大学物理——11-1磁感应强度B
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第十一章 恒定电流的磁场11–1 如图11-1所示,几种载流导线在平面内分布,电流均为I ,求它们在O 点处的磁感应强度B 。
(1)高为h 的等边三角形载流回路在三角形的中心O 处的磁感应强度大小为 ,方向 。
(2)一根无限长的直导线中间弯成圆心角为120°,半径为R 的圆弧形,圆心O 点的磁感应强度大小为 ,方向 。
…解:(1)如图11-2所示,中心O 点到每一边的距离为13OP h =,BC 边上的电流产生的磁场在O 处的磁感应强度的大小为012(cos cos )4πBC I B dμββ=-^IB21图11–2图11–1…B(a )AE(b )0(cos30cos150)4π/3Ih μ︒︒=-=方向垂直于纸面向外。
另外两条边上的电流的磁场在O 处的磁感应强度的大小和方向都与BC B 相同。
因此O 处的磁感应强度是三边电流产生的同向磁场的叠加,即3BC B B ===方向垂直于纸面向外。
(2)图11-1(b )中点O 的磁感强度是由ab ,bcd ,de 三段载流导线在O 点产生的磁感强度B 1,B 2和B 3的矢量叠加。
由载流直导线的磁感强度一般公式012(cos cos )4πIB dμββ=- 可得载流直线段ab ,de 在圆心O 处产生的磁感强度B 1,B 3的大小分别为01(cos0cos30)4cos60)IB R μ︒=︒-︒π(0(12πI R μ=-031(cos150cos180)4πcos60IB B R μ︒==︒-︒0(12πI R μ=-】方向垂直纸面向里。
半径为R ,圆心角α的载流圆弧在圆心处产生的磁感强度的大小为04πI B Rμα=圆弧bcd 占圆的13,所以它在圆心O 处产生的磁感强度B 2的大小为00022π34π4π6II I B R R Rμμαμ===方向垂直纸面向里。
因此整个导线在O 处产生的总磁感强度大小为000012333(1)(1)0.212π22π26I I I I B B B B R R R Rμμμμ=++=-+-+=方向垂直纸面向里。
习题1111.1选择题(1)一圆形线圈在磁场中作下列运动时,那些情况会产生感应电流() (A )沿垂直磁场方向平移;(B )以直径为轴转动,轴跟磁场垂直; (C )沿平行磁场方向平移;(D )以直径为轴转动,轴跟磁场平行。
[答案:B](2)下列哪些矢量场为保守力场() (A ) 静电场;(B )稳恒磁场;(C )感生电场;(D )变化的磁场。
[答案:A](3) 用线圈的自感系数 L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m=()( A )只适用于无限长密绕线管; ( B ) 只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线环; ( C ) 只适用于单匝圆线圈; ( D )适用于自感系数L 一定的任意线圈。
[答案:D](4)对于涡旋电场,下列说法不正确的是():(A )涡旋电场对电荷有作用力; (B )涡旋电场由变化的磁场产生; (C )涡旋场由电荷激发; (D )涡旋电场的电力线闭合的。
[答案:C]11.2 填空题(1)将金属圆环从磁极间沿与磁感应强度垂直的方向抽出时,圆环将受到 。
[答案:磁力](2)产生动生电动势的非静电场力是 ,产生感生电动势的非静电场力是 ,激发感生电场的场源是 。
[答案:洛伦兹力,涡旋电场力,变化的磁场](3)长为l 的金属直导线在垂直于均匀的平面内以角速度ω转动,如果转轴的位置在 ,这个导线上的电动势最大,数值为 ;如果转轴的位置在 ,整个导线上的电动势最小,数值为 。
