稳恒电流和恒磁场习题解答.doc

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1、第十一章稳恒电流和稳恒磁场一选择题1.两根截面大小相同的直铁丝和直铜丝串联后接入一直流电路,铁丝和铜丝内的电流密度和电场强度分别为J1,E1和J2,E2,则:()A.J1=J2,E1=E2B.J1>J2,E1=E2C.J1=J2,E1E2解:直铁丝和直铜丝串联,所以两者电流强度相等,由,两者截面积相等,则,因为,又,则E1>E2所以选(D)RL12Ω100V6Ω选择题2图ab2.如图所示的电路中,RL为可变电阻,当RL为何值时RL将有最大功率消耗:()A.18ΩB.6ΩC.4ΩD.12Ω解:,,求,可得当时将有最大功率消耗。所以选(C)选择题3图AIBC

2、D3.边长为l的正方形线圈中通有电流I,此线圈在A点(见图)产生的磁感应强度B的大小为()A.B.C.D.0解:设线圈四个端点为ABCD,则AB、AD线段在A点产生的磁感应强度为零,BC、CD在A点产生的磁感应强度由,可得,方向垂直纸面向里,方向垂直纸面向里合磁感应强度所以选(A)xyII123选择题4图4.如图所示,有两根载有相同电流的无限长直导线,分别通过x1=1、x2=3的点,且平行于y轴,则磁感应强度B等于零的地方是:()A.x=2的直线上B.在x>2的区域C.在x<1的区域D.不在x、y平面上ⅠⅡⅢⅣ选择题5图解:本题选(A)5.图中,六根无限长导线互相绝缘,通过电流均为I

3、,区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,哪一个区域指向纸内的磁通量最大?()A.Ⅰ区域B.Ⅱ区域C.Ⅲ区域D.Ⅳ区域E.最大不止一个解:本题选(B)选择题6图LOI6.如图,在一圆形电流I所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L,则由安培环路定理可知:()A.∮LB·dl=0,且环路上任意一点B=0B.∮LB·dl=0,且环路上任意一点B≠0C.∮LB·dl≠0,且环路上任意一点B≠0D.∮LB·dl≠0,且环路上任意一点B=常量解:本题选(B)7.无限长直圆柱体,半径为R,沿轴向均匀流有电流,设圆柱体内(rR)的磁感应强度为Be,则有:()A.

4、Bt、Be均与r成正比B.Bi、Be均与r成反比C.Bi与r成反比,Be与r成正比D.Bi与r成正比,Be与r成反比解:导体横截面上的电流密度,以圆柱体轴线为圆心,半径为r的同心圆作为安培环路,当rEa=EcD.Eb>Ec>Ea解:由于洛伦兹力不做功,当它们落到同一水平面上时

5、,对a、c只有重力做功,则Ea=Ec,在此过程中,对b不仅有重力做功,电场力也要做正功,所以Eb>Ea=Ec所以选(C)选择题9图cdbaBO•9.图为四个带电粒子在O点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片,磁场方向垂直纸面向外,四个粒子的质量相等,电量大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是:()A.OaB.ObC.OcD.Od解:根据,从图示位置出发,带负电粒子要向下偏转,所以只有Oc、Od满足条件,又带电粒子偏转半径,,质量相同、带电量也相等的粒子,动能大的偏转半径大,所以选Oc轨迹所以选(C)选择题10图IXYOA’AZ10.如图,一矩形样品,放在一均

6、匀磁场中,当样品中的电流I沿X轴正向流过时,实验测得样品A、A¢两侧的电势差VA-VA¢>0,设此样品的载流子带负电荷,则磁场方向为:()A.沿X轴正方向B.沿X轴负方向C.沿Z轴正方向D.沿Z轴负方向解:本题选(C)11.长直电流I2与圆形电流I1共面,并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘),设长直电流不动,则圆形电流将:()A.绕I2旋转I1I2选择题11图B.向左运动C.向右运动D.向上运动E.不动解:圆形电流左半圆和右半圆受到长直电流安培力的方向均向右,所以圆形电流将向右运动所以选(C)二填空题1.成直角的无限长直导线,流有电流I=10A,在直角决定的平面内,距两段导线的距离

7、都是a=20cm处的磁感应强度B=。(m0=4π×10-7N/A2)解:两根导线在a点产生的磁感应强度大小相等,方向相同T填空题2图IIIaO2图中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,并通以电流I,则圆心O点的磁感应强度B的值为。解:圆心处的磁感应强度是由半圆弧产生的,根据毕奥—萨伐尔定律3磁感应强度为B=ai+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为Wb。解:在Z方向上的磁感应强度BZ=c,则在半球壳

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