1、大学物理习题册解答—磁学部分磁感应强度、毕萨定律1.C2.CmImImI0003.B=+-O4R4 R4 pR12234.y=x 3 5.解:(1)对r~r +dr 一段,电荷dq=ldr,旋转形成圆电流,则wdqlwdI==dr ,它在O 点的磁感应强度2p2pm0dIlwm0drdB==2 r4 prlwm0a+bdrlwm0a +b B=òdB=òa=ln 4 pr4 pa 2 12 (2)dp=pr dI=lwr dr m2a +b 123 3 p=dp=lwr dr =lw[(a+b)-a]/6mòm òa 2(3)若a
2、>>b ,则a+bbm0wlb m0wq ln»,B==aa4 pa 4 pa 过渡到点电荷的情况,B的方向在λ>0 时为垂直圈面向后,同理在a>>b 时233blw3b q wa (a+b)»a(1+3),则p =a ×3 =ma6 a 2 也与点电荷运动后的磁矩相同。6.解:(1)对dq弧元,dq=ladqwwl旋转形成圆电流dI=dq =ad q2p2 p它在 O点的磁感应强度dB为22m0a sinqwlm0wl2dB=ad q=sin qd q32 a 2 p4 p方向向上。mwlpmwlmwq0200B=òdB =òs
3、inqdq==4p088pa1 大学物理习题册解答—磁学部分2 2 wl13 2 (2)dp=pasinq()adq=wlasinqdqm2p232p1 32pwla wqa p =dp =wla sin qd q==mòm ò02 4 4 p 方向向上。m 7.解:带电圆盘旋转可视为无数电流圆环,取半径为ρ,宽为d r的电流圆环,在m0di wO 点的磁场dB=,而di=s2prdr×=swrdr2 r2p1故dB=mswrdr/2r=mswdr0 0 2r11正电部分产生的磁感应强度B =mswdr=mswr +ò0 0 0
4、22R11负电部分产生的磁感应强度B =mswdr=msw(R -r )-òr00 22由于B=B,所以R=2r 。+-8.解:其中3/4 圆环在D 处的B=3 mI/ 8 a ,10m0I2 AB段在 D 处的磁感应强度B=24 pb 2 m0I2BC段在 D 处的磁感应强度B=34pb2vvvB、B、B 方向相同,故 D 处的总磁感应强度为123m0I3p2 B=(+)4 p2 a b 安培环路定律、运动电荷的磁场9.D 10.C11.环路所包围的各种稳恒电流的代数和;环路上的磁感应强度;环路内外全部电流所产生的磁场的叠加12
5、.(1)0;(2)mI013.解:设x 为假象平面上与对称轴近的一边与对称中心轴线的距离,则vvR x +R f=B×dS=B ldr +B ldr òòx 1òR 22 大学物理习题册解答—磁学部分m0Irm0I其中B=(导线内),B=(导线外)1222pR2 prm0Il22m0Il x +R故f=(R-x )+ln 24 pR2 pRdf1令=0,得x=(5-1)R dt214.解:圆柱形载流导体在空间的磁感应强度的分布为mImI00B=r(0£r£R );B=(r>R )22pR2 pr穿过 ABCD 的φ为R2R mIl
6、 mIl 00f=ò0Bldr+òR Bldr=+ln 2 4 p2 p圆筒载流导线在空间的磁感应强度分布mI0B=0(r
7、I0102B=B +B =+p1p2p2px 2 px (d -x )d(1)在离两线等距离处的 A点,x=,I= I1222m0I1-5故B==4 .0 ´10 T Ad 2 p()2 (2)通过图中斜线所示面积的磁通量vvr 1 +r 2 m0I1m0I2f=òB×dS=ò[+]ldx r 1 2px 2p(d-x )mIl r+rmIl d -rmIl d -r0112021011=ln +ln =ln 2pr2 pd -r-rpr1121-6=2.2 ´10 Wb3 大学物理习题册解答—磁学部分16.解:如右图,在垂直于电