《大学物理》试卷答案--9稳恒磁场

1、一、选择题一、选择题 稳恒磁场稳恒磁场1、通有电流、通有电流 I （如图）的无限长直导线有如图三种形状，则（如图）的无限长直导线有如图三种形状，则P，Q，O各点磁感强度的大小各点磁感强度的大小BP，BQ，BO间的关系为：间的关系为： D (A) BP BQ BO . (B) BQ BP BO (C) BQ BO BP(D) BO BQ BP a I I I a a a a 2a I P Q O I a 2、在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极、在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将射线将 B (A) 向下偏向下偏 (B) 向上偏向上偏 (C) 向纸外偏向纸外偏 (D

2、) 向纸内偏向纸内偏 N S + - 3、一运动电荷、一运动电荷q，质量为，质量为m，进入均匀磁场中，进入均匀磁场中， C (A) 其动能改变，动量不变其动能改变，动量不变 (B) 其动能和动量都改变其动能和动量都改变 (C) 其动能不变，动量改变其动能不变，动量改变 (D) 其动能、动量都不变其动能、动量都不变 4、把轻的导线圈用线挂在磁铁、把轻的导线圈用线挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且与线圈在同一平面内，如图所示当线圈内通以如图所中心，且与线圈在同一平面内，如图所示当线圈内通以如图所示方向的电流时，线圈将示方向的电流时，线圈将 B (A) 不动不动

3、(B) 发生转动，同时靠近磁铁发生转动，同时靠近磁铁 (C) 发生转动，同时离开磁铁发生转动，同时离开磁铁 (D) 不发生转动，只靠近磁铁不发生转动，只靠近磁铁 (E) 不发生转动，只离开磁铁不发生转动，只离开磁铁 I N S 5、附图中，、附图中，M、P、O为由软磁材料制成的棒，三者在同为由软磁材料制成的棒，三者在同一平面内，当一平面内，当K闭合后，闭合后， B (A) M的左端出现的左端出现N极极 (B) P的左端出现的左端出现N极极 (C) O的右端出现的右端出现N极极 (D) P的右端出现的右端出现N极极 6、用细导线均匀密绕成长为、用细导线均匀密绕成长为L、半径为、半径为a (L a

4、)、总匝数为、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为的螺线管，管内充满相对磁导率为 的均匀磁介质若线的均匀磁介质若线圈中载有稳恒电流圈中载有稳恒电流I，则管中任意一点的，则管中任意一点的 。 D (A) 磁感强度大小为磁感强度大小为B = NI (B) 磁感强度大小为磁感强度大小为B = NI / L (C) 磁场强度大小为磁场强度大小为H = NI / L (D) 磁场强度大小为磁场强度大小为H = NI / L KMOP0r r0r第五题图第五题图二、填空题二、填空题、图中所示的一无限长直圆筒，沿圆周方向上的面电流密、图中所示的一无限长直圆筒，沿圆周方向上的面电流密度度(单位垂直长度上流

5、过的电流单位垂直长度上流过的电流)为为i，则圆筒内部的磁感强度，则圆筒内部的磁感强度的大小为的大小为B =_，方向，方向_ i 、有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的、有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则反，则 (1)在在r R3处磁感强度大小为处磁感强度大小为_ R1 R3 R2 I I 沿轴线方向朝右沿轴线方向朝右 0i)2/(210RrI 0 、一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图、一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图(O点是点是半径为半径为R1和和

6、R2的两个半圆弧的共同圆心，电流自无穷远的两个半圆弧的共同圆心，电流自无穷远来到无穷远去来到无穷远去)，则，则O点磁感强度的大小是点磁感强度的大小是_ O I R1 R2 1004RIB204RI204 RI 10、已知均匀磁场，其磁感强度、已知均匀磁场，其磁感强度B = 2.0 Wbm-2，方向沿，方向沿x轴正向，如图所示试求：轴正向，如图所示试求： (1) 通过图中通过图中abOc面的磁通量；面的磁通量； (2) 通过图中通过图中bedO面的磁通量；面的磁通量； (3) 通过图中通过图中acde面的磁通量面的磁通量 x y z a b c O e d B 30 cm 30 cm 40 cm

7、 50 cm 三、计算题三、计算题BScosBSSB24. 0cosabOcabOcBS0)2/cos(bedObedOBS24. 0cosacdeacdeBS解：匀强磁场解：匀强磁场对平面对平面的磁通量为：的磁通量为： 设各面向外的法线方向为正设各面向外的法线方向为正 Wb Wb 11、一无限长圆柱形铜导体、一无限长圆柱形铜导体( 磁导率磁导率 0)，半径为，半径为R，通有均匀，通有均匀分布的电流分布的电流 I 今取一矩形平面今取一矩形平面S (长为长为1 m，宽为，宽为2 R)，位置如，位置如右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量 0

8、I S 2R 1 m )(220RrrRIBSBSBdd1rrRIRd202040I解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得：处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得： 因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通因而，穿过导体内画斜线部分平面的磁通 1为为 在圆形导体外，与导体中心轴线相距在圆形导体外，与导体中心轴线相距r处的磁感强度大小为处的磁感强度大小为 )(20RrrIBSBd2rrIRRd2202ln20I2140I2ln20I因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通 2为为 穿过整个矩形平

9、面的磁通量穿过整个矩形平面的磁通量 12、如图两共轴线圈，半径分别为、如图两共轴线圈，半径分别为R1、R2，电流为，电流为I1、I2电流电流的方向相反，求轴线上相距中点的方向相反，求轴线上相距中点O为为x处的处的P点的磁感强度点的磁感强度 2b O P x x I1 I2 R1 R2 2/322112101)( 2xbRIRB2/322222202)( 2xbRIRB21BBB202/32211210)(xbRIR)(2/32222220 xbRIRBB解：取解：取x轴向右，那么有轴向右，那么有沿沿x轴正方向轴正方向 沿沿x轴负方向轴负方向 若若B 0，则，则 方向为沿方向为沿x轴正方向若轴正

10、方向若B 0，则，则的方向为沿的方向为沿x轴负方向轴负方向 lNInIH/HHBr0解：解： 200 A/m 1.06 T 13、螺绕环中心长、螺绕环中心长L= 10 cm，环上均匀密绕线圈，环上均匀密绕线圈N = 200匝，匝，线圈中通有电流线圈中通有电流I = 0.1 A管内充满相对磁导率管内充满相对磁导率 = 4200的磁介质求管内磁场强度和磁感强度的大小的磁介质求管内磁场强度和磁感强度的大小 r 14、一铁环中心线周长、一铁环中心线周长L = 30 cm，横截面，横截面S = 1.0 cm2，环上紧密地绕有环上紧密地绕有N = 300 匝线圈当导线中电流匝线圈当导线中电流I = 32 mA 时，通过环截面的磁通量时，通过环截面的磁通量 = 2.010-5 Wb试求铁芯的试求铁芯的磁化率磁化率Xm lNInIH/HB/1/0m解：解： B = /S=2.010-2 T32 A/m 6.2510-4 Tm/A 496 15、置于磁场中的磁介质，介质表面形成面磁化电流，试问该、置于磁场中的磁介质，介质表面形成面磁化电流，