[答案:端点,221l B ω;中点,0]11.3一半径r =10cm B =0.8T 的均匀磁场中.回路平面与B垂直.当回路半径以恒定速率tr d d =80cm ·s -1收缩时,求回路中感应电动势的大小. 解: 回路磁通 2πr B BS m ==Φ感应电动势大小40.0d d π2)π(d d d d 2====trr B r B t t m Φε V11.4 一对互相垂直的相等的半圆形导线构成回路,半径R =5cm ,如题11.4图所示.均匀磁场B =80×10-3T ,B 的方向与两半圆的公共直径(在Oz 轴上)垂直,且与两个半圆构成相等的角α当磁场在5ms 内均匀降为零时,求回路中的感应电动势的大小及方向.解: 取半圆形cba 法向为i, 题11.4图则 αΦcos 2π21B R m =同理,半圆形adc 法向为j,则αΦcos 2π22B R m=∵ B 与i 夹角和B 与j 夹角相等,∴ ︒=45α 则 αΦcos π2R B m =221089.8d d cos πd d -⨯-=-=Φ-=tBR t m αεV 方向与cbadc 相反,即顺时针方向.题11.5图 11.5 如题11.5图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度v 平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压N M U U -.解: 作辅助线MN ,则在MeNM 回路中,沿v方向运动时0d =m Φ∴ 0=MeNM ε 即 MN MeN εε= 又∵ ⎰+-<+-==ba ba MN ba ba Iv l vB 0ln 2d cos 0πμπε 所以MeN ε沿NeM 方向,大小为ba ba Iv -+ln 20πμ M 点电势高于N 点电势,即b a ba Iv U U N M -+=-ln 20πμ题11.6图11.6如题11.6所示,在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈.两导线中的电流方向相反、大小相等,且电流以tId d 的变化率增大,求: (1)(2)解: 以向外磁通为正则 (1) ]ln [lnπ2d π2d π2000dad b a b Ilr l r Ir l r I ab b ad d m +-+=-=⎰⎰++μμμΦ (2) tIb a b d a d l t d d ]ln [ln π2d d 0+-+=-=μΦε11.7 如题11.7图所示,用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆.令这半圆形导线在磁场中以频率f 绕图中半圆的直径旋转.整个电路的电阻为R .求:感应电流的最大值.题11.7图解: )cos(2π02ϕωΦ+=⋅=t r B S B m∴ Bfr f r B r B t r B t m m i 222202ππ22π2π)sin(2πd d ===+=-=ωεϕωωΦε∴ RBfr R I m22π==ε11.8 如题11.8图所示,长直导线通以电流I =5A ,在其右方放一长方形线圈,两者共面.线圈长b =0.06m ,宽a =0.04m ,线圈以速度v =0.03m ·s-1d =0.05m 时线圈中感应电动势的大小和方向.题11.8图解: AB 、CD 运动速度v方向与磁力线平行,不产生感应电动势. DA 产生电动势⎰==⋅⨯=ADIvbvBb l B v d2d )(01πμεBC 产生电动势)(π2d )(02d a Ivbl B v CB+-=⋅⨯=⎰με∴回路中总感应电动势8021106.1)11(π2-⨯=+-=+=ad d Ibv μεεε V 方向沿顺时针.11.9 长度为l 的金属杆ab 以速率v 在导电轨道abcd 上平行移动.已知导轨处于均匀磁场B中,B 的方向与回路的法线成60°角(如题11.9图所示),B的大小为B =kt (k 为正常).设t =0时杆位于cd 处,求:任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向.解: ⎰==︒=⋅=22212160cos d klvt lv kt Blvt S B m Φ∴ klvt tm-=-=d d Φε 即沿abcd 方向顺时针方向.题11.9图11.10 一矩形导线框以恒定的加速度向右穿过一均匀磁场区,B的方向如题11.10图所示.取逆时针方向为电流正方向,画出线框中电流与时间的关系(设导线框刚进入磁场区时t =0). 解: 如图逆时针为矩形导线框正向,则进入时0d d <Φt,0>ε; 题11.10图(a)题11.10图(b)在磁场中时0d d =tΦ,0=ε; 出场时0d d >tΦ,0<ε,故t I -曲线如题10-9图(b)所示. 题11.11图11.11 导线ab 长为l ,绕过O 点的垂直轴以匀角速ω转动,aO =3l磁感应强度B 平行于转轴,如图11.11所示.试求: (1)ab 两端的电势差; (2)b a ,两端哪一点电势高? 