第八章-恒定电流磁场作业及解答课件

1、第八章 恒定电流的磁场作业及解答10132526283239424748习题总目录结束(作业题个数10)第八章 恒定电流的磁场作业及解答101325262832398-10 如图所示的被折成钝角的长导线中通有20A的电流。求：A点的磁感应强度。设 d = 2cm, a =1200APOdQaI目录结束8-10 如图所示的被折成钝角的长导线APOdQaI目=1.7310-4 T 20AId=已知：=2cma1200求：AB解：=+OPBOQBAB=0OPB()=sinr2Im40sin1OQB()=410-720410-22.00.86112APOdQaI目录结束=1.7310-4 T 20AI

2、d=已知：=2cma 8-13 两根长直导线沿半径方向引到铁环上A、B 两点，并与很远的电源相连，如图所示。求：环中心的磁感应强度。ABIIO目录结束 8-13 两根长直导线沿半径方向引到铁环ABIIO目解：BI10dlm40r2=1l1=I1I2R2R1l2l10=B=B1B2BI20dlm40r2=2l2ABIOIl21l21Il=I21l21目录结束解：BI10dlm40r2=1l1=I1I2R2R1l 8-25 有一根很长的同轴电缆，由一圆柱形导体和一同轴圆筒状导体组成，圆柱的半径为R1，圆筒的内外半径分别为R1和 R2，如图所示。在这两导体中，载有大小相等而方向相反的电流 I ，电流

3、均匀分布在各导体的截面上。 R1R3R2II(1)求圆柱导体内各点(r R1 )的磁感应强度; (2)求两导体之间(R2r R3 )各点的B。目录结束 8-25 有一根很长的同轴电缆，由一圆R1R3R2=1R2Im0Br1rR1R22=rIm0B2rR2R3解：rB4=0R3R2R1目录结束2=1R2Im0Br1rR1R22=rIm0B2r 8-26 在半径为R的无限长金属圆柱体内挖去一半径为 r 无限长圆柱体，两圆柱体的轴线平行，相距为 d,如图所示。今有电流沿空心柱体的的轴线方向流动，电流 I 均匀分布在空心柱体的横截面上。 (1)分别求圆柱轴线上和空心部分轴线上的磁感应强度的大小； (2

4、)当R =1.0cm, r =0.5mm,d =5.0mm,和I =31A，计算上述两处磁感应强度的值。aRdrOO目录结束 8-26 在半径为R的无限长金属圆解(1)：.Rdroo 运用补偿法解题：令小圆柱体通有等量反向电流，电流密度和大柱体相同。 O点的磁场等于大柱体电流（横截面上全部通有电流）的磁场和小柱体反向电流磁场的叠加。 大柱体的电流在O点的磁感应强度为零，所以O点的磁场等于小柱体反向电流在O点所产生的磁场。设O点的磁感应强度为B0目录结束解(1)：=RI()2r2=Ir2=RI()2r2r20.BdlL=Im02d=0BR()2r2r2Im02d=0BR()2r2r2Im0设小圆

5、柱体中的电流为I.Rdroo0.00052=4 10-7310.00522()0.0123.110-6 T=目录结束=RI()2r2=Ir2=RI()2r2r200.BdlL=Im0=Id2I=R()2r2d20B2d=R2r2d2Im0()0B2=R2r2dIm0 小圆柱体的电流在O 点的磁感应强度为零，磁场。所以O 的磁场等于大圆柱体电流在该点的设该点的磁感应强度为0B.Rdroo半径为d 的环路中的电流为：0.00052=4 10-7310.0052()0.0123.110-4 T=目录结束0.BdlL=Im0=Id2I=R()2r2 8-28 一个电子射入B =(0.2 i+0.5 j

6、 )T的非均匀磁场中，当电子速度为v =5106j m/s时，求电子所受的磁力。目录结束 8-28 一个电子射入B =(0.2 解：B =(0.2 i +0.5 j )T已知：v =5106 j m/sF求：BFq=v()=q(0.2 i +0.5 j )5106 j=q1.610-19 C0.2=ijk0.505106001.610-19=1.610-13 k N目录结束解：B =(0.2 i +0.5 j )T已知：v =5 8-32 一束单价铜离子以1.0105m/s 的速度进入质谱仪的均匀磁场，转过1800后各离子打在照相底片上，如磁感应强度为 0.50 T。试计算质量为63u和65u

7、的两个同位素分开的距离(1u=1.6610-27kg)。目录结束 8-32 一束单价铜离子以1.0105m/s 的解：已知：v =1.0105m/sB =0.50 T1u=1.6610-27kgm1=65um2=63u求：x()=xR1R22q=m1vBqm2vB2()q=m1vBm22=21.01051.610-190.501.6610-27(6563)=8.410-3m目录结束解：已知：v =1.0105m/sB =0.50 T1u= 8-39 如图所示，在长直导线旁有一矩形线圈，导线中通有电流 I1=20A 线圈中通有电流 I2=10A。已知 d =1cm, b =9cm,l =20cm

8、。求矩形线圈受到的合力是多少？bdlI1I2目录结束 8-39 如图所示，在长直导线旁有一bd解：已知：I1= 20A, I2 =10A, d =1cm, b =9cm, l =20cm求：FBbdlI1I2ADCF=FACFBDBl2=CBDIl2Id1Im02()=+d1Im02bl2Il2Id1Im02()=+dbl2I11=FABFCD0目录结束解：已知：I1= 20A, I2 =10A, d =1Fd1Im02()=+dbl2I11=10-720100.242+1.010-29.010-21.010-211=7.010-4 N目录结束Fd1Im02()=+dbl2I11=10-720

9、1 8-42 一半径为 R = 0.1m的半圆形闭线圈，载有电流I =10A ,放在均匀磁场中，磁场方向与线圈面平行，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)若线圈受力矩的作用转到线圈平面与磁场垂直的位置，则力矩作功多少？ BIR目录结束 8-42 一半径为 R = 0.1m的半圆形解：已知：R =0.1m, I =10A, B = 0.5T求：(1)M, (2)A12BR2=I(0.1)2100.52=7.8510-2 N.m=IBR212=7.8510-2 JI=A(2)MB=pm(1)目录结束解：已知：R =0.1m, I =10A,

10、B = 0.5T其磁矩为800Am2。如棒内的磁感应强度为0.lWb/m2，求棒内磁场强度的值。 目录8-47 一均匀磁化棒的体积为l000cm2，结束其磁矩为800Am2。如棒内的磁感应强度目录8-47 =7.2105(A /m )解：Bm0=VpmH=0.18004p10-7100010-6方向与 B 相反目录结束=7.2105(A /m )解：Bm0=VpmH=0.1 8-48 螺绕环中心周长l =l0cm，环上均匀密绕线圈N =200匝，线圈中通有电流I =100mA; (1)求管内的磁感应强度B0和磁场强度H0; (2)若管内充满相对磁导率mr =4200的磁性物质，则管内的B 和H是多少? (3)磁性物质内由导线中电流产生的B0和由磁化电流产生的B各是多少?目录结束 8-48 螺绕环中心周长l =l0cm，环上目录=200(A /m )解：H0=NIl=20010