I ,在下面说法中正确的是[](A)H 只是穿过闭合环路的电流所激发,与环路外的电流无关(B)是环路内、外电流的代数和(C) 安培环路定律只在具有高度对称的磁场中才成立(D) 只有磁场分布具有高度对称性时,才能用它直接计算磁场强度的人小16. 在圆形电流的平面内取一同心圆形坏路,由于环路内无电流穿过,所以§H・d/[](A)圆形环路上各点的磁场强度为零(B) 圆形环路上各点的磁场强度方向垂直于环路平面 (C) 圆形坏路上各点的磁场强度方向指向圆心 (D) 圆形环路上各点的磁场强度方向为该点的切线方向12.安培环路定 律/说明了磁场的性质之一是[](A)磁力线是闭合曲线(C)磁场是无源场(B)磁场力是保守力 (D)磁场是无势场17.下述情况中能用安培坏路定律求磁感应强度的是[](A) 一段载流直导线 (C) 一个环形电流(B) 无限长直线电流 (D) 任意形状的电流1& 取一闭合积分回路L,使三根载流导线穿过L 所围成的面.现改变三根导线 之间的相互间隔,但不越出积分回路,则[](A)回路厶内的》/不变,厶上各点的8不变(B)回路厶内的工/不变,L 上各点的B 改变变,厶上各点的B 不变 (D)冋路厶内的》/改变,厶上各点的B 改变19.边长为L 的一个正方形线圈屮通有电流/,则线圈中心的磁感应强度的大小将](A)与厶成正比 (B)与厶成反比(C)与厶无关(D)与厶*成正比T7-1-19图 20. 一无限长直圆柱体,半径为沿轴向均匀流有电流. 磁感应强度大小为Bi,圆柱体外(r>R )感应强度大小为B2,则有[1(A) 31、均与厂成正比设圆柱体内(r<R )的 (B) B 、、B 2均与厂成反比(C) B\与F •成反比,与厂 成正比(D) B 1与F •成正比,〃2与r 成反比 T7-1-20图21.如T7-1-21图所示,两根载有相同电流的无限长直导 线,分别通过x 】 = l 和兀2=3的点,且平行于尹轴.由此可 知,磁感一应强度B 为零的地方是 O12 3 x T7-1-21 图[](A) x=2的直线上(B) x>2的区域(C) x<l 的区域 (D)不在平而内22・一个半径为R 的圆形电流厶其圆心处的磁场强度大小为[1(A)4R (B)(C) 0(D)— 2R23. 有一个圆形冋路1及一个正方形冋路2,圆的直径和正方 形回路的边长相等,二者屮通有大小相等的电流,它们在各自屮心产 生的磁感应强度的大小之比BJB.为[](A) 0.90(B) 1.00(C) 1.11 (D) 1.2224. 一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺 线管(R = 2r ),两螺线管单位长度上的匝数相等•两螺线管屮的磁感应强度大小B R 和B r 应满足关系[](A) B R =2 B 丫 r(D) B R = 4 B r25. 两根载有相同电流的通电导线,彼此之间的斥力为F.如果它们的电流均增加一 倍,相互之间的距离也加倍,则彼此之间的斥力将为变为FF[](A)—(B)— (C)F (D) 2F4226. 两束阴极射线(电子流),以不同的速率向同一方向发射,则两束射线间[](A)存在三种力:安培力、库仑力和洛仑兹力 (B) 存在二种力:库仑力和洛仑兹力 (C) 存在二种力:安培力和洛仑兹力 (D) 只存在洛仑兹力27. 可以证明,无限接近长直电流处(r->0)的B 为--有限值.可是从毕一萨定律 得到的长直电流的公式屮得出,当尸一0时B-8.解释这一矛盾的原因是 [](A)毕一萨定律得出的过程不够严密(B) 不可能存在真正的无限长直导线 (C) 当尸一0 口寸,毕一萨定律已不成立 (D) 毕一萨定律是一个近似理论28. 运动电荷受洛仑兹力后,其动能、动量的变化情况是[](A)动能守恒(B)动量守恒(C)动能、动量都守恒(D)动能、动量都不守恒29. 