解: (1)在Ob 上取dr r r +→一小段 则 ⎰==320292d l Ob l B r rB ωωε 同理 ⎰==302181d l Oa l B r rB ωωε ∴ 2261)92181(l B l B Ob aO ab ωωεεε=+-=+= (2)∵ 0>ab ε 即0<-b a U U∴b 点电势高.题11.12图11.12 如题11.12图所示,长度为b 2的金属杆位于两无限长直导线所在平面的正中间,并以速度v平行于两直导线运动.两直导线通以大小相等、方向相反的电流I ,两导线相距2a .试求:金属杆两端的电势差及其方向.解:在金属杆上取r d 距左边直导线为r ,则 ba b a Iv r r a r Iv l B v b a b a BA AB-+-=-+-=⋅⨯=⎰⎰+-ln d )211(2d )(00πμπμε∵ 0<AB ε ∴实际上感应电动势方向从A B →,即从图中从右向左, ∴ ba ba Iv U AB -+=ln 0πμ题11.13图11.13 磁感应强度为B的均匀磁场充满一半径为R 的圆柱形空间,一金属杆放在题11.13图中位置,杆长为2R ,其中一半位于磁场内、另一半在磁场外.当tBd d >0时,求:杆两端的感应电动势的大小和方向.解: ∵ bc ab ac εεε+=tBR B R t t ab d d 43]43[d d d d 21=--=-=Φε =-=t abd d 2ΦεtBR B R t d d 12π]12π[d d 22=--∴ tBR R acd d ]12π43[22+=ε∵0d d >tB∴ 0>ac ε即ε从c a →11.14 半径为R 的直螺线管中,有dtdB>0的磁场,一任意闭合导线abca ,一部分在螺线管内绷直成ab 弦,a ,b 两点与螺线管绝缘,如题10-13图所示.设ab =R ,试求:闭合导线中的感应电动势.解:如图,闭合导线abca 内磁通量)436π(22R R B S B m -=⋅= Φ∴ tB R R i d d )436π(22--=ε ∵0d d >tB∴0<i ε,即感应电动势沿acba ,逆时针方向.题11.14图题11.15图11.15 如题11.15图所示,在垂直于直螺线管管轴的平面上放置导体ab 于直径位置,另一导体cd 在一弦上,导体均与螺线管绝缘.当螺线管接通电源的一瞬间管内磁场如题11.15图示(1)ab(2)cd解: 由⎰⎰⋅-=⋅l S tB l Ed d d d 旋知,此时旋E 以O 为中心沿逆时针方向. (1)∵ab 是直径,在ab 上处处旋E与ab 垂直 ∴ ⎰=⋅ll 0d旋∴0=ab ε,有b a U U =(2)同理, 0d >⋅=⎰l E cddc旋ε∴ 0<-c d U U 即d c U U >题11.16图11.16 一无限长的直导线和一正方形的线圈如题11.16图所示放置(导线与线圈接触处绝缘).求:线圈与导线间的互感系数.解: 设长直电流为I ,其磁场通过正方形线圈的互感磁通为⎰==32300122ln π2d π2a a Iar rIaμμΦ∴ 2ln π2012aIM μΦ==11.17两线圈顺串联后总自感为1.0H ,在它们的形状和位置都不变的情况下,反串联后总自感为0.4H .试求:它们之间的互感. 解: ∵顺串时 M L L L 221++= 反串联时M L L L 221-+='∴ M L L 4='-15.04='-=L L M H题11.18图11.18 一矩形截面的螺绕环如题11.18图所示,共有N(1)(2)若导线内通有电流I ,环内磁能为多少? 解:如题11.18图示 (1)通过横截面的磁通为 ⎰==baab NIhr h r NIln π2d π200μμΦ 磁链 ab IhN N ln π220μΦψ==∴ abhN IL ln π220μψ==(2)∵ 221LI W m = ∴ ab hI N W m ln π4220μ=11.19 一无限长圆柱形直导线,其截面各处的电流密度相等,总电流为I .求:导线内部单位长度上所储存的磁能. 解:在R r <时 20π2RI B rμ=∴ 4222002π82Rr I B w m μμ== 取 r r V d π2d =(∵导线长1=l ) 则 ⎰⎰===RRm I Rrr I r r w W 0204320π16π4d d 2μμπ。
