大学物理题库-第7章-磁场习题（含答案解析）

1、大学物理题库 第七章 磁场习题一 选择题（15） 1、载流的圆形线圈(半径a1 )与正方形线圈(边长a2 )通有相同电流I若两个线圈的中心O1 、O2处的磁感强度大小相同，则半径a1与边长a2之比a1a2为 (A) 11 (B) 1 (C) 4 (D) 8 2、如图两个半径为R的相同的金属环在a、b两点接触(ab连线为环直径)，并相互垂直放置电流I沿ab连线方向由a端流入，b端流出，则环中心O点的磁感强度的大小为 (A) 0 (B) (C) (D) 3、有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I，若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁

2、矩分别是原来的 (A) 4倍和1/8 (B) 4倍和1/2 (C) 2倍和1/4 (D) 2倍和1/2 4、电流强度为的无限长载流导线弯成如图11-2所示形状，其中四分之三圆周的圆心在点，半径为。下列关于点磁感应强度大小的结论中，正确的为 （A） （B） （C） （D） 5、电流为的闭合载流导线形状如图1所示，其间四分之三圆周的圆心在点、半径为，正方形的边长为，下列关于点的磁感应强度的大小结论中，正确的为 （A） （B） （C） （D） 6、在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a，如图今在此导体上通以电流I，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上

3、O点的磁感强度的大小为 (A) (B) (C) (D) 7、一根无限长圆形铜导线，半径为，载有电流，在导线内部通过圆柱中心轴作一平面，如图11-5所示，则通过面单位长度面积上的磁通量为 （A） （B） （C） （D） 8、安培环路定理，下列说法中唯一正确的是 （A）环路上各点的磁感应强度仅由环路所包围的电流产生，与环路外电流无关；（B）若环路所包围的电流，则磁感应强度在环路上各点必处处为零； （C）对于无对称分布的电流系统，安培定律虽然成立，但却不易求解；（D）若，则环路内必无电流通过。 9、 如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出

4、，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于 (A) (B) (C) (D) 图1-1010、在一半径为的无限长半圆柱形金属薄片中，通以均匀电流，方向如图1-10所示。则圆柱轴线上任一点点处的磁感应强度的大小为 （A） （B） （C） （D）11、有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，电流I在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b处的P点(如图)的磁感强度的大小为 (A) (B) (C) (D) 12、三条无限长直导线等距地并排安放，导线、分别载有1 A，2 A，3 A同方向的电流由于磁相互作用的结果，导线，单位长度上分别受力F1、F2和F3，如图所示则F1与F2的比值是：

5、(A) 7/16 (B) 5/8 (C) 7/8 (D) 5/4 13、有一N匝细导线绕成的平面正三角形线圈，边长为a，通有电流I，置于均匀外磁场中，当线圈平面的法向与外磁场同向时，该线圈所受的磁力矩Mm值为 (A) (B) (C) (D) 0 14、关于稳恒磁场的磁场强度下列说法中正确的是 （A）仅与传导电流有关；（B）若某闭合环路内没有包含传导电流，则环路上各点必定为零；（C）若环路上各点均为零，则该环路所包围的传导电流的代数和为零；（D）以闭合环路为边缘的任意曲面的通量均相等。15、用细导线均匀密绕成的长为，半径为（>>），总匝数为的螺线管，通以稳恒电流，当管内充满相对磁导率

6、为的均匀介质后，管中任意点的 （A）磁感应强度大小为 （B）磁感应强度大小为（C）磁场强度大小为 （D）磁场强度大小为二 填空题（20）1、如图，两根导线沿半径方向引到铁环的上A、A两点，并在很远处与电源相连，则环中心的磁感强度为_ 2、在如图所示的回路中，两共面半圆的半径分别为a和b，且有公共圆心O，当回路中通有电流I时，圆心O处的磁感强度B0 =_，方向_ 3、电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b点沿半径方向流出，经长直导线2返回电源(如图)已知直导线上的电流强度为I，圆环的半径为R，且a、b和圆心O在同一直线上，则O处的磁感强度的大小为_ 4、将同样的

7、几根导线焊成立方体，并在其对顶角A、B上接上电源，则立方体框架中的电流在其中心处所产生的磁感强度等于_ 5、在一根通有电流I的长直导线旁，与之共面地放着一个长、宽各为a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，如图所示在此情形中，线框内的磁通量F =_ 6、在安培环路定理中，是指_；是指_，它是由_决定的 7、如图11-12所示，无限长直圆柱表面载有横向均匀电流，设电流线密度为，则内部磁感应强度大小为 ，方向为 。8、半径为R的圆柱体上载有电流I，电流在其横截面上均匀分布，一回路L通过圆柱内部将圆柱体横截面分为两部分，其面积大小分别为S1、S2如图所示，则_ 9、有一同轴电

8、缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则(1) 在r < R1处磁感强度大小为_ (2) 在r > R3处磁感强度大小为_10、将半径为的无限长导体管壁（厚度忽略），沿轴线方向割去一宽度为()、无限长直窄条后，再沿轴线方向均匀地通以电流，设单位周长电流为，如图11-10所示。则轴线上任一点磁感应强度大小为 。11、如图，半圆形线圈(半径为R)通有电流I线圈处在与线圈平面平行向右的均匀磁场中线圈所受磁力矩的大小为_，方向为_把线圈绕OO轴转过角度_时，磁力矩恰为零图11-4012、如图11-40所示，无限长载流直导线固定不动，

