2021年度大学物理磁场试题库含答案

第八章磁场

填空题（简朴）

1,将通有电流为I无限长直导线折成1/4圆环形状，已知半圆环半径为R,则圆心。点磁

感应强度大小为"O

2、磁场高斯定理表白磁场是无源场。

3、只要有运动电荷，其周边就有磁场产生:

4、（如图）无限长直导线载有电流1“矩形回路载有电流％,L回路AB边与长直导线平行。电

流产生磁场作用在L回路上合力F大小为为巫-上山F方向水平向左。（综合）

2兀a2兀（a+b）

4题图

5、有一圆形线圈，通有电流I,放在均匀磁场B中，线图平面与B垂直，则线圈上P点将受到安培力作用.

其方向为指向圆心，线圈所受合力大小为」____°（综合）

6、，）以/=〃〃£/：是磁场中安培环路定理，它所反映物理意义

i=0

是在真空稳恒磁场中，磁感强度B沿任一闭合途径积分等于以乘以该闭合途径所包围各电流代数和。

7、磁场高斯定理表白通过任意闭合曲面磁通量必等于0

8,电荷在磁场中不一定（填一定或不一定）受磁场力作用。

9、磁场最基本性质是对运动电荷、载流导线有力作用。

10、如图所示，在磁感强度为B均匀磁场中，有一半径为R半球面，

B与半球面轴线夹角为。。求通过该半球面磁通量为-BOT&cosa。（综合）

12、一电荷以速度v运动，它既产生电场，又产生磁场。（填“产生”或

in联医I

“不产生”）

13、一电荷为+q,质量为m,初速度为0。粒子垂直进入磁感应强度为B均匀磁场中，粒子将作匀速圆周运

动，其回旋半径R=却回旋周期上詈。

14、把长直导线与半径为R半圆形铁环与圆形铁环相连

按（如图a、b所示），若通以电流为/,则a圆心。磁

感应强度为2;

图b圆心0磁感应强度为幽O

4R

15、在磁场中磁感应强度B沿任意闭合途径线积分总等于4工4。这一重要结论称为磁场环路定理，其数学

表达式为由加，=〃0＞。

16、磁场高斯定理表白磁场具备性质磁感应线是闭合，磁场是无源场o

18、在磁场空间分别取两个闭合回路，若两个回路各自包围载流导线根数不同，但电流代数和相似，则磁感应

强度沿两闭合回路线积分相似,两个回路磁场分布不相似0（填“相似”或“不相似”）

判断题（简朴）

1、安培环路定理阐明电场是保守力场。（X）

2、安培环路定理阐明磁场是无源场。（X）

3,磁场高斯定理是通过任意闭合曲面磁通量必等于零。（V）

4、电荷在磁场中一定受磁场力作用。（X）

5、一电子以速率V进入某区域，若该电子运动方向不变化，则该区域一定无磁场；（X）

6、在B=2特无限大均匀磁场中，有一种长为L1=2.0米，宽L2=0.50米矩形线圈，设线图平

面法线方向与磁场方向相似，则线圈磁通量为1Wb。（X）

7、磁场力大小正比于运动电荷电量。如果电荷是负，它所受力方向与正电荷相反。（J）

8、运动电荷在磁场中所受磁力随电荷运动方向与磁场方向之间夹角变化而变化。当电荷运动方向与磁场方向

一致时，它不受磁力作用。而当电荷运动方向与磁场方向垂直时，它所受磁力为最大。（V）

9、作用在运动电荷上磁力F方向总是与电荷运动方向垂直。（V）

10、均匀带电圆环中心磁感应强度必然为零。)

