大学物理精讲精练答案

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1、第十四章稳恒磁场例题答案:例14-1例14-2(C).例14-3m0i;沿轴线方向朝右例14-4(D)例14-5(D)例14-6B=1.8×10-4T;a=225°,a为与x轴正向的夹角【解】取dl段,其中电流为在P点xy⊗dBP例题14-6答案图dlqdq选坐标如图,1.8×10-4T方向,a,a为与x轴正向的夹角。例14-7(1)a._0__b.c.;(2)Fm=;(3)0。例14-8-m0I1;m0(I1+I2);0.例14-9(D)例14-10(C)例14-11(B)例14-1212【解】导体内的电流密度由于电流

2、和磁场分布的对称性,磁感线是以轴为中心的一些同心圆,去半径为r的一条磁感线为环路,有安培环路定理:有例14-13;若,则的方向向下;若,则的方向向上【解】载流导线MN上任一点处的磁感强度大小为:MN上电流元I3dx所受磁力:若,则的方向向下,,则的方向向上。例14-14(A)例14-15【解】如图示位置,线圈所受安培力的合力为方向向右,从x=a到x=2a磁场所作的功为例14-16(1),;(2);(3)【解】设i为载流平面的面电流密度,为无限大载流平面产生的磁场,为均匀磁场的磁感强度,作安培环路abcda,由安培环路定理

3、得:12    ∴   ,∴,   在无限大平面上沿z轴方向上取长dl,沿x轴方向取宽da,则其面积为dS=dlda,面元所受的安培力为:单位面积所受的力例14-17(D)例14-18(A)例14-19(1)Mm=9.40×10-4N·m;(2)q=15°【解】(1),方向垂直于线圈平面。=9.40×10-4N·m(2)设线圈绕AD边转动,并且线圈稳定时,线圈平面与竖直平面夹角为,则磁场对线圈的力矩为重力矩:于是q例14-200.80×10-13(N)例14-21(B)例14-22(C)例14-23(D)练习题答案:

4、14-112解:通电圆环中心处磁感应强度,由题意,,所以有,即14-2解:电流在O点产生的磁场相当于CA+AD一段导线上电流产生的磁场,∴14-3(1),(2)014-4解:,方向垂直纸面向里;,方向垂直纸面向外;,所以14-5解:取宽为的长直导线,其上通有电流,在P点处产生磁感应强度为,则14-6R=2r解:在圆盘上取宽度为的圆环,其上带电量,电流,,12,,,所以R=2r14-7p×10-3T解:长直螺线管内部磁感应强度:14-8;0;14-9(1);(2);(3)0解:(1)取半径r的闭合回路,逆时针为正方向,由安

5、培环路定理:;(2)取半径r的闭合回路,逆时针为正方向,由安培环路定理:;(2)取半径r的闭合回路,逆时针为正方向,由安培环路定理:14-10解:在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小,由安培环路定律可得:因而,穿过导体内画斜线部分平面的磁通F1为在圆形导体外,与导体中心轴线相距r处的磁感强度大小为因而,穿过导体外画斜线部分平面的磁通F2为12穿过整个矩形平面的磁通量14-11的方向垂直x轴及图面向里解:由磁场的磁感应强度叠加,知,方向垂直x轴及图面向里14-12答:安培环路定理只适用于闭合电流,有限长载流

6、直导线不闭合,故环路定律不适用.14-13解:dl=,,,所有电流元受力方向相同,积分可得电流I2受磁力大小F===,则有Fy=F×cosa=,FX=-Fsina=-F=-。14-14;在图面中向上解:根据线圈在磁场中受到的磁力矩:,线圈磁矩为,则带电圆环旋转时产生电流,,所以磁力矩大小,方向在图面中竖直向上。14-15(1)6.67×10-7T(2)7.20×10-7A·m2解:(1)运动带电质点在O点产生的磁场的磁感应强度B的大小:,带入数值,得;(2)带电质点产生的磁矩大小,,12所以,带入数值,得7.20×10-

7、7A·m214-16解:运动电荷在磁场中运动的轨迹半径,入射点和出射点之间距离为。第十五章磁介质例题答案:例15-1I/(2pr);mI/(2pr)例15-2(D)例15-3矫顽力较小,磁滞损耗小;适宜于制造变压器、电磁铁和电机中的铁心例15-4铁磁质;顺磁质;抗磁质例15-5矫顽力小;容易退磁练习题答案:15-1(A)15-2(D)15-3(B)15-4(C)15-5答:不能。因为它并不是真正在磁介质表面流动的传导电流,而是由分子电流叠加而成,只是在产生磁场这一点上与传导电流相似。第十六章变化的电磁场例题答案:例16-

8、1(A)例16-2(C)例16-3T【解】设在时间t1→t2中线圈法线从平行于磁场的位置转到垂直于磁场的位置,则在t1时刻线圈中的总磁通为(S为线圈的面积),在t2时刻线圈的总磁通为零,于是在t1→t2时间内总磁通变化为令t时刻线圈中的感应电动势为,则电流计中通过的感应电流为t1→t2时间内通过的电荷为12∴T例1

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