9、其旁放置一个可以自由平动、转动的刚性线圈（电流方向如图），且与长直导线在同一平面内。则线圈的运动状态为 。 13、如图11-16所示，在磁感应强度为的均匀磁场中，放置一均匀带正电的圆环。设其半径为，所带电荷线密度为，圆环可绕通过中心、且与环面垂直的定轴旋转，当角速度为时，圆环受到磁力矩的大小为 、磁力矩的方向为 。 14、将一待测的半导体薄片置于均匀磁场中，和的方向如图11-14所示，测得霍尔电压为正，则待测样品是 （填“n型”或“p型”）半导体。 图11-3715、如图11-37所示，金属铜导体通有图示方向的电流，置于均匀磁场中。则导体、两个侧面的电位、之间的关系为 。 三 计算题（10）1

10、、如图11-18所示，在半径为的绝缘球面上，由细导线单层密绕形成载流线圈，设每圈平面彼此平行，且整个线圈匝数为，恰好覆盖半个球面，并设导线中的电流强度为，试求球心点处的磁感应强度的大小和方向。2、一无限大导体薄板，单位宽度上的稳恒电流强度为, 如图11-21所示。试求导体平板周围任意一点的磁感应强度。3、如图11-19所示，半径为的球面均匀带电，面电荷密度为。球面可绕通过球心的竖直定轴作匀角速率转动，角速度大小为。试求球心处磁感应强度的大小和方向。4、两根很长的平行直细导线，其间距离为d，它们与电源组成回路(如图)，回路中电流为I若保持电流I不变，使导线间的距离由d增大至d，求磁场对单位长度直

11、导线所作的功 5、无限长直导线通以电流，其旁放有电流为的一直角三角形线圈，线圈与长直导线共面，所给尺寸如图11-46所示，求、两段导线分别受到的安培力。图11-46图11-476、如图11-47所示，载有稳恒电流、半径为的半圆形闭合线圈处于均匀磁场中。设线圈平面与磁感应强度平行、直径和垂直，并设的大小为已知。求：（1） 所受磁场作用力；（2） 在图示位置载流线圈所受的磁力矩；（3） 若线圈由图示位置转动到其平面与磁场垂直的状态，磁场力做功多少？图11-267、图11-26为一矩形载流线圈，共20匝，边长，电流，线圈平面与轴成角。当沿方向加上的均匀磁场时，求：（1）线圈的磁矩和磁力矩；（2）磁力

12、矩为最大磁力矩一半时，线圈的位置；（3）线圈转动到平衡位置时，磁力矩所作的功。图11-458、载有电流的长直导线，旁边置一半径为、载有电流为的平面圆形线圈。设圆心到直导线的距离为，并设二者共面，如图11-45所示。求此时作用在圆形线圈上的力。9、如图11-23所示，质量为、电量为的带电粒子，以速度射入磁感应强度为的均匀磁场中。已知磁场在轴方向的宽度为，离开磁场后，粒子在轴方向上前进的距离为D，求其在轴方向上的偏转距离的代数表达式。（设回旋半径）图11-23图12-610、如图12-6所示，一磁导率为的无限长圆柱型直导线，半径为，其中均匀地通有电流，在导线外包一层磁导率为的圆柱型不导电的磁介质，

13、其外半径为，试求：磁场强度和磁感应强度的分布。第七章 磁场习题参考答案一 选择题（22）1、 D 2、 A 3、 B 4、 A 5、 A 6、 C 7、 B 8、 C 9、 D 10、 C 11 B 12、 C 13、 D 14、 C 15、 B 二 填空题（20）1、B = 0 2、，垂直纸面向里 3、0 4、0 5、6、环路L所包围的所有稳恒电流的代数和， 环路L上的磁感强度，环路L内外全部电流所产生磁场的叠加 7、； 向右 8、 9、，0 10、11、,在图面中向上, (n = 1，2，) 12、靠近直导线电流平移 13、；向上 14、型 15、 三 计算题（12）参考答案1、解：建立坐

14、标系并选取元环形电流如图，其半径为，其平面到点的距离为，电流大小为。它在点产生的元磁感应强度为2、解：作安培环路如图中曲线所示由,有,故 3、解：建立坐标系并选取圆台形面元如图，其半径为，其平面到点的距离为，带电量为电流大小为。它在点产生的元磁感应强度为4、解：长直载流导线a中电流的磁场在相距为x的直导线b处的磁感强度为 ， 方向：垂直纸面向外 载流导线b在a的场中受力为 ， 方向：远离a 在载流导线b由与导线a的间距为d移至d的过程中，磁场力对单位长直导线b所作的功为 5、解：建立坐标系如图导线各点磁感应强度的大小相等，方向相同导线上电流元处磁感应强度6、解：（1）（2）线圈在图示位置时的磁矩为由磁力矩公式，得