习题1111.1选择题(1)一圆形线圈在均匀磁场中作下列运动时,哪些情况会产生感应电流()(A )沿垂直磁场方向平移;(B )以直径为轴转动,轴跟磁场垂直;(C )沿平行磁场方向平移;(D )以直径为轴转动,轴跟磁场平行。
[答案:B](2)下列哪些矢量场为保守力场()(A )静电场;(B )稳恒磁场;(C )感生电场;(D )变化的磁场。
[答案:A](3)用线圈的自感系数L 来表示载流线圈磁场能量的公式221LI W m=()(A )只适用于无限长密绕线管;(B )只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线环;(C )只适用于单匝圆线圈;(D )适用于自感系数L 一定的任意线圈。
[答案:D](4)对于涡旋电场,下列说法不正确的是():(A )涡旋电场对电荷有作用力;(B )涡旋电场由变化的磁场产生;(C )涡旋场由电荷激发;(D )涡旋电场的电力线闭合的。
[答案:C]11.2填空题(1)将金属圆环从磁极间沿与磁感应强度垂直的方向抽出时,圆环将受到。
[答案:磁力](2)产生动生电动势的非静电场力是,产生感生电动势的非静电场力是,激发感生电场的场源是。
[答案:洛伦兹力,涡旋电场力,变化的磁场](3)长为l 的金属直导线在垂直于均匀的平面内以角速度ω转动,如果转轴的位置在,这个导线上的电动势最大,数值为;如果转轴的位置在,整个导线上的电动势最小,数值为。
[答案:端点,221l B ω;中点,0]11.3一半径r =10cm 的圆形回路放在B =0.8T的均匀磁场中.回路平面与B垂直.当回路半径以恒定速率trd d =80cm/s 收缩时,求回路中感应电动势的大小.解:回路磁通2πr B BS m ==Φ感应电动势大小40.0d d π2)π(d d d d 2====trr B r B t t m ΦεV 11.4一对互相垂直的相等的半圆形导线构成回路,半径R =5cm,如题11.4图所示.均匀磁场B =80×10-3T,B 的方向与两半圆的公共直径(在Oz 轴上)垂直,且与两个半圆构成相等的角α当磁场在5ms内均匀降为零时,求回路中的感应电动势的大小及方向.解:取半圆形cba 法向为i,题11.4图则αΦcos 2π21B R m=同理,半圆形adc 法向为j,则αΦcos 2π22B R m=∵B 与i 夹角和B 与j夹角相等,∴︒=45α则αΦcos π2R B m =221089.8d d cos πd d -⨯-=-=Φ-=tBR t m αεV 方向与cbadc 相反,即顺时针方向.题11.5图11.5如题11.5图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度v 平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压N M U U -.解:作辅助线MN ,则在MeNM 回路中,沿v方向运动时0d =m Φ∴0=MeNM ε即MNMeN εε=又∵⎰+-<+-==ba ba MN ba ba Iv l vB 0ln 2dcos 0πμπε所以MeN ε沿NeM 方向,大小为ba ba Iv -+ln 20πμM 点电势高于N 点电势,即ba ba Iv U U N M -+=-ln 20πμ题11.6图11.6如题11.6所示,在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈.两导线中的电流方向相反、大小相等,且电流以tId d 的变化率增大,求:(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量;(2)线圈中的感应电动势.解:以向外磁通为正则(1)]ln [ln π2d π2d π2000da db a b Il r l r I r l r I ab b a d d m +-+=-=⎰⎰++μμμΦ(2)tI b a b d a d l t d d ]ln [ln π2d d 0+-+=-=μΦε11.7如题11.7图所示,用一根硬导线弯成半径为r 的一个半圆.令这半圆形导线在磁场中以频率f 绕图中半圆的直径旋转.整个电路的电阻为R .求:感应电流的最大值.题11.7图解:)cos(2π02ϕωΦ+=⋅=t r B S B m∴Bfr f r B r B t r B t m m i 222202ππ22π2π)sin(2πd d ===+=-=ωεϕωωΦε∴RBf r R I m 22π==ε11.8如题11.8图所示,长直导线通以电流I =5A,在其右方放一长方形线圈,两者共面.