07《大学物理学》恒定磁场练习题(马)

07《大学物理学》恒定磁场练习题(马)LtD合肥学院《大学物理Ⅰ》自主学习材料恒定磁场--19．电流I均匀流过半径为R的圆形长直导线，则单位长直导线通过图中所示剖面的磁通量。【提示：在导线内部r处磁场分布为，则磁通量，经计算知：】三、计算题7-13．如图所示，一半径为R的无限长半圆柱面导体，沿长度方向的电流I在柱面上均匀分布，求中心轴线OO上的磁感强度。7-14．如图所示为亥姆赫兹线圈，是由一对完全相同、彼此平行的线圈构成。若它们的半径均为R，电流均为I，相距也为R，则中心轴线上O、O1、O2上的磁感强度分别为多少？7-25．霍尔效应可用来测量血流的速度，其原理如图所示，在动脉血管两侧分别安装电极并加以磁场。设血管的直径为2mm，磁场为0.080T，毫伏表测出血管上下两端的电压为0.10mV，血管的流速为多大？7-29．如图所示，一根长直导线载有电流为I1，矩形回路上的电流为I2，计算作用在回路上的合力。7-33．在氢原子中，设电子以轨道角动量绕质子作圆周运动，其半径r为，求质子所在处的磁感强度。（h为普朗克常数：）7-34．半径为R的薄圆盘均匀带电，电荷面密度为，令此盘绕通过盘心且垂直盘面的轴线作匀速转动，角速度为，求轴线上距盘心x处的磁感强度的大小和旋转圆盘的磁矩。7-35.一根同轴电缆线由半径为R1的长导线和套在它外面的半径为R2的同轴薄导体圆筒组成，中间充满相对磁导率为（）的磁介质，如图所示。传导电流沿导线向上流去，由圆筒向下流回，电流在截面上均匀分布。求空间各区域内的磁感强度和磁化电流。8．螺绕环中心周长l=10cm，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=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和由磁化电流产生的各是多少？磁场部分自主学习材料解答一、选择题：1.A2.D3.C4.C5.D6.D7.C8.C9.C10.C11.B12.B13.A14.B15.A16.C17.B18.D19.A20.B21.C22.C三、计算题1．解：画出导体截面图可见：电流元电流，产生的磁感应强度为：，方向如图；由于对称性，在y轴上的分量的积分；在x轴上的分量为：，∴。方向为Ox轴负向。2．解：利用载流圆环在轴线上产生的磁感强度公式：，有O上的磁感强度：；O1上的磁感强度：同理O2上的磁感强度产生的磁感应强度也为：。3．解：洛仑兹力解释霍尔效应的方法是：“动平衡时，电场力与洛仑兹力相等”。有：，则；又∵，则：。4．解：由安培环路定律知：电流产生的磁感应强度分布为：，方向；则回路左端受到的安培力方向向左，大小：；回路右端受到的安培力方向向右，大小：；回路上端受到的安培力方向向上，大小：；回路上端受到的安培力方向向下，大小：；合力为：，方向向左。5．解：由电流公式知电子绕核运动的等价电流为：，由知，有；利用得：∴。6．解：如图取半径为r，宽为dr的环带。元电流：，而，∴利用载流圆环在轴线上产生的磁感强度公式：，有，有：，方向：x轴正向。磁矩公式：如图取微元：，方向：x轴正向。7．解：因磁场柱对称，取同轴的圆形安培环路用公式有：当时，，得：；当时，，得：；当时，，得：；考虑到导体的相对磁导率为1，利用公式，有：，，。再利用公式，得：，，则磁介