大学物理专业《电磁学》恒定磁场例题分析
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《大学物理》恒定磁场练习题及答案解析1、空间某点磁感应强度B 的方向,可以用下述哪一说法来定义( D )A .在该点运动电荷不受力的方向B .在该点运动电荷受磁场力最大的方向C .在该点正电荷的运动速度与最大磁场力叉乘的方向D .在该接点小磁针北极N 所指的方向 2、下列叙述不正确的是( A )A .一根给定的磁感应线上各点处的B 的大小一定相等 B .一根给定的磁感应线上各点处的B 的方向不一定相等C .匀强磁场内的磁感应线是一组平行直线D .载流长直导线周围的磁感应线是一组同心圆环3、一电荷放置在行驶的列车上,相对地面来说,产生电场和磁场的情况怎样( C )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,又不产生磁场4 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[ E ](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. 5.取一闭合积分回路 L ,使三根载流导线穿过它所围成的面.现改变三根导线之间的相互间隔,但不越出积分回路,则[ B ](A)回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B 不变. (B)回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B 改变. (C)回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B 不变. (D)回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B 改变.6. 长直电流I 2与圆形电流I 1共面,并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘),设长直电流不动,则圆形电流将 [ C ](A) 绕I 2旋转 (B) 向左运动 (C) 向右运动 (D) 向上运动 (E) 不动. 7. 如图,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是 [ A ](A) ab 边转入纸内,cd 边转出纸外 (B) ab 边转出纸外,cd 边转入纸内 (C) ad 边转入纸内,bc 边转出纸外 (D) ad 边转出纸外,bc 边转入纸内1第6题图 第7题图二、填空题1、如图1所示的电流分布中,圆心处B 。
第6章 恒定磁场习题解答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Φ和面上各点的磁感应强度B 将如何变化? ( D )(A )Φ增大,B也增大; (B )Φ不变,B 也不变;I(C )Φ增大,B 不变; (D )Φ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 2/0μ; (C )R I 2/20μ; (D )R I /0μ。
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μ0ID 、为i ni q 11=∑ε7、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 、2BC 、BD 、–B8 竖直向下的匀强磁场中,用细线悬挂一条水平导线。
第6章 恒定磁场习题解答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μ0ID 、为i ni q 117、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 、2BC 、BD 、–BI8 竖直向下的匀强磁场中,用细线悬挂一条水平导线。
第6章 恒定磁场习题解答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Φ和面上各点的磁感应强度B 将如何变化? ( D )(A )Φ增大,B 也增大;(B )Φ不变,B 也不变; (C )Φ增大,B 不变; (D )Φ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 2/0μ;(C )R I 2/20μ; (D )R I /0μ。
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μ0ID 、为i ni q 11=∑ε7、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 、2BC 、BD 、–BIS IIo8 竖直向下的匀强磁场中,用细线悬挂一条水平导线。
恒定磁场题解第四章恒定磁场(注意:以下各题中凡是未标明磁媒质的空间,按真空考虑)4-1 如题4-1图所示,两条通以电流的半无穷长直导线垂直交于O 点。
在两导线所在平面,以O 点为圆心作半径为的圆。
求圆周上A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的磁感应强度。
解参考教材71页的例4-1,可知,图4-2所示通有电流I 的直导线在P 点产生的磁感应强度为()αθθπμe B 120cos cos 4--=rI因此,可得(设参考正方向为指出纸面)R IR R I B A πμπμ422135cos 180cos 220cos 135cos 400=----= ()RIR I B B πμπμ410cos 90cos 400=--=用类似的方法可得 RI B C πμ40=,I R B C 0212μπ-=,RI B D πμ40=,R I B E πμ20=,I R B F 0212μπ+-= 4-2平面上有一正边形导线回路。
回路的中心在原点,边形顶点到原点的距离为。
导线中电流为。
1)求此载流回路在原点产生的磁感应强度;2)证明当趋近于无穷大时,所得磁感应强度与半径为的圆形载流导线回路产生的磁感应强度相同; 3)计算等于3时原点的磁感应强度。
解如图4-3中所示为正边形导线回路的一个边长,则所对应的圆心角为nπ2,各边在圆心产生的磁感应强度为()()()()()αααααααππμππμθπμθπμθπμθθπμθθπμe e e e e e e B ??=??? ??====---=--=n R I n r I r I r I rIr I r I tan 2sin 2cos 2cos 2cos 24cos cos 4cos cos 40010101011012011)n 条边在圆心产生的磁感应强度为αππμe B ??=n R I n tan 20 2)当n ∞→时,圆心处的磁感应强度为ααμππμe e B R I n R I n n 2tan 2lim 00=??=∞→3)当等于3时圆心处的磁感应强度为ααπμππμe e B R I R I 2333tan 2300=??=4-3 设矢量磁位的参考点为无穷远处,计算半径为的圆形导线回路通以电流时,在其轴线上产生的矢量磁位。