线圈长b =0.06m,宽a =0.04m,线圈以速度v =0.03m/s垂直于直线平移远离.求:d =0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向.题11.8图解:AB 、CD 运动速度v方向与磁力线平行,不产生感应电动势.DA 产生电动势⎰==⋅⨯=AD I vb vBb l B v d2d )(01πμεBC 产生电动势)(π2d )(02d a I vbl B v CB+-=⋅⨯=⎰με∴回路中总感应电动势8021106.111(π2-⨯=+-=+=ad d Ibv μεεεV 方向沿顺时针.11.9长度为l 的金属杆ab 以速率v在导电轨道abcd 上平行移动.已知导轨处于均匀磁场B中,B 的方向与回路的法线成60°角(如题11.9图所示),B的大小为B =kt (k 为正常).设t =0时杆位于cd 处,求:任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向.解:⎰==︒=⋅=22212160cos d klvt lv kt Blvt S B m Φ∴klvt tm-=-=d d Φε即沿abcd 方向顺时针方向.题11.9图11.10一矩形导线框以恒定的加速度向右穿过一均匀磁场区,B的方向如题11.10图所示.取逆时针方向为电流正方向,画出线框中电流与时间的关系(设导线框刚进入磁场区时t =0).解:如图逆时针为矩形导线框正向,则进入时0d d <Φt,0>ε;题11.10图(a)题11.10图(b)在磁场中时0d d =tΦ,0=ε;出场时0d d >tΦ,0<ε,故t I -曲线如题10-9图(b)所示.题11.11图11.11导线ab 长为l ,绕过O 点的垂直轴以匀角速ω转动,aO =3l磁感应强度B 平行于转轴,如图11.11所示.试求:(1)ab 两端的电势差;(2)b a ,两端哪一点电势高?解:(1)在Ob 上取dr r r +→一小段则⎰==320292d l Ob l B r rB ωωε同理⎰==302181d l Oa l B r rB ωωε∴2261)92181(l B l B Ob aO ab ωωεεε=+-=+=(2)∵0>ab ε即0<-b a U U ∴b 点电势高.题11.12图11.12如题11.12图所示,长度为b 2的金属杆位于两无限长直导线所在平面的正中间,并以速度v平行于两直导线运动.两直导线通以大小相等、方向相反的电流I ,两导线相距2a .试求:金属杆两端的电势差及其方向.解:在金属杆上取r d 距左边直导线为r ,则ba b a Iv r r a r Iv l B v b a b a B A AB -+-=-+-=⋅⨯=⎰⎰+-lnd 211(2d )(00πμπμε ∵<AB ε∴实际上感应电动势方向从A B →,即从图中从右向左,∴ba ba Iv U AB -+=ln 0πμ题11.13图11.13磁感应强度为B的均匀磁场充满一半径为R 的圆柱形空间,一金属杆放在题11.13图中位置,杆长为2R ,其中一半位于磁场内、另一半在磁场外.当tBd d >0时,求:杆两端的感应电动势的大小和方向.解:∵bcab ac εεε+=tBR B R t t ab d d 43]43[d d d d 21=--=-=Φε=-=tabd d 2Φεt BR B R t d d 12π]12π[d d 22=--∴tB R acd d ]12π43[22+=ε∵0d d >tB∴0>ac ε即ε从ca →11.14半径为R的直螺线管中,有dtdB>0的磁场,一任意闭合导线abca ,一部分在螺线管内绷直成ab 弦,a ,b 两点与螺线管绝缘,如题11.14图所示.设ab =R ,试求:闭合导线中的感应电动势.解:如图,闭合导线abca 内磁通量436π(22R R B S B m -=⋅= Φ∴tBR R i d d )436π(22--=ε∵0d d >tB∴0<i ε,即感应电动势沿acba ,逆时针方向.题11.14图题11.15图11.15如题11.15图所示,在垂直于直螺线管管轴的平面上放置导体ab 于直径位置,另一导体cd 在一弦上,导体均与螺线管绝缘.