《十一二章作业大物下.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《十一二章作业大物下.doc（15页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第十一章 恒定磁场一. 选择题1在一平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流经两条导线的电流大小相等，方向如图，在哪些区域中有可能存在磁感应强度为零的点？(A) 仅在象限(B) 仅在象限(C) 仅在象限(D) 、象限(E) 、象限 2. 载流导线在同一平面内，形状如图，在圆心O处产生的磁感应强度大小为(A) 0I4R1(B) 0I4R2(C) 0I4(1R1+1R2)(D) 0I4(1R1-1R2) 3. 一圆形回路1及一正方形回路2，圆的直径与正方形边长相等，二者中通有大小相同电流，则它们在各自中心处产生的磁感应强度大小之比B1B2为(A) 0.90(B) 1.00(C) 1.11(D)
2、1.22 4. 在磁感应强度为 B 的均匀磁场中做一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量 n 与 B 的夹角为，则通过半球面S的磁通量（取半球面向外为正）为 (A) r2B(B) 2r2B(C) -r2Bsin(D) -r2Bcos 5. 如图，无限长载流直导线附近有一正方形闭合曲面S，当S向导线靠近时，穿过S的磁通量 m 和S上各点的磁感应强度的大小B将(A) m 增大，B增强(B) m 不变，B不变(C) m 增大，B不变(D) m 不变，B增强 6. 对于安培环路定理LBdl=0I,下列说法正确的是 (A) 若LBdl=0，则回路L上各点的 B 必定处处为零(B) 若LB
3、dl=0，则回路L必定不包围电流(C) 若LBdl=0，则回路L包围的电流的代数和为零(D) 若LBdl=0，则回路L上各点的 B 仅与L内电流有关 7. 如图，两根导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，恒定电流I从a端流入而从d端流出，则磁感应强度 B 沿闭合路径L的积分LBdl 等于 (A) 0I(B) 130I(C) -230I(D) -130I 8. 一电荷为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确的是(A) 只要速度大小相同，粒子所受的洛仑兹力就相同(B) 在速度不变的前提下，若电荷q变为 -q，则粒子受力反向，数值不变(C) 粒子进入磁场后，其动能和动量都不变(D)
4、 洛仑兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆 9. 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，则粒子运动轨道包围范围的磁通量m与磁感应强度B的大小之间的关系曲线为 10. 如图，长直载流导线与一圆形电流共面，并与其一直径相重合(两者间绝缘),设长直电流不动，则圆形电流将(A) 向上运动(B) 绕 I1 旋转(C) 向左运动(D) 向右运动(E) 不动 11. 磁场中有一圆线圈，其既不受力也不受力矩作用，这说明(A) 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行(B) 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行(C) 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向
5、一定与磁场方向垂直(D) 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直 12. 用细导线均匀密绕成长为l、半径为a（l a）、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为 r的均匀磁介质，线圈中载有电流I，则管中任一点(A) 磁感应强度大小为 B=0rNI(B) 磁感应强度大小为 B=rNIl(C) 磁场强度大小为 H=0NIl(D) 磁场强度大小为 H=NIl 二. 填空题13. 无限长载流导线折成如图所示形状，导线中电流 I=1A ，P点到折点的距离 d=4cm ，则P点的磁感应强度B=_.14. 真空中有一载有电流I的细圆线圈，则通过包围该线圈的闭合曲面S的磁通量 =_. 若通过S面
6、上某面元 dS的磁通为d，而线圈中电流增加为2I时，通过该面元的磁通为d，则 dd=_.15. 如图，两平行无限长载流直导线中电流均为I，两导线间距为a，则两导线连线中点P的磁感应强度大小 BP=_，磁感应强度沿图中环路L的线积分LBdl=_.16. 半径为R的无限长圆柱形导体，沿轴线方向均匀流有电流I，距轴线r处的磁感应强度大小为B，当 rR时，B =_.17. 一长直螺线管是由直径 D=0.2mm 的导线密绕而成，通以 I=0.5A 的电流，其内部的磁感应强度大小B =_.（忽略绝缘层厚度）18. 一带电粒子垂直磁感应线射入匀强磁场，则它做_运动；一带电粒子与磁感应线成300角射入匀强磁场
7、，则它做_运动；若空间分布有方向一致的电场和磁场，带电粒子垂直于场方向入射，则它做_运动.19. 在霍尔效应实验中，通过导电体的电流和 B 的方向垂直（如图）.如果上表面的电势较高，则导电体中的载流子带_电荷；如果下表面的电势较高，则导电体中的载流子带_电荷.20. 如图，一载流导线弯成半径为R的四分之一圆弧，置于磁感应强度为 B 的均匀磁场中，导线所受磁场力大小为_，方向为_.21. 如图，半径为R的半圆形线圈通有电流I，线圈处在与线圈平面平行指向右的均匀磁场 B 中，该载流线圈磁矩大小为_，方向_；线圈所受磁力矩的大小为_，方向_.22. 磁场中某点，有一半径为R、载有电流I的圆形实验线圈