单项选取题

1、（简朴）磁场高斯定理阐明了稳恒磁场（）

（1）磁场是闭合场；（2）磁感强度和面积乘积为零；

（3）磁场是有源场；（4）磁感线是不闭合曲线。

2、（普通综合）两无限长平行直导线距离为d,各自通有电流为L和％,且电流流向相似，则（）

（1）两导线上每单位长度所受互相排斥力为方才；

（2）两导线上每单位长度所受互相吸引力为方才；

"。hh

（3）两导线上每单位长度所受互相吸引力为底才；

（4）两导线之间没有互相作用力。

3、（简朴）在真空稳恒磁场中，安培环路定理数学表达式为：

A、g瓦47=江；B、屯百口7="W/；C、=D、1初7=40%/。

ZA）从1

，双1=0

4、（简朴）磁场高斯定理又阐明了稳恒磁场

A、磁感线是不闭合曲线；B、磁感强度和面积乘积为零；

C、磁场是无源场；D、磁场是有源场。

5、（简朴）一电子以速率U进入某一区域，如果观测到该电子做匀速直线运动，那么该区域（）

A.一定没有电场，但不一定没有磁场；

B.一定没有电场，也一定没有磁场；

C.一定有电场，但不一定有磁场；

D.既也许有电场，也也许有磁场

6、（简朴）一带电量为q粒子，以速度v进入电场和磁场合在区域，保持速度大小和方向都不变，则E和B

也许为：

（A）E#=0B=0（B）E=0B#：0（C）E与B平行（D）E与B反平行

7,（简朴）一带电粒子垂直射入均匀磁场，如果其m增大到2倍，V增大到2倍，B增大到4倍，则粒子圆周

运动范畴内磁通量增大到本来

A、2倍；B、4倍；C、1/2倍；D、1/4倍。

8、（普通综合）如图所示，一宽为b薄金属板，其电流为I,则在薄板平面上,

距板一边为r点P磁感强度B大小及方向为[]

方向垂直纸面向外，大小为2曲ar

4In诙

(2)方向垂直纸面向上，大小为2TTr

(3)方向垂直纸面向里，大小为27Tb111r

(4)方向垂直纸面向下，大小为z.71r

10、（普通综合）两无限长平行直导线之间距离为d,各自通有电流为11和12，且电流流向相似，则（）

A.两导线上每单位长度所受互相排斥力为/丁;

B.两导线之间没有互相作用力；

c.两导线上每单位长度所受互相吸引力为4乃d；

4。//2

D.两导线上每单位长度所受互相吸引力为2乃d。

11、（普通综合）两平行无限长截流直导线，分别通有电流I,和\2,如图所示。已

知其中间P点处磁感强度B=0,则两电流L和12大小和方向

A.I1>I2,同向；B.I1>I2,反向；

C.h<l2>同向；D.1,<12,反向。

12、（简朴）电量为q粒子在均匀磁场中运动，下列说法对的是（）

（A）只要速度大小相似，所受洛伦兹力就一定相似；

（B）速度相似，带电量符号相反两个粒子，它们受磁场力方向相反，大小相等；

（C）质量为m,电量为g粒子受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变；

（D）洛伦兹力总与速度方向垂直，因此带电粒子运动轨迹必然是圆。

13、（简朴）一半径为r细导线圆环中通有稳恒电流I,在远离该环P点处磁感应强度

（A）与lr成正比；⑻与1成正比；（C）与l/r成正比；（D）与I//成正比。

14、(简朴)在一平面内有两条垂直交叉但互相绝缘导线，流过每条导线电流I大

uI

小相等，其方向如图所示，问哪些区域中某些点磁感应强度B也许为零

[]

mB

(1)仅在象限I;(2)仅在象限I、III;

14颗图

(3)仅在象限I、IV；(4)仅在象限II、IV

15、(综合)a粒子与质子以同一速率垂直于磁场方向入射到均匀磁场中，它们各自作圆周运动半径比为

Ra：Rp和周期比乙：〃分别为：[]

(1)1和2;(2)1和1;(3)2和2;

(4)2和1;

16、(简朴)通以稳恒电流长直导线，在其周边空间[]

A.只产生电场B.只产生磁场

C.既产生电场，又产生磁场D.既不产生电场，也不产生磁场

17、(普通综合)将空螺线管通以正弦交流电，由其空心螺线管一端沿中心轴线射入一束电子流。则电子

在空心螺线管内运动状况是()

A、简谐运动；B、匀速直线运动；

C、匀加速直线运动；D、匀减速直线运动

18、(普通综合)一电量为q粒子在均匀磁场中运动，下列哪些说法是对的？

(1)只要速度大小相似，所受洛伦兹力就一定相似；

(2)速度相似，电量分别为+q和-q两个粒子所受磁场力方向相反，大小相等；

(3)质量为m,电量为q带电粒子，受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变；

(4)洛伦兹力总与速度方向垂直，因此带电粒子运动轨迹必然是圆。

19、(简朴)一带电粒子垂直射入均匀磁场，则它将作()

A、匀速圆周运动；B、变速圆周运动；

C、直线运动；D、匀加速直线运动。

20、(普通综合)有一由N匝细导线绕成边长为b正方形线圈，通有电流I,置于均匀外磁场B中，当线圈平面

法线方向与外磁场方向垂直时，该线圈所受磁力矩M大小为[]

2

（1）Nib?B；⑵NbIB/2.

⑶NIMBI4；⑷。.