运动电荷垂直进入均匀磁场后,下列各量中不守恒是T7亠23图(B)B R =B 「 (C) 2B R =B[](A)动量(B)关于圆心的角动量(C)动能(D)电荷与质量的比值30. —电量为g 的带电粒子在均匀磁场中运动,下列说法中正确的是 [](A)只要速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同(B) 在速度不变的前提下,若电荷q 变为一么则粒子受力反向,数值不变 (C) 粒子进入磁场后,其动能和动量都不改变 (D) 洛仑兹力与速度方向垂直,所以其运动轨迹是圆31. 一个长直螺线管通有交流电,把一个带负电的粒子沿 螺线管的轴线射入管屮,粒子将在管屮作 ](A)圆周运动 (B)沿管轴来回运动(C)螺旋线运动 (D)匀速直线运动T7-1-31图32. 一束正离子垂直射入一个均匀磁场与均匀电场互相平行 且同向的区域.结果表明离子束在一与入射束垂直放置的荧光屏 上产生一条抛物线,则所有粒子有相同的 [](A)动能(B)质量(C)电量(D)荷质比 T7-1-32图33. 质量为〃?、电量为g 的带电粒子,以速度v 沿与均匀磁场E 成g 角方向射入磁场,英轨迹为一螺旋线.若要增大螺距,应34. 在一个由南指向北的匀强磁场中,一束电子垂直地向下通过_B此 (C) [ ] (A)磁场,受到由由磁场对西下指向上指向它东的作用力的力•向耳V® 0 0T7-1-34 图—11 11 111[](A)增大磁场B (C)减小速度v (B)减少磁场B _(D) 增加夹角q(B)(D)由由北东指向指向南西35. 一电子在垂直于一均匀磁场方向作半径为R 的圆周运动,电子的速度为v ,忽略电子产生的磁场,则此轨道内所包圉面积的磁通量为x BxnmvRT7亠35图36. 一带电粒子垂直射入均匀磁场中,如果粒子质量增大到原来的两倍,入射速度增 大到两倍,磁场的磁感应强度增大到4倍,忽略粒子运动产生的磁场,则粒子运动轨迹所包 围范围内的磁通量增大到原来的1 1 [](A)2 倍 (B)4 倍(C)2 倍(D)4倍37. 一电子以速度丿垂直地入射到一磁感应强度为B 的均匀磁场中•忽略其电子产 生的磁场,此时电子在磁场中运动的轨道所圉面积的磁通量 [](A)正比于3,正比于v 2 (B)反比于B,反比于v 2(C) 正比于5正比于v(D)反比于5反比于v38. 图中六根无限长导线相互绝缘,通过的电流均为/,区域I 、II 、均为相等的正方形.问哪个区域垂直指向里的磁通量最大?1(B) II 区/ III IV (C)III 区(D) IV 区T7-1-38 图39. 在某均匀磁场中放置有两个平面线圈,其面积S]二2S2,通有电流人二2/2,它们所受的最大磁力矩之比M 2为[](A)1 (B)2 (C)4 (D) 1/440. 有一由N 匝细导线绕成的平而正三角形线圈,边长为°,通有电流/,置于均匀外 磁场3中.当线圈平面的法向与外磁场同向时,线圈所受到的磁力矩大小为 [](A) 3Na 岳/ 2(B) 3Na 炼 /4[](A)eR 2(B) emR (C)——eR(D)兀u41.一直径为2.0cm、匝数为300匝的圆线圈,放在5xl0'2T的磁场中,当线圈内通过10mA的电流时,磁场作用于线圈的最大磁力矩为[](A) 4.7 N.m (B) 4.7xlO'2N.m(C) 4.7x1 O'5 N.m (D) 4.7x10-4 N.m42.有一直径为8 cm的线圈,共12匝,通以电流5 A.现将此线圈置于磁感应强度为0.6 T的匀强磁场屮,则[](A)作用在线圈上的最大磁力矩为M=18N.m(B)作用在线圈上的最大磁力矩为M=1.8N.m(C)线圈正法线与B成30。
2018春学期大学物理(1)例题、作业题
----程守洙 编《普通物理学》(第七版) 高教出版社
第八章 恒定电流的磁场
例题:P350-353了解解题思路:例 8-1;例 8-2;例 8-3;
P361-363 例 8-6;例 8-7;例 8-8;P374 例 8-9;P388 例 8-11.
