07《大学物理学》第五 六章 恒定磁场 自学练习题

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1、《大学物理Ⅰ》自学练习题第五章恒定磁场部分自学练习题要掌握的典型习题:1.载流直导线的磁场:已知:真空中、、、。建立坐标系,任取电流元,这里,PX点磁感应强度大小:;方向:垂直纸面向里。统一积分变量:;有:;。则:。①无限长载流直导线:,;(也可用安培环路定理直接求出)②半无限长载流直导线:,。2.圆型电流轴线上的磁场:已知:、,求轴线上点的磁感应强度。建立坐标系:任取电流元,P点磁感应强度大小:;方向如图。分析对称性、写出分量式:;。统一积分变量:∴。结论:大小为;方向满足右手螺旋法则。①当时,;②当时,

2、(即电流环环心处的磁感应强度):;③对于载流圆弧,若圆心角为,则圆弧圆心处的磁感应强度为:。恒定磁场-11《大学物理Ⅰ》自学练习题第③情况也可以直接用毕—沙定律求出:。##########################################################################一、选择题:1.磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的?()(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

3、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。【提示:略】7-2.如图所示,在磁感应强度B的均匀磁场中作一半经为的半球面S,S向边线所在平面法线方向单位矢量与的夹角为,则通过半球面S的磁通量(取凸面向外为正)为:()(A);(B);(C);(D)。【提示:由通量定义知为】7--2.在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路、,圆周内有电流、,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中回路外有电流,、为两圆形回路上的对应点,则:()(A),

4、;(B),;(C),;(D),。【提示:用判断有;但P点的磁感应强度应等于空间各电流在P点产生磁感强度的矢量和】7--1.如图所示,半径为R的载流圆形线圈与边长为a的正方形载流线圈中通有相同的电流I,若两线圈中心的磁感应强度大小相等,则半径与边长之比为:(D)(A);(B);(C);(D)。【载流圆形线圈为:;正方形载流线圈为:恒定磁场-11《大学物理Ⅰ》自学练习题,则当时,有】7-1.两根长度L相同的细导线分别密绕在半径为和()的两个长直圆筒上形成两个螺线管,两个螺线管长度相同,通过的电流相同,则在两个螺

5、线管中心的磁感应强度的大小之比为:()(A)4;(B)2;(C)1;(D)。【提示:用判断。考虑到,】6.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。【提示:由磁场的高斯定理知不变,但无限长载流直导线附近磁场分布为:】7.两个载有相等电流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

6、度大小为多少?()(A)0;(B);(C);(D)。【提示:载流圆线圈在圆心处为,水平线圈磁场方向向上,竖直线圈磁场方向向里,∴合成后磁场大小为】7-11.如图所示,无限长直导线在处弯成半径为的圆,当通以电流时,则在圆心O点的磁感强度大小等于:()(A);(B);(C);(D)。【提示:载流圆线圈在圆心处为,无限长直导线磁场大小为,方向相反,合成】9.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)

7、;(B);(C);(D)。【提示:无限长直导线磁场大小为。若以铜片左边缘为原点,水平向右为x轴,有:恒定磁场-11《大学物理Ⅰ》自学练习题,积分有:。注意:】10.一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R1和R2(R1R2时,】11.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

8、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。【提示:载流圆线圈在圆心磁场为,导线长度为,利用,有,∴;磁矩可利用求出,∵,,∴】12.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。【提示:由于洛仑兹力总是与带电粒子的速

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