6.磁场练习题答案

1、稳恒磁场一、选择题1、磁场的高斯定理唯dS01、穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。2、3、4、A、ad；B、ac；C、cd；D、ab。两个载有相等电流的半径为的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，则在圆心少?、/2R；c&02、3、4、A、ad；B、ac；C、cd；D、ab。两个载有相等电流的半径为的圆线圈一个处于水平位置，一个处于竖直位置，两个线圈的圆心重合，则在圆心少?、/2R；c&0I/2R；处的磁感应强度大小为多一载有电

2、流I的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆筒上形成两个螺线管（R=2r），两螺线管单位长度上的匝数相等。两螺线管中的磁感应强度大小BR和Br应满足：A、BR=2BrB、BR=BrC、2BR=BrD、BR=4BrB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）的磁感应强度B的大小为：A、B、出in空b2*bC、Vin”b21baD、0I1.2B(ab)2解：bjjaIIabB0dx0in242ab二、填空题5、如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T，方向沿轴正方向则通过aefd面的磁通量为解：_4,BdSBSc

3、os0.2*0.15*-0.024wbz/d6、真空中一载有电流I的长直螺线管，单位长度的线圈匝数为n，管内中段部分的磁1感应强度为户1，端点部分的磁感应强度为20nI_分析：断电部分指半无限长螺线管的底端。、3.如图，两根导线沿半径方向引到铁环的上A、B两点，并在很远处与电源相连，则9I环中心的磁感应强度为i。三、计算题8一根半径为R的长直导线载有电流I，作一宽为R、长为l的假想平面乱如图所示。若假想平面S可在导线直径与轴OO,所确定的平面内离开001轴移动至远处.试求当通过S面的磁通量最大时S平面的位置（设直导线内电流分布是均匀的）.SIrISB,B内2*2外2r1）线圈在导线内部k_,-

4、Ir,_I片S0-ldrTTOC o 1-5 h z1max$nei02R242）线圈在导线外部唯dSIdrln22max$waiR2f23）线圈在导线部分在内。部分在外dS.IB.型r4drWdr3nei$wair2R2R2HrI1Il.Rro(R2r2)oln4R22BrRTOC o 1-5 h zd1令30得xQ51)Rdx2Il方!Il.15oR2_oln HYPERLINK l bookmark7 3max4.R222.2两根长直导线沿半径方向引到均匀铁环上的A、B两点，并与很远的电源相连，如图所示，求环中心O的磁感应强度。解：两根长直电流在圆心处的磁场均为零。I1所示，求环中心O的

5、磁感应强度。IlIlB汗4六011，方向垂直纸面向外;2r2r4r212在圆心处的磁场为IlIlB一尸尸一尸2，方向垂直纸面向里;2r2r4r2IR一2IR21即：I1IR一2IR21即：I1I11122因此,B1和%大小相等方向相反,因而圆心处的合磁场为零。恒定磁场2一、选择题1、洛仑兹力可以A、改变带电粒子的速率；B、改变带电粒子的动量；C、对带电粒子作功；D、增加带电粒子的动能。B2、一质量为m、电量为q的粒子，以速度V垂直射入均匀磁场B中，则粒子运动轨道所包围范围的磁通量与磁场磁感应强度B大小的关系曲线是B（A）（D（A）（D）分析：BSB*竺o)2qb3、竖直向下的匀强磁场中，用细线

6、悬挂一条水平导线。若匀强磁场磁感应强度大小为B，导线质量为m，导线在磁场中的长度为L，当水平导线内通有电流I时，细线的张力大小为A、A、(BIL)2(mg)2；B、(BIL)2(mg)2；依次为1A、2依次为1A、2A、3A，A、4/9；B、8/15；解：B国cC、0.1BIL)2(mg)2；d、(BIL)2(mg)2分析：安培力与重力垂直4、在同一平面上依次有。、b、c三根等距离平行放置的长直导线，通有同方向的电流它们所受力的大小依次为Fa、Fb、Fc，则Fb/Fc为C、8/9；D、1BFBIdl,1c*Idl*2AAlbbb2lb2lFBIdl(L-)Idl5AAdlccc2a21ac41

7、a、填空题5、形状如图所示的导线，通有电流I，放在与磁场垂直的平面内，导线所受的磁场力解：FBI(l解：FBI(l2R),等效性IAIII21*%*B1一*a6、如图所示，平行放置在同一平面内的三条载流长直导线，要使导线AB所a受的安培力等于零，则等于3_。分析：参见选择题47、有一磁矩为p的载流线圈，置于磁感应强度为B的均匀磁场中，p与Bmm的夹角为，那么：当线圈由=0转到.=180时，外力矩作的功为_2BP。m分析：参见计算题98、若电子在垂直于磁场的平面内运动，均匀磁场作用于电子上的力为F，轨道的曲率为R，则磁感应强度的大小为.解：若电子的速度方向与匀强磁场方向垂直，即e=90时，电子所受洛伦兹力F=Be,方向总与速度垂直.由洛伦兹力提供向心力，使电子在匀强磁场中做匀速圆周运动.B.可以得到bB.可以得到bIFBev三、计算题9、半径为R=0.1m的半圆形闭合线圈，载有电流I=10A,放在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面平行，如图所示。已知B=0.5T,求（1）线圈所受力矩的大小和方向（以直径为转轴）；（2）若线圈受上述磁场作用转到线圈平面与磁场垂直的位置，则力矩作功为多少？11一解：(111一解：(1)MmB,方向如右图1MmBISBR2IB2皿一MmHB1BB0.12H0B5.0H0225BH0，7.85H0超(Nm)(2)AI()IBS7.85M0-e(J)2110、两