大学物理作业-磁场

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1、《大学物理》作业磁感应强度班级学号姓名成绩一、选择题：(注意：题目中可能有一个或几个正确答案)1.一磁场的磁感应强度为B—at+bj+ck(T),则通过一半径为R,开口向z正方向的半球壳表面的磁通量的大小是：(A)7rR2aWb(B)7rR2bWb(C)7rR2cWb(D)兀R2cibcWb解：如图所示，半径为R的半球面§和半径为R的圆平血S?组成一个封闭曲面5oill磁场的高斯定律#A・dg=0知：•ds=-J(ai+bj+c斤)•dsR=-S2c]2.边长/为的iE方形线圈，分别用图示的两种方式通以电流/(其中肪，o/与正方形共而),在这两

2、种情况下，(A)(B)线圈在其中产牛•的磁感应强度大小分别为:=02yFl/J0/(C)(D)71IB、=2VI空,兀I解：根据肓电流产生的磁场的公式有：B、=4xuJi(sin©-sin&J4龙x-2_w(V2+A7Tl22a7tI•场DBd6=0故选C对于第二种情况，电流/流入b后分流，两支路电流相等，在中心处产牛的磁感应强度人小相等，方向相反，所以：艮=0■3•下列哪一幅Illi线能确切描述载流圆线圈在其轴线上任意点所产牛的B随x的变化关系?(X处标轴乖玄于圆线圈平面，原点在圆线圈中心0)(0XB解：由圆电流轴线上任一点磁感应强度公式：2

3、(R2+xj/2可知，x=0时，BH0,可排除(A),(B),(E)三个答案，且B也不是常量，排除(D)。故选C也口J以由公式：2门—10=0,丄4lo

4、(cos45°-cosl35°)=2血如加2由题意Q=B2,即如=2血如•2d]/ra2故选D5.冇一无限长通冇电流的偏平铜片，宽度为Q,厚度不计，电流/在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘b处的P点（如图）的“()/1a+b(B)^—In17iab(D)———27T(—a+b)磁感应强度鸟的大小为:LlJ(A)c尸0『2兀(a十b)Z/o/.a+b(C)%In——2/rhh解：建立如图ox坐标轴，在处标兀处取宽度为dr的窄条电流d/=-dLv,它在p点产生的磁感应强度为：adB=—土型一=虬•—-—方向g+b—兀）2兀a（a+b

5、—x）P点的磁感应强度大小为：J2兀岔）（q+b—x）2兀ab二、填空题：1.在一根通冇电流/的长直导线旁，与Z共面地放着一个长、宽各为g和b的矩形线框，线框的长边与载流长直导线平行，且二者相距为b,如图所示，在此（D=Z^in2情况F,线框内的磁通量竺o解：在线圈内距长肓导线x处取矩形而积元ds=aAx通过该面元的磁通最为：d①=Bds=如adx2加通过线框的总磁通最人小为：

6、面S的磁通最:解：任意取tfris和圆平rfriSi组成封闭取面。山磁场的高斯定理：=Jpd5+JpdJ=0得到任意llllffiS的磁通最：0）„,=jpdJ=-JI1.一半径为。的无限长直载流导线，沿轴向均匀的流有电流I,若做一个半径为R=5a、高为/的柱形曲面，已知此柱形曲面的轴与载流导线的轴平行且相距3“（如图），则鸟在圆林侧面S上的积分：sB^dS=0。解：鬪柱侧Ifiis和上下底ifii组成封闭曲面，直电流的磁力线不穿过上下底面，即J］上底j菖=］］下底»亦=0可得JJ$Uo由磁场的高斯定理：件鸟•亦=“

7、底B-d5+JJ下底B-d

8、S+^sBdS=Q解：由图町知：亦=蚣•型二沿Q）方向,4龙r务等’方向为—竝4・一长直载流导线，沿空间总角处标©•轴放置，电流沿y轴正向。在原点。处取一电流元,则该电流元在（G,0,0）点处的磁感应强度的人小为轴负向。式中r=tz,/d7与戸垂直，所以

9、dP

10、二如•伴。114兀CT5.一质点带有电荷^=8.0xI0-19C,以速度y=3.0xl(Pm・s7在半径为R=6.00xW8m的圆周上，作匀速圆周运动，该带电质点在轨道屮心所产生的磁感应强度b二6.67xl(f6(T),该带电质点轨道运动的磁矩几=7.20xl()m(A・ni2)。(“0

11、=4龙x10一7H•m_l)解：点电荷作圆周运动周期T=迥V对应的电流强度为“斧釜，在轨道中心产牛的磁感应强度为:4处10一7><血10"9><3乂1