当螺线管接通电源的一瞬间管内磁场如题11.15图示方向.试求:(1)ab 两端的电势差;(2)cd 两点电势高低的情况.解:由⎰⎰⋅-=⋅l S tB l Ed d d d 旋知,此时旋E 以O 为中心沿逆时针方向.(1)∵ab 是直径,在ab 上处处旋E与ab 垂直∴⎰=⋅ll 0d 旋∴0=ab ε,有b a U U =(2)同理,0d >⋅=⎰l E cddc旋ε∴0<-c d U U 即dc U U >题11.16图11.16一无限长的直导线和一正方形的线圈如题11.16图所示放置(导线与线圈接触处绝缘).求:线圈与导线间的互感系数.解:设长直电流为I ,其磁场通过正方形线圈的互感磁通为⎰==32300122ln π2d π2a a Iar r Ia μμΦ∴2ln π2012aI M μΦ==11.17两线圈顺串联后总自感为1.0H,在它们的形状和位置都不变的情况下,反串联后总自感为0.4H.试求:它们之间的互感.解:∵顺串时M L L L 221++=反串联时M L L L 221-+='∴M L L 4='-15.04='-=L L M H题11.18图11.18一矩形截面的螺绕环如题11.18图所示,共有N匝.试求:(1)此螺线环的自感系数;(2)若导线内通有电流I ,环内磁能为多少?解:如题11.18图示(1)通过横截面的磁通为⎰==baabNIh r h r NI ln π2d π200μμΦ磁链abIh N N lnπ220μΦψ==∴ab h N I L lnπ220μψ==(2)∵221LI W m =∴ab h I N W m lnπ4220μ=11.19一无限长圆柱形直导线,其截面各处的电流密度相等,总电流为I .求:导线内部单位长度上所储存的磁能.解:在R r <时20π2R I B r μ=∴4222002π82R r I B w m μμ==取r r V d π2d =(∵导线长1=l )则⎰⎰===RR m I R r r I r r w W 00204320π16π4d d 2μμπ。
第十一章恒定电流与恒定磁场一、选择题1.如图11-1所示,有两根载有相同电流的无限长直导线,分别通过x1=1m、x2=3m的点,且平行于y轴,则磁感应强度B等于零的地方是()。
A.x=2m的直线上B.在x>2m的区域C.在x<1m的区域D.不在x、y平面上图11-11.【答案】A。
解析:根据对称性可得,两条载流导线在x=2m的直线上产生的磁感应强度大小相等;用右手螺旋定则可判断两磁感应强度的方向相反,相互抵消,合磁感应强度为零,故选A。
2.图11-2中6根无限长导线互相绝缘,通过电流均为I,区域Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ、Ⅰ均为全等的正方形,哪一个区域指向纸内的磁通量最大()。
A. Ⅰ区域B. Ⅰ区域C. Ⅰ区域D. Ⅰ区域2.【答案】B。
解析:通过Ⅰ区域的磁通量为0,通过Ⅰ区城的磁通量最大且指向纸内,通过Ⅰ区域的磁通量最大但指向纸外,通过IV区域的磁通量为0。
故选B。
3.如图11-3所示,在一圆形电流I所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L,则由安培环路定理可知()。
A.d 0LB l ⋅=⎰,且环路上任意一点B =0 B.d 0LB l ⋅=⎰,且环路上任意一点B ≠0 C.d 0LB l ⋅≠⎰,且环路上任意一点B ≠0 D.d 0LB l ⋅≠⎰,且环路上任意一点B =常量3.【答案】B 。
解析:根据安培环路定理,闭合回路内没有电流穿过,所以环路积分等于0.但是由于圆形电流的存在,环路上任意一点的磁感应强度都不等于0。
故选B 。
4.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B i ,圆柱体外(r>R )的磁感应强度为B e ,则有:()。
A.B i 、B e 均与r 成正比B.B i 、B e 均与r 成反比C.B i 与r 成反比,B e 与r 成正比D.B i 与r 成正比,B e 与r 成反比4.【答案】B 。
解析:导体横截面上的电流密度2πR I J =,以圆柱体轴线为圆心,半径为r 的同心圆作为安培环路,当r <R ,20ππ2r J r B i ⋅=⋅μ,20π2R IrB i μ=;当r <R ,I r B e ⋅=⋅0π2μ,rIB e π20μ=;所以选D 。