大学物理习题3.doc

2．如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知：（ ）

3．无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流。设圆柱体内（rR）的磁感应强度为Be，则有（ ） （A）Bi、Be均与r成正比。 （B）Bi、Be均与r成反比。

（C）Bi与r成反比，Be与r成正比。 （D）Bi与r成正比，Be与r成反比。 二、填空题

1．在下面左图所示的两个闭合回路中环流分别为：

????回路甲：?B?dl? 回路乙：?B?dl?

??2．如上右图，在载流长直螺线管外环绕一周，其环流?B?dl? 。

3．安培环路定律B?dl?????0I与静电场环流定律?E?dl?0形式不同，表明两种场

??性质不同，静电场是 场，磁场是 。 三、计算题

1．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I，且在横截面上

均匀分布，但两者电流的流向正相反，求导体内外的磁感应强度的分布。

2．通电5.00 A的长直导线附近放一与导线处于同一平面的单匝矩形线圈，其边长a=4.00 cm, b=3.00 cm，平行于导线的一边与导线相距d=2.00 cm，如图所示，求通过矩形线圈的磁通量。

练习18 磁场对载流导线的作用

班级 姓名 学号 一、选择题

1．长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合如图1（但两者间绝缘），设长直电流不动，则圆形电流将（ ）

（A）绕I2旋转 （B）向左运动 （C）向右运动 （D）不动。

2．如图2，长载流导线ab和cd相互垂直，它们相距l，ab固定不动，cd能绕中点O转动，并能靠近或离开ab，当电流方向如图所示时，导线cd将（ ）

（A）顺时针转动同时离开ab （B）顺时针转动同时靠近ab （C）逆时针转动同时离开ab （D）逆时针转动同时靠近ab

3．载有I=10 A的一段直导线，长1.0 m，在B=1.5 T的均匀磁场中，电流与B成 30°角，如图3，则这段直导线所受的力为（ ）

（A）F=7.5 N，方向⊙ （B）F=7.5 N，方向? （C）F=15 N，方向⊙ （D）F=15 N，方向?

图1 图2 图3

二、填空题

1．

如图4所示，电流元I1dl1置于坐标系原点，则置于a点的电流元I2dl2受

安培力方向为 ，置于b点的电流元I3dl3受安培力方向为 。

2．如图5，在一固定的无限长载流直导线的旁边放置一个可以自由移动和转动的圆形的刚性线圈，线圈中通有电流，若线圈与直导线在同一平面，见图5（a），则圆线圈将 ；若线圈平面与直导线垂直，见图5（b），则圆线圈将 。

图4 图5（a） 图5（b） 图6

?匀外磁场B中，则该载流导线所受的安培力大小为 。

三、计算题

3．有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc，按图6示方式置于均

1．如图，电流为I2的等边三角形载流线圈与无限长直电流I1共面，等边三角形的边长为l，AC边距无限长载电直导线的距离为d。求载流线圈所受的合力。

2．两根平行无限长直导线间的垂直距离为a，其中电流强度分别为I1和I2，且方向相同，试求在单位长度导线上的作用力的大小。

练习19 磁场对运动电荷的作用

班级 姓名 学号 一、选择题

1．有一由N匝细导线绕成的平面正三角形线圈，边长为a，通有电流I，置于均匀外磁场B中，当线圈平面的法向与外磁场同向时，这个线圈受到的磁力矩M值为（ ）

（A）3NaIB/2 （B）3NaIB/4 （C）3NaIBsin60? （D）0

2． 如图1所示，两个电子同时由电子枪射出，它们的初速与均匀强磁场B的方向垂

直，速率为v和2v，经磁场偏转后，下面（ ）是正确的。 （A）速率为2v的电子先回到出发点 （B）速率为v的电子先回到出发点 （C）两电子同时回到出发点

3．一匀强磁场，其磁感应强度方向垂直于纸面，两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图2所示，（ ）

