大学物理作业--稳恒磁场二解答

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1、!1．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磁感应强度大小B随x坐标的变化关系？（x坐标轴垂直于圆线圈平面，原点在圆线圈中心O）x↗，B↘.一、选择题!2．一个电流元位于直角坐标系原点，电流沿Z轴方向，空间点P（x、y、z）的磁感应强度沿x轴的分量是：(A)0(B)(C)(D)xyzoP3．在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a，如图．今在此导体上通以电流I，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上O’点的磁感应强度的大小为：(A)(B)(C)(D)用

2、挖补法,由磁场叠加原理有B=实心圆柱产生的B1-小圆柱产生的B2由安培环路定理有：B2=04．图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大？(A)Ⅰ区域．(B)Ⅱ区域．(C)Ⅲ区域．(D)Ⅳ区域．(E)最大不止一个．123456取向里为正距无限长直导线d处的磁场为:方向由右手法则判断F=0ox,y-x,-yaaaa一根导线通过这些区域的磁通量均为方向由右手法则判断规定向里为正m123456IVIIIIIInaa5．如图，两根直导线ab和cd沿半径方

3、向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分(D)(C)(A)(B)二、填空题1．如图，两根导线沿半径方向引到铁环的上A、A′两点，并在很远处与电源相连，则环中心的磁感强度为____________．I1I2向外为正，则=02．图中所示的一无限长直圆筒，沿圆周方向上的面电流密度（单位垂直长度上的电流）为i，则圆筒内部的磁感应强度的大小为B＝，方向．由安培环路定理有：MNOP方向向右m0i沿轴线向右3.如图，平行的无限长直载流导线A和B，电流强度均为I，垂直纸

4、面向外，两根载流导线之间相距为a，则(1)AB中点(P点)的磁感强度Bp=_____________．(2)磁感强度沿图中环路L的线积分_____．0垂直向上;单根载流导线在P点产生的磁场垂直向下.4．如图，在宽度为d的导体薄片上有电流I沿此导体长度方向流过，电流在导体宽度方向均匀分布．导体外在导体中线附近处P点的磁感强度B的大小为___．不考虑边缘效应,电流面对称分布5．两根长直导线通有电流I，图示有三种环路；在每种情况下，等于：________________(对环路a)．________________(对环

5、路b)．________________(对环路c)．0m0I2m0I三、计算题1．如图，有两根平行放置的长直载流导线．它们的直径为a，反向流过相同大小的电流I，电流在导线内均匀分布．试在图示的坐标系中求出x轴上两导线之间区域[a/2,5a/2]内磁感强度的分布．解:方向均垂直向里.单根载流导线在x点产生的磁场,2．设氢原子基态的电子轨道半径为a0，求由于电子的轨道运动（如图）在原子核处（圆心处）产生的磁感应强度的大小和方向．解:由右手螺旋法则可以判断电子作轨道运动时在圆心处产生的B方向垂直向外。i由库仑定律和牛顿

6、第二定律有：3．在平面螺旋线中，流过一强度为I的电流，求在螺旋线中点的磁感应强度的大小．螺旋线被限制在半径为R1和R2的两圆之间，共n圈．[提示：螺旋线的极坐标方程为r=aq+b，其中a，b为待定系数]解:由毕-萨定律有电流元在O点产生的磁感强度，Idlra总磁感强度Idlra1．在一个球面上相对于直径AB等间隔地绕以平行导线而形成如图所示的球形线圈壳．试证当线圈中通以电流时，在直径AB上所有各点的磁感强度B均相等．四、证明题证：由圆电流轴线上一点P(zp=b)的磁感强度的公式有与P点位置无关.2．用安培环路定理证

7、明，图中所表示的那种不带边缘效应的均匀磁场不可能存在．证：用反证法.假设存在图示均匀磁场，其大小为B.abcd作一矩形回路，边ab、cd⊥B，bc//B，ad在磁场外.与假设矛盾，故这样的磁场不可能存在。