大物习题10.doc

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1、习题10]10.1选择题(1)对于安培环路定理的理解,正确的是:(A)若环流等于零,则在回路L上必定是H处处为零;(B)若环流等于零,则在回路L上必定不包围电流;(C)若环流等于零,则在回路L所包围传导电流的代数和为零;(D)回路L上各点的H仅与回路L包围的电流有关。[答案:C](2)对半径为R载流为I的无限长直圆柱体,距轴线r处的磁感应强度B()(A)内外部磁感应强度B都与r成正比;(B)内部磁感应强度B与r成正比,外部磁感应强度B与r成反比;(C)内外部磁感应强度B都与r成反比;(D)内部磁感应强度B与r成反比,外部磁感应强度B与r成正比。[答案:B](3)质量为m电量为q的粒子,以

2、速率v与均匀磁场B成θ角射入磁场,轨迹为一螺旋线,若要增大螺距则要()(A)增加磁场B;(B)减少磁场B;(C)增加θ角;(D)减少速率v。[答案:B](4)一个100匝的圆形线圈,半径为5厘米,通过电流为0.1安,当线圈在1.5T的磁场中从θ=0的位置转到180度(θ为磁场方向和线圈磁矩方向的夹角)时磁场力做功为()(A)0.24J;(B)2.4J;(C)0.14J;(D)14J。[答案:A]10.2填空题(1)边长为a的正方形导线回路载有电流为I,则其中心处的磁感应强度。[答案:,方向垂直正方形平面](2)计算有限长的直线电流产生的磁场用毕奥——萨伐尔定律,而用安培环路定理求得(填能

3、或不能)。[答案:能,不能](3)电荷在静电场中沿任一闭合曲线移动一周,电场力做功为。电荷在磁场中沿任一闭合曲线移动一周,磁场力做功为。[答案:零,正或负或零](4)两个大小相同的螺线管一个有铁心一个没有铁心,当给两个螺线管通以电流时,管内的磁力线H分布相同,当把两螺线管放在同一介质中,管内的磁力线H分布将。[答案:相同,不相同]10.3在同一磁感应线上,各点的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁力方向定义为磁感应强度的方向?解:在同一磁感应线上,各点的数值一般不相等.因为磁场作用于运动电荷的磁力方向不仅与磁感应强度的方向有关,而且与电荷速度方向有关,即磁力方向并不是唯一由磁场决定

4、的,所以不把磁力方向定义为的方向.题10.3图10.4(1)在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是平行直线,磁感应强度的大小在沿磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)?(2)若存在电流,上述结论是否还对?解:(1)不可能变化,即磁场一定是均匀的.如图作闭合回路可证明∴(2)若存在电流,上述结论不对.如无限大均匀带电平面两侧之磁力线是平行直线,但方向相反,即.10.5用安培环路定理能否求有限长一段载流直导线周围的磁场?答:不能,因为有限长载流直导线周围磁场虽然有轴对称性,但不是稳恒电流,安培环路定理并不适用.10.6在载流长螺线管的情况下,我们导出其内部,外面=0

5、,所以在载流螺线管外面环绕一周(见题10.6图)的环路积分·d=0但从安培环路定理来看,环路L中有电流I穿过,环路积分应为·d=这是为什么?解:我们导出,有一个假设的前提,即每匝电流均垂直于螺线管轴线.这时图中环路上就一定没有电流通过,即也是,与是不矛盾的.但这是导线横截面积为零,螺距为零的理想模型.实际上以上假设并不真实存在,所以使得穿过的电流为,因此实际螺线管若是无限长时,只是的轴向分量为零,而垂直于轴的圆周方向分量,为管外一点到螺线管轴的距离.题10.6图10.7如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转,能否肯定这个区域中没有磁场?如果它发生偏转能否肯定那个区域中存在着磁场?解:如果

6、一个电子在通过空间某一区域时不偏转,不能肯定这个区域中没有磁场,也可能存在互相垂直的电场和磁场,电子受的电场力与磁场力抵消所致.如果它发生偏转也不能肯定那个区域存在着磁场,因为仅有电场也可以使电子偏转. 10.8已知磁感应强度Wb·m-2的均匀磁场,方向沿轴正方向,如题9-6图所示.试求:(1)通过图中面的磁通量;(2)通过图中面的磁通量;(3)通过图中面的磁通量.解:如题10.8图所示题10.8图(1)通过面积的磁通是(2)通过面积的磁通量(3)通过面积的磁通量(或)题10.9图10.9如题10.9图所示,、为长直导线,为圆心在点的一段圆弧形导线,其半径为.若通以电流,求点的磁感应强

7、度.解:如题10.9图所示,点磁场由、、三部分电流产生.其中产生产生,方向垂直向里段产生,方向向里∴,方向向里.10.10在真空中,有两根互相平行的无限长直导线和,相距0.1m,通有方向相反的电流,=20A,=10A,如题10.10图所示.,两点与导线在同一平面内.这两点与导线的距离均为5.0cm.试求,两点处的磁感应强度,以及磁感应强度为零的点的位置.题10.10图解:如题10.10图所示,方向垂直纸面向里(2)设在外侧距离为处

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