大学物理学(第3版修订版)下册答案
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10.1选择题
(D) 回路L 上各点的H 仅与回路L 包围的电流有关。
[答案:C ]
(2)
对半径为R 载流为I 的无限长直圆柱体,距轴线 r 处的磁感应强度 B ()
(A) 内外部磁感应强度 B 都与r 成正比;
(B) 内部磁感应强度 B 与r 成正比,外部磁感应强度 B 与r 成反比; (C) 内外部磁感应强度 B 都与r 成反比;
(D) 内部磁感应强度 B 与r 成反比,外部磁感应强度 B 与r 成正比。
[答案:B ]
(3) 质量为m 电量为q 的粒子,以速率 v 与均匀磁场B 成B 角射入磁场,轨迹为一螺旋 线,若要增大螺距则要()
(A ) 增加磁场B ; (B )减少磁场B ; ( C )增加B 角;(D )减少速率V 。
[答案:B ]
(4) 一个100匝的圆形线圈,半径为
5厘米,通过电流为 0.1安,当线圈在1.5T 的磁场中
从9=0的位置转到180度(B 为磁场方向和线圈磁矩方向的夹角)时磁场力做功为() (A) 0.24J ; (B ) 2.4J ; ( C ) 0.14J ; ( D ) 14J 。
[答案:A ]
10.2填空题
(1)边长为a 的正方形导线回路载有电流为
I ,则其中心处的磁感应强度
习题10
(1) 对于安培环路定理的理解,
(A) 若环流等于零,则在回路 (B) 若环流等于零,则在回路
(C) 若环流等于零,则在回路 正确的是: L 上必定是 H 处处为零;
L 上必定不包围电流;
L 所包围传导电流的代数和为零; [答案:
,方向垂直正方形平面
(2)计算有限长的直线电流产生的磁场 理求得(填能或不能)。
[答案:能,不能]
用毕奥——萨伐尔定律,而 用安培环路定
(3)电荷在静电场中沿任一闭合曲线移动一周,电场力做功为 闭合曲线移动一周,磁场力做功为 ______ 。
[答案:零,正或负或零]
____ 。电荷在磁场中沿任
(4)两个大小相同的螺线管一个有铁心一个没有铁心,当给两个螺线管通以 ___ 电流时,
管内的磁力线 H 分布相同,当把两螺线管放在同一介质中, 管内的磁力线H 分布将
[答案:相同,不相同]
10.3在同一磁感应线上,各点 B 的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁力方向 定义为磁感应强度
B 的方向?
解:在同一磁感应线上,各点 B 的数值一般不相等•因为磁场作用于运动电荷的磁力方向 不仅与磁感应强度 B 的方向有关,而且与电荷速度方向有关,即磁力方向并不是唯一由磁
10.4 (1)在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是平行直线,磁感应强度 B 的大小在沿磁
感应线和垂直它的方向上是否可能变化 (即磁场是否一定是均匀的)?
(2)若存在电流,上述结论是否还对
?
解:(1)不可能变化,即磁场一定是均匀的•如图作闭合回路
abed 可证明B 1
B 2
B dl B-|da B 2 be
I 0
abed
B 1 B 2
(2)若存在电流,上述结论不对.如无限大均匀带电平面两侧之磁力线是平行直线,
但B 方向相反,即B 1
B 2.
10.5 用安培环路定理能否求有限长一段载流直导线周围的磁场 ?
答:不能,因为有限长载流直导线周围磁场虽然有轴对称性,但不是稳恒电流,安培环路 定理并不适
用.
10.6在载流长螺线管的情况下, 我们导出其内部 B °nl ,外面B =0,所以在载流螺线管 外面环绕一周(见题10.6图)的环路积分
■■- L B 外• d l =0
但从安培环路定理来看,环路 L 中有电流I 穿过,环路积分应为
L
B 外• d |
=
01
这是为什么?
场决定的,所以不把磁力方向定义为
B 的方向.
题10.3图
2
B S 2 0
o
nl ,B 外 0有一个假设的前提, 即每匝电流均垂直于螺线管轴线. 这
时图中环路L 上就一定没有电流通过,即也是 L B 外
dl 0 I 0,与
■l B 外 dl 0 dl 0是不矛盾的•但这是导线横截面积为零,螺距为零的理想模型•实
际上以上假设并不真实存在,所以使得穿过
L 的电流为I ,因此实际螺线管若是无限长时,
只是B 外的轴向分量为零,而垂直于轴的圆周方向分量 B 丛,r 为管外一点到螺线管轴
2 r
的距离.
10.7如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转,能否肯定这个区域中没有磁场 ?如果它
发
生偏转能否肯定那个区域中存在着磁场
?
解:如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转, 不能肯定这个区域中没有磁场,
也可能存
在互相垂直的电场和磁场, 电子受的电场力与磁场力抵消所致. 如果它发生偏转也不能肯定
那个区域存在着磁场,因为仅有电场也可以使电子偏转.
10.8 已知磁感应强度 B 2.0Wb ・m 2的均匀磁场,方向沿x 轴正方向,如题9-6图所示.试 ⑵ 通过图中befe 面的磁通量;(3)通过图中aefd 面的
磁通量.
(1)通过abed 面积的磁通是
1 B 2.0 0.3 0.4
0.24 Wb
⑵ 通过befe 面积S 2的磁通量
(3)通过aefd 面积S 3的磁通量
解:我们导出B 内
求:(1)通过图中abed 面的磁通量; 题10.6 图
解:如题10.8图所示
题10.8图