（A）两粒子的电荷必然同号。

（B）两粒子的电荷可以同号也可以异号。 （C）两粒子的动量大小必然不同。 （D）两粒子的运动周期必然不同。

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图1 图2 图3

二、填空题

1．电子在磁感应强度为B的均匀磁场中，沿半径为R的圆周运动，电子运动所形成的等效圆电流强度I= 。等效圆电流的磁矩的大小Pm= 。（已知电子电量的大小为e，电子质量为m。）

2．将一个通过电流强度为I闭合回路置于均匀磁场中，回路所围面积的法线方向与磁场方向的夹角为?，若通过此回路的磁通量为?，则回路所受力矩的大小为 。

3．如图3，半径为0.10 m的半圆形闭合线圈，载有电流I=10A，放在均匀外磁场中，磁场方向与线圈平面平行，磁感强度B=0.50T，则线圈的磁矩为 ，线圈所受磁力矩大小为 ，方向 。

三、计算题

1．横截面积S?2.0?10?6m2的铜线弯成图中的形状，abcd是边长为l的正方形的三边，可绕OO′轴转动，整个导线放在匀强磁场B中，B的方向竖直向上，已知铜的密度

????8.9?103kg/m3，当铜线中的电流I=10A时，在平衡情况下，ab段和cd段与竖直方向夹角为??15?。求匀强磁场的磁感应强度的大小。

2．一半径为R，电荷面密度为σ的均匀带电圆盘，放入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁力线与圆盘表面平行，现圆盘以角速度ω绕对称轴转动。求：

（1）在距盘心为r 处取一半径为r宽度为dr的圆环，则圆环旋转产生的电流强度dI有多大？

（2）该圆环所受的磁力矩有多大？ （3）圆盘所受的合力矩有多大？

练习20 磁介质

班级 姓名 学号 一、选择题

1．关于稳恒磁场的磁场强度H，下列几种说法中（ ）是正确的。 （A）H仅与传导电流有关

（B）若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零 （C）若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零 （D）以闭合曲线L为边界的任意曲面的H通量均相等

2．如图1所示，一线螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝。当导线中的电流I为2.0A时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0T，则可求得铁环的相对磁导率?r为（真空磁导率?0?4??10?7T?A?1）（ ）

（A）7.96?10 （B）3.98?10 （C）1.99?10 （D）63.3

3．图2中所示三条线分别代表三种不同的磁介质的B-H关系，试指出哪一条代表顺磁质。（虚线为真空的B-H关系）（ ）

（A）Ⅰ （B）Ⅱ （C）Ⅲ （D）都不是

222

图1 图2

二、填空题

1．长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I通过，其间充满磁导率为?的均匀磁介质。介质中离中心为r的某点处的磁场强度的大小H= ，磁感应强度的大小B= 。

2．一个绕有500匝导线的平均周长50 cm的细环，载有0.3 A电流时，铁芯的相对磁

导率为600，

（1）铁芯中的磁感强度B为 。 （2）铁芯中的磁感强度H为 。

3．一铁环中心线的周长为30 cm，横截面积为1.0cm2，在环上紧密地绕有300匝表面绝缘的导线，当导线中通有电流32mA时，通过环的截面的磁通量为2.0?10?6Wb，则铁环内部磁感应强度为 ，磁场强度为 ，铁的相对磁导率为 。 三、计算题

1．有一环形铁芯，横截面是半径为r=3.0 cm的圆，已知铁芯中磁场强度为H=400A/m，铁芯的相对磁导率?r=400，求铁芯中的B和?。

2．一无限长圆柱形直导线外包一层磁导率为?r的圆筒形磁介质，导线半径为R1，磁介质的外半径R2，导线内有电流I通过，电流均匀地分布在圆柱导线的横截面上，求介质内外的磁场强度和磁感应强度的分布，并绘出H-r，B-r曲线。

练习21 动生电动势和感生电动势

班级 姓名 学号 一、选择题

?1．半径为a的圆线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈

?电阻为R。当把线圈转动使其法向与B的夹角??60?时，线圈中已通过的电量与线圈面

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