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1、第11章稳恒磁场习题一选择题11-1边长为l得正方形线圈,分别用图11—1中所示得两种方式通以电流I(其中ab、cd与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生得磁感应强度得大小分别为:[]aI(A),(B),b(C),B1B2(D),c答案:C解析:有限长直导线在空间激发得磁感应强度大小为,l并结合右手螺旋定则判l断习题11-1图磁感应强度方向,按照磁场得叠加原理,可计算,。故正确答案为(C).11—2两个载有相等电流I得半径为R得圆线圈一个处于水平位置,一个处于竖直位置,两个线圈得圆心重合,如图11-2所示,则在圆心O处得磁感应强度大小为多少?[](A)0(B)(C)(D)答案:C习题
2、11-2图解析:圆线圈在圆心处得磁感应强度大小为,按照右手螺旋定则判断知与得方向相互垂直,依照磁场得矢量叠加原理,计算可得圆心O处得磁感应强度大小为。11—3如图11-3所示,在均匀磁场中,有一个半径为R得半球面S,S边线所在平面得单位法线矢量与磁感应强度得夹角为,则通过该半球面得磁通量得大小为[]S(A)(B)R(C)(D)答案:C解析:通过半球面得磁感应线线必通过底面,因此.故正确答案为(C).习题11-3图Id11—4如图11-4所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S,当曲面S向长直导线靠近时,穿过曲面S得磁通量与面上各点得磁感应强度将如何变化?[]SI(A)增大,B也增大(B
3、)不变,B也不变(C)增大,B不变(D)不变,B增大答案:D习题11-4图解析:根据磁场得高斯定理,通过闭合曲面S得磁感应强度始终为0,保持不变.无限长载流直导线在空间中激发得磁感应强度大小为,曲面S靠近长直导线时,距离d减小,从而B增大。故正确答案为(D)。11—5下列说法正确得就是[](A)闭合回路上各点磁感应强度都为零时,回路内一定没有电流穿过(B)闭合回路上各点磁感应强度都为零时,回路内穿过电流得代数与必定为零(C)磁感应强度沿闭合回路得积分为零时,回路上各点得磁感应强度必定为零(D)磁感应强度沿闭合回路得积分不为零时,回路上任意一点得磁感应强度都不可能为零答案:B解析:根据安培环路定
4、理,闭合回路上各点磁感应强度都为零表示回路内电流得代数与为零.回路上各点得磁感应强度由所有电流有关,并非由磁感应强度沿闭合回路得积分所决定。故正确答案为(B)。11-6如图11-6所示,I1与I2为真空中得稳恒电流,L为一闭合回路。则d得值为[](A)(B)(C)(D)答案:C解析:根据安培环路定理,并按照右手习题11-6图螺旋定则可判断I1取负值,I2为正,因此。11—7如图11—7所示,一根很长得电缆线由两个同轴得圆柱面导体组成,若这两个圆柱面得半径分别为R1与R2(1<R2),通有等值反向电流,那么下列R哪幅图正确反映了电流产生得磁感应强度随径向距离得变化关系?[](A)(B)(C)(D
5、)答案:C解析:根据安培环路定理,可得同轴得圆柱面导体得磁感应强度分布为,作B-r图可得答案(C).11—8一运动电荷q,质量为m,垂直于磁场方向进入均匀磁场中,则[](A)其动能改变,动量不变(B)其动能不变,动量可以改变(C)其动能与动量都改变(D)其动能与动量都不变答案:B解析:垂直于磁场方向进入均匀磁场得电荷受到洛伦兹力得作用,仅提供向心力,改变电荷速度得方向,而不改变速度得大小,从而其动能不变,而动量改变。故正确答案为(B)。11-9如图11—9所示,一根载流导线被弯成半径为应强度为得均匀磁场中,则载流导线所受得安培力为[(A),竖直向下(B),竖直向上(C),竖直向上(D),竖直向
6、下答案:CR得1/4圆弧,放在磁感]习题11-9图解析:连接ab形成一闭合回路,由于此回路所在平面垂直于磁感应强度方向,因此,回路受力为零,则弧线受力与直线ab受力大小相等,方向相反。直导线ab受力为,方向竖直向下,因此载流弧线所受得安培力,方向为竖直向上.11-10用细导线均匀密绕成长为、半径为(〉〉)、总匝数为得螺线管,通以稳恒电流,当管内充满相对磁导率为得均匀介质后,管中任意一点磁感应强度大小为[](A)(B)(C)(D)答案:A解析:根据由磁介质时得安培环路定理,得螺线管内磁场强度大小为,因此管中任意一点磁感应强度大小为。故正确答案为(A)。二填空题11—11一无限长载流直导线,沿空
7、间直角坐标得轴放置,电流沿正向。在原点处取一电流元Id,则该电流元在(a,0,0)点处得磁感应强度大小为_______________,方向为_____________。答案:;沿z轴负方向解析:根据毕奥-萨伐尔定律,与得方向相互垂直,夹角为90°电流元激发得磁感应强度大小为,按照右手螺旋定则可判断方向沿z轴负方向。11—12无限长得导线弯成如图11—12所示形状,通电流为,为半径得半圆,