21、（简朴）（如图）在一圆形电流I所在平面内，选用一种同心圆形闭合回路L,则由安培环路定理可知

）

疝。5=0

（1）L，且环路上任意一点B=0；

由R-dT=0

（2）L,且环路上任意一点B于0;

加.八。

（3）L,且环路上任意一点B*0;

（4）i-,且环路上任意一点B=常量。

22、（简朴）一半圆形闭合线圈（如图二、1）,其半径为R,通有电流I,若将它放入均匀磁场B中，B方向和

线圈平面平行，此线圈所受到磁力F和磁力矩M为（）。

„2m..八F=2RIB,M=!》R2即

(1)F=2RIB,M=0.(2)2

1,

F=0,M=—兀RBI

⑶F=0,M=0.(4)2

23、（简朴）通以稳恒电流长直导线，在其周边空间

A.只产生电场;B.一定会产生磁场;

0.不产生电场，只产生变化磁场；D.既不产生电场，又不产生磁场

24、（简朴）在真空稳恒磁场中，安培环路定理数学表达式为：（）

东山取'个；B、

c、由切7=2~；D、1即7=〃（》/

计算题

1、（简朴）如图所示，一根长直导线载有电流h=30A,矩形回路载有电流L=20A,试计算作用在回路上合力。

已知d=1.0cm,b=8.Ocm,I=0.12m。

2、（普通综合）如图所示一载流导线，其电流为I,试求通过在其同一平面上

rd

矩形线圈磁通量。

［例8-4］［书中278页］如图8T0所示，长直导线中电流为/;矩形线图长为

I,宽为匕，其近边与导线距离为d。求通过线圈磁通量①,“。

才算题2图

解：由前面知识可知，长直截流导线在距离X处产生

磁感应强度为

ITIX

在右图x处，取一宽为dx高为/矩形面元4s=/必:，通过该面积元ds磁通量为

d0.=BdS=^klx

nic

27TX

故通过线圈磁通量为

/r.T1,4JI、，b+d、

中,,,=Id①——dx=ln(-------)

J'2万x27rd

3、（简朴）一截流导线弯成如图所示形状，通有电流I,a、b端伸到无限远处，且彼此平行，相距为R,求圆

心。点碳感应强度。

计真题3图

4、（简朴）通有电流I无限长直导线弯成如图2形状，求圆心。点处磁感应强度。

计算题4图

5、（简朴）如图所示，几种载流导线在平面内分布:X0磁感强度各为多少？

(a)(b)

6、（简朴）一通有电流为I导线，弯成如图所示形状，放在磁感强度为B均匀磁场中，B方向垂直纸面向里.问

此导线受到安培力为多少？

7、（普通综合）一截流导线AB通有如图所示电流人，它处在电流4=10安一无限A.B

o713*-L0m—

的曲7KI

长直导线所产生磁场中。求导线AB所受磁场力大小和方向。

8、（简朴）在半径为R无限长圆柱形导体中，电流I沿轴向流动，且电流在截面积上分布是均匀，求无限长载

流圆柱体内外磁感应强度大小。

［例8-5］求无限长载流圆柱体内外磁感应强度。

设圆柱体半径为R,电流/均匀流过圆柱体截面。

解：因在圆柱导体截面上电流均匀分布，并且圆柱导体为无限长。因此，磁场以圆柱导体轴线为对称轴，

磁场线在垂直于轴线平面内，并以该类平面与轴线交点为中心同心圆，如图8T7所示。运用安培环路定理对

半径为r环路列方程有

18•力=8•2万尸二4Z/

Ii

当时，环路/包围电流：£1=1

圆柱体外任一点P磁感应强度8=组（同直导线磁场分布相似）

2〃r

当尸vA时,

B=*r.皆

9题图

9、（普通综合）如图所示环形导线，半径R=0.11米，通以电流1=14安培。求

通过环心轴线上距环心0点距离a=0.1米处p点磁感应强度（u=Uo）

10、（综合）（如图）电荷线密度为a无限长均匀带电直线，其旁垂直放置电荷线密

度为4有限长均匀带电直线AB,两者位于同一平面内。则AB所受静电作用力大小

为多少？

10题图

11、（简朴）两根长直导线互相平行地放置，导线内电流大小相等，均为

TN

/=1°A,方向相似（如图11）。求图中M、N两点磁感应强度8大小和方向。

已知图中6=O--0

11题图

12、（简朴）（如图12）一宽为％薄金属板，其电流为/。试求在薄板平面上,

距板一边为八点P磁感应强度。

13、（普通综合）电流/均匀地流过半径为R圆形长直导线，试计算单位长度导线通过

12题图

图13中所示剖面磁通量。

旦而质1

1AHRIran

14、（简朴）（图14）两平行长直导线相距40c〃z,每条通有电流/=2（K）A,求：（1）两导线所在平面内与该两

导线等距一点A（图中未标）