第6章-稳恒磁场

1 第六章 磁介质

一、选择题

1、关于稳恒磁场的磁场强度H的下列几种说法中哪个是正确的（）

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为零

C、若闭合曲线上各点的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为边缘的任意曲面的H通量均相等 答案：C

2、磁介质有三种，用相对磁导率r表征它们各自的特性时（）

A、顺磁质r>0，抗磁质r<0，铁磁质r》1 B、顺磁质r>1，抗磁质r=1，铁磁质r》1

C、顺磁质r>1，抗磁质r<1，铁磁质r》1 D、顺磁质r>0，抗磁质r<0，铁磁质r>1 答案：C

3、用细导线均匀密绕成的长为l，半径为a(l》a)，总匝数为N的螺线管通以稳恒电流I，当管内充满磁导率为r的均匀磁介质后，管中任意一点（）

A、磁感应强度大小为B=r0NI B、磁感应强度大小为B=rNI /l

C、磁场强度大小为H=0NI/l D、磁场强度大小为H=NI/l 答案：D

4、顺磁物质的磁导率（）

A、比真空的磁导率略小 B、比真空的磁导率略大

C、远小于真空的磁导率 D、远大于真空中的磁导率 答案：B

5、通电直长螺线管内的一半空间充满磁介ru，在螺线管中，介质中与空气中相等的物理量是（）

A、B1=B2 B、H1=H2 C、M1=M2 D、21 答案：B

1 第九章 稳恒磁场

9-1 如图所示，无限长载流导线附近，球面Ｓ向导线靠近，穿过Ｓ的磁通量将不变，面上各点磁感应强度的大小将增大。(均填“增大”或“减小”或“不变”)

9-2 如图，载有电流I的无限长直导线的一侧有一等腰直角三角形的回路ＭＮＯ，回路和长直导线共面，回路的ＭＮ边与导线平行，相距为a，而且ＭＮ和ＭＯ的长度也等于a，求通过此回路的磁通量。

解：取如图所示的面积元（阴影部分），通过此面积元的磁通量为

drrarISdBd)2(20

所以，通过三角形面积的磁通量为

)12ln2(2)2(2020IadrrarIdaa

9-3 图示为一张某粒子在均匀磁场B中运动轨迹的照片，中间阴影区为铅板，粒子通过铅板后速度变小，从图中可以看出左半部轨迹较右半部弯曲得厉害些，则该粒子（Ｂ）

（Ａ）不带电。（）带正电。（Ｃ）带负电。（Ｄ）不能判断。

解：从图中可以看出粒子由右向左运动。设粒子带正电，判断后发现其运动轨迹与图形符合，所以带正电。

9-4 如图，质量m、电量e的电子以速度v水平射入均匀磁场B中，当它在水平方向运动l距离后，有人计算其横向偏移y如下（不计重力）：

evBf，加速度mevBa，时间vlt，所以

)2/(2122mveBlaty

其错误在于电子做匀速圆周运动，不是抛物线运动。正确答案是___。

解：正确解法如下：

设电子作圆周运动的半径为R，则eBmvR。由图可以得出

22lRRyeBmv22)(leBmv

9-5 图为某载流体（通电导体或半导体）的横截面，电流的方向垂直于纸面向。若在 2 铅直向上方向加一磁场，发现在载流体左右两侧堆积如图所示的电荷，则该载流体中运动的电荷是（Ｂ）。