作业题: 一、 单选题
1.如图,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S ,当球面S 向长直导线靠近时,穿过球面S 的磁通量 和面上各点的磁感应强度B 将如何变化?( ) (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.
2. 如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的? ( )
(A) I l H L 2d 1 . (B) I l H L 2d
(C) I l H L 3
d . (D) I l H L 4
d .
3.有两个半径相同的圆环形载流导线A 、B ,它们可以自由转动和移动,把它们放在相互垂直的位置上,如图所示,将发生以下哪一种运动? ( ) (A) A 、B 均发生转动和平动,最后两线圈电流同方向并紧靠一起. (B) A 不动,B 在磁力作用下发生转动和平动.
(C) A 、B
都在运动,但运动的趋势不能确定. (D) A 和B 都在转动,但不平动,最后两线圈磁矩同方向平行.
4
4.一根很长的电缆线由两个同轴的圆柱面导体组成,若这两个圆柱面的半径分别为R 1和R 2(R 1<R 2),通有等值反向电流,那么下列哪幅图正确反映了电流产生的磁感应强度随径向距离的变化关系?( )
(A ) (B ) (C ) (D ) 5.如图所示,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 点的磁感强度大小等于:( ) (A) 02I R ;(B) 04I R ;(C) 01(12I R ;(D) 01
(14I R
.
6.如图所示,有一无限大通有电流的扁平铜片,宽度为a ,厚度不计,电流I 在铜片上均匀分布,在铜片外与铜片共面,离铜片左边缘为b 处的P 点的磁感强度的大小为:( ) (A )
02()
I
a b ; (B )
0ln 2I a b
b a
; (C )
0ln 2I a b a b ; (D ) 02[(/2)]
I
a b . 7.有一半径R 的单匝圆线圈,通有电流I ,若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的:( ) (A) 4倍和1/8;(B) 4倍和1/2;(C) 2倍和1/4;(D) 2倍和1/2. 8.洛仑兹力可以:( )
(A )改变带电粒子的速率; (B )改变带电粒子的动量; (C )对带电粒子作功; (D )增加带电粒子的动能. 9.一个半导体薄片置于如图所示的磁场中,薄片通有方向 向右的电流I ,则此半导体两侧的电势:( ) (A )电子导电,a b V V ;(B )电子导电,a b V V ; (C )空穴导电,a b V V ;(D )空穴导电,a b V V .
P
12
R 112R 12
R
10.用细导线均匀密绕成长为l 、半径为a (l >>a )、总匝数为N 的螺线管,通以恒定电流I ,当管内充满相对磁导率为r 的均匀介质后,管中任意一点的:( ) (A )磁感应强度大小为NI r 0; (B )磁感应强度大小为l NI r / ; (C )磁场强度大小为l NI /0 ; (D )磁场强度大小为l NI /.
二、填空题
1.如图,在xoy 平面内,有两根互相绝缘,分别通有电流I 3和I 的长直导线.设两根导线互相垂直,则在xoy 平面内,磁感强度为零的点的轨迹方程为_________。
2.形状如图所示的导线abcd ,通有电流I ,放在与匀强磁场垂直的平面内,导线所受的磁场力F 。
3.两图中都通有电流I ,方向如图所示,已知圆的 半径为R ,则真空中O 处的磁场强度大小和方向为: 左图O 处的磁场强度的大小为 ,
方向为 ;右图O 处的磁场强度的大小为 ,方向为 。
4.如图,一半径R=0.10 m 的半圆形闭合线圈,载有电流I =10A ,放在均匀外磁场中,磁场方向与线圈平面平行,磁感应强度的大小B= 0.5 T ,则该线圈所受磁力矩的大小为 ,方向 。
三、计算题
1.如图,在无限长直载流导线的右侧有面积为S 1和S 2两个矩形回路,它们与长直载流导线平行共面,则分别通过面积为S 1和S 2的矩形回路的磁通量之比为多少?
2.如图所示,一根长直导线载有电流为I 1,矩形回路上的电流为I 2,计算作用在回路上的合力。
3.如图所示,两根相互绝缘的无限长直导线1和2绞接于O 点,两导线间夹角为 ,通有相同的电流I .试求单位长度的导线所受磁力对O 点的力矩。
I。