第十五章稳恒磁场自测的题目问题解释

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1、实用标准文案第十五章稳恒磁场一、选择题答案：1-10DABABCCBBD11-20DCABBBBDAB二、填空题答案1.02.3.4.5.06.7.2:18.9.不变10.<11.12.13.2：114.=151617无源有旋18.1.4A19.220.Ia2B/2三、计算题1.如右图，在一平面上，有一载流导线通有恒定电流I，电流从左边无穷远流来，流过半径为R的半圆后，又沿切线方向流向无穷远，求半圆圆心O处的磁感应强度的大小和方向。ORabcd解：如右图，将电流分为ab、bc、cd三段，其中，a、d均在无穷远。各段在O点产生的磁感应强度分别为：ab段：B

2、1=0（1分）bc段：大小：（2分）方向：垂直纸面向里（1分）cd段：大小：（2分）方向：垂直纸面向里（1分）由磁场叠加原理，得总磁感应强度（2分）方向：垂直纸面向里（1分）2.一载有电流I的长导线弯折成如图所示的形状，CD为1/4圆弧，半径为R，圆心O在AC、EF的延长线上。求O点处的磁感应强度。ROFEDRCA精彩文档实用标准文案解：各段电流在O点产生的磁感应强度分别为：AC段：B1=0（1分）CD段：大小：（2分）方向：垂直纸面向外（1分）DE段：大小：（2分）方向：垂直纸面向外（1分）EF段：B4=0（1分）由磁场叠加原理，得总磁感应强度（1分）

3、方向：垂直纸面向外（1分）3.如右图所示，一匝边长为a的正方形线圈与一无限长直导线共面，置于真空中。当二者之间的最近距离为b时，求线圈所受合力的大小？I1CDABI2解：无限长载流直导线在空间的磁场（2分）AD段所受的安培力大小（2分）方向水平向左。BC段所受的安培力大小（2分）方向水平向右。AB段和CD段所受的安培力大小相等方向相反。（2分）线圈所受的合力（2分）方向水平向左。4.一无限长的载流导线中部被弯成圆弧形，如图所示，圆弧形半径为，导线中的电流为。求圆弧形中心点的磁感应强度。（）精彩文档实用标准文案IOABIR解：两根半无限长直电流在O点的磁感

4、应强度方向同为垂直图面向外，大小相等，以垂直图面向里为正向，叠加后得（3分）圆弧形导线在点产生的磁感应强度方向垂直图面向里，大小为（3分）二者叠加后得（3分）方向垂直图面向里。（1分）5.两根直导线与铜环上两点连接，如图所示，并在很远处与电源相连接。若圆环的粗细均匀，半径为r，直导线中电流I。求圆环中心处的磁感应强度。cIOAEI1FBII2d解：电流在点分为两支路为和，设为单位弧长电阻，弧长与并联，得即（1分）以垂直图面向里为正向，所以（2分）支路在圆环中心点磁感应强度方向垂直图面向里，大小为（2分）两支路在点的磁感应强度叠加，得（2分）半无限长直电流

5、延长线过圆心，，点的磁感应强度等于半无限长直电流精彩文档实用标准文案在点磁感应强度，得（2分）方向垂直图面向里。（1分）6.OR1R2如图所示，一根外径为R2，内径为R1的无限长载流圆柱壳，其中电流I沿轴向流过，并均匀分布在横截面上。试求导体中任意一点的磁感强度。解：在导体内作一半径为r的同心圆。则（3分）（3分）由安培环路定理，得（2分）（2分）7.电流为I的长直截流导线，附近有一与导线共面的单匝矩形线圈，其一边与导线平行，求通过此平面的磁通量。IdIxOdxd解：选择x轴垂直于导线指向右边。，故通过x处阴影面积dS的磁通量为则通过此平面的磁通量为精彩

6、文档实用标准文案8.如图，一载流线半径为R，载流为I，置于均匀磁场中，求：（1）线圈受到的安培力；IxyO（2）线圈受到的磁力矩（对Y轴）IxyO解：（1）取电流元如图，其受力大小3分方向：垂直向外1分积分可得整个圆电流的受力2分（2）由磁力矩的定义，得其大小2分2分方向：沿Y轴负向1分9.如图，矩形线圈与长直导线共面，已知I1=20A，I2=10A，a=1.0cm，b=9.0cm，h=20cm。求：电流I1产生的磁场作用在线圈上的合力。解：由对称性，AD、BC受力大小相等、方向相反，二力抵消。对AB段F1方向垂直AB向左，大小为：4分对CD段：同理，有

7、3分合力为精彩文档实用标准文案3分10.半径为R=0.1m的半圆形闭合线圈，载有电流I=10A，放在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面平行，如图所示。已知B=0.5T，求（1）线圈所受力矩的大小和方向（以直径为转轴）；（2）若线圈受上述磁场作用转到线圈平面与磁场垂直的位置，则力矩作功为多少？解：（1）由线圈磁矩公式（2分）得（4分）方向沿直径向上。（2）力矩的功为（4分）精彩文档