（Ａ）正电荷 （Ｂ）负电荷 （Ｃ）正、负电荷都可能

9-6 如图，载流Ｉ的无限长直导线附近有导线ＰＱ，载流1I，如用下面的方法计算ＰＱ受力：

磁场 磁感应强度

基本磁现象

1、通有电流的导线周围，小磁针会发生偏转。

2、磁铁附近的载流导线及载流线圈会受到力的作用。

3、载流导线之间或载流线圈之间有相互作用力。

4、电子射线束在磁场中路径发生偏转。

一切磁现象的根源是电流。

任何物质的分子中都存在有圆形电流，称为分子电流．分子电流相当于一个基元磁铁。当物体不显示磁性时，各分子电流作无规则的排列，

它们对外界所产生的磁效应互相抵消。在外磁场的作用下，与分子电流相当的基元磁铁将趋向于沿外磁场方向取向，从而使整个物体对外显示磁性。

磁感应强度

磁现象中，电流与电流之间，电流与磁铁之间以及磁铁与磁铁之间的相互作用是通过一种叫磁场的特殊物质来传递的。

磁场对外的重要表现：

1、磁场对进入场中的运动电荷或载流导体有磁力的作用；

2、载流导体在磁场中移动时，磁场的作用力将对载流导体作功，表明磁场具有能量。

引入磁感应强度矢量B来描述磁场的强弱和方向。

试验线圈（线度必须小，其引入不影响原有磁场的性质）的面积为S，线圈中电流为0I，则定义试验线圈的磁矩为

nSIPm0

磁矩是矢量，其方向与线圈的法线方向一致，n表示沿法线方向的单位矢量，法线与电流流向成右螺旋系。（附图）

线圈受到磁场作用的力矩(称为磁力矩)使试验线圈转到一定的位置而稳定平衡。此时，线圈所受的磁力矩为零，此时线圈正法线所指的方向，定义为线圈所在处的磁场方向。如果转动试验线圈，只要线圈稍偏离平衡位置，线圈所受磁力矩就不为零。当试验线圈从平衡位置转过090时，线圈所受磁力矩为最大。

在磁场中给定点处，比值mPMmax仅与试验线圈所在位置有关，即只与试验线圈所在处的磁场性质有关。

规定磁感应强度矢量B大小为mPMBmax

磁场中某点处磁感应强度的方向与该点处试验线圈在稳定平衡位置时的法线方向相同；磁感应强度的量值等于具有单位磁矩的试验线圈所受到的最大磁力矩。

单位：磁感应强度的国际单位为特斯拉，简称特。

第十一章 稳恒磁场习题

（一） 教材外习题

一、选择题：

1．如图所示，螺线管内轴上放入一小磁针，当电键K闭合时，小磁针的N极的指向

（A）向外转90 （B）向里转90

（C）保持图示位置不动 （D）旋转180

（E）不能确定。

（ ）

2．在一平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流i的大小相等，其方向如图所示，问哪些区域中某些点的磁感应强度B可能为零？

（A）仅在象限Ⅰ （B）仅在象限Ⅱ

（C）仅在象限Ⅰ、Ⅲ

（D）仅在象限Ⅰ、Ⅳ

（E）仅在象限Ⅱ、Ⅳ

（ ）

3．哪一幅曲线图能确切描述载流圆线圈在其轴线上任意点所产生的B随x的变化关系？（x坐标轴垂直于圆线圈平面，原点在圆线圈中心O）

（

）

（A） （B）

O O

（C） （D）

O O

（E）

O

4．如图，边长为a的正方形的四个角上固定有四个电量均为q的点电荷。此正方形以角速度绕AC轴旋转时，在中心O点产生的磁感应强度大小为B1；此正方形同样以角速度绕过O点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O点产生的磁感应强度的大小为B2，则B1与B2间的关系为：

（A）B1=B2 （B）B1=2B2

（C）B1=21B2 （D）B1=B2/4

（ ） K N S

B

xB B

xB B

xB B

xB B

xB 线圈的轴

电流 x Ox

·O A q q

q q C

5．电源由长直导线1沿平行bc边方向经过a点流入一电阻均匀分布的正三角形线框，再由b点沿cb方向流出，经长直导线2返回电源（如图），已知直导线上的电流为I，三角框的每一边长为l。若载流导线1、2和三角框在三角框中心O点产生的磁感应强度分别用1B、2B和3B表示，则O点的磁感应强度大小