8、，其所受的最大磁力矩为M，则该点磁感应强度的大小为_.三. 计算题 23. 如图所示，两根长直导线平行放置，导线内通以同向电流，其大小均为 I=10A ，图中 a=0.02m. 求M、N两点磁感应强度的大小和方向. 24. 如图所示，有两根导线沿半径方向接触铁环的a、b两点，并与很远处的电源相接. 求环心O的磁感应强度. 25. 无限长载流铜片的宽度为a，厚度可不计，电流I沿铜片均匀分布，P点与铜片共面，与铜片一边距离为b，如图所示，求P点的磁感应强度. 26. 如图所示（横截面图），半径为R的无限长半圆柱面导体，沿长度方向流有强度为I的电流，电流在柱面上均匀分布. 求半圆柱面轴线OO上任一点
9、的磁感应强度. 27. 如图所示，一根半径为R的无限长直导线，均匀通有电流I，计算通过单位长度导线内纵截面S（图中所示的阴影部分）的磁通量. 28. 用安培环路定理导出密绕长直螺线管内的磁感应强度 B=0nI . 其中n为螺线管单位长度上的导线匝数，I为导线中电流. 29. 如图所示，一根长直导线载有电流，矩形回路载有电流，图中a、b、d为已知. 求矩形回路所受的合力. 第十一章 恒定磁场一. 选择题1（E） 2.（D） 3.（C） 4.（D） 5.（D） 6.（C） 7. （D） 8.（B） 9.（B） 10.（D） 11.（A） 12.（D）二. 填空题13. （ 2.510-6T ）14
10、. （ 0 ； 12 ） 15. （ 0 ； -0I ）16. （ 0Ir/2R2 ； 0I/2r ）17. （ 3.1410-3T ）18. （ 圆周 ；螺旋线 ； 变螺距的螺旋线 ）19. （ 正 ； 负 ）20. （ 2BIR ； y轴正向 ）21. （ 12R2I ；垂直纸面向外 ； 12R2IB ； 向上 ）22. （ MIR2 ）三. 计算题 23. 如图所示，两根长直导线平行放置，导线内通以同向电流，其大小均为 I=10A ，图中 a=0.02m. 求M、N两点磁感应强度的大小和方向.解：长直载流导线在距其r处的磁感应强度为 B=0I2r 两长直载流导线在M点N和点产生的磁感应强
11、度方向如题解图示.由于 B1= B2，且方向相反，故有 BM=0又 B1=B2=0I22aBN= B1cos45+B2cos45=0I2a=1.010-4TBN 方向水平向左. 24. 如图所示，有两根导线沿半径方向接触铁环的a、b两点，并与很远处的电源相接. 求环心O的磁感应强度. 解：O点在直线段的延长线上，两载流直线段在O点磁感应强度为零a、 b两点把圆环分成两部分，acb部分电流为 I1，adb部分电流为 I2设acb弧长为 l1， I1 在O点磁感应强度垂直向外，大小为B1=0I12rl12r=0I1l14r2设adb弧长为 l2， I2 在O点磁感应强度垂直向里，大小为B2=0I2
12、2rl22r=0I2l24r2acb与adb两弧并联，弧长与导线电阻成正比，故 I1 l1= I2 l2则 B1=B2，所以O点总场强BO=025. 无限长载流铜片的宽度为a，厚度可不计，电流I沿铜片均匀分布，P点与铜片共面，与铜片一边距离为b，如图所示，求P点的磁感应强度.解：无限长载流铜片可看做无数长直导线组成，建立坐标轴如图，距原点x处取宽为dx的一长直载流窄条，窄条上通过电流为 dI=Iadx 该电流在P点产生的磁感应强度大小为dB=0dI2(a+b-x)方向垂直纸面向里因铜片上各长直电流在点产生的磁场方向都相同，故P点的磁感应强度的大小为B=0a0I2a(a+b-x)dx=0I2al
13、na+bb方向垂直向里 26. 如图所示（横截面图），半径为R的无限长半圆柱面导体，沿长度方向流有强度为I的电流，电流在柱面上均匀分布. 求半圆柱面轴线OO上任一点的磁感应强度.解：建立坐标系如题解图，将无限长载流半圆柱面分割成许多宽度为 dl 的微元长条电流，每个微元长条电流可视为一条载流长直导线，均与轴线 OO平行. 每个微元长条上的电流为dI=IRdl其在轴线 OO上任意点 O 产生的 dB 大小为dB=0Idl22R2dB 的方向与O点到长条电流的连线垂直，且与电流方向成右螺旋关系. 由电流分布的对称性可知，各微元长条电流在O点产生的场在y轴上的分量相互抵消，即By=0B=Bx=ldB
14、x=ldBsin又 dl=RdB=00IRd22R2sin=0I2R方向沿x轴正向. 27. 如图所示，一根半径为R的无限长直导线，均匀通有电流I，计算通过单位长度导线内纵截面S（图中所示的阴影部分）的磁通量. 解：在导线内部距轴线为r处的磁感应强度可由安培环路定理得到，即过场点做一圆心在轴线上半径为r的圆形回路L，由安培环路定理 LBdl=B2r=0II=IR2r2B=0Ir2R2在S上取一宽度为 dr、长为 l、距轴线的距离为r的窄条如图，通过该窄条的磁通量为d=BdS=0Ir2R2ldr去单位长度 l=1，通过 S 的总磁通为=d=0R0Ir2R2dr=0I4 28. 用安培环路定理导出
15、密绕长直螺线管内的磁感应强度 B=0nI . 其中n为螺线管单位长度上的导线匝数，I为导线中电流. 解：无限长密绕螺线管中磁场与管轴平行，在管外贴近管壁处磁场可视为零. 计算管内任一点P的磁感应强度，如题解图示，可取过P点的一矩形闭合回路为积分路径L，B沿回路L的积分为 LBdl=abBdl=Bab由安培环路定理LBdl=0I=0n abI可得：B=0nI29. 如图所示，一根长直导线载有电流，矩形回路载有电流，图中a、b、d为已知. 求矩形回路所受的合力. 解： I1 形成非均匀磁场，矩形回路四条边均受力，上下两边受力大小相等、方向相反，故二者合力为零.对左边导线，其所在处磁感应强度B左=0I12d受力方向向左，大小为F左=B左I2a=0I1I2a2d对右边导线，其所在处磁感应强度B右=0I12(d+b)受力方向向右，大小为F右=B右I2a=0I1I2a2(d+b)矩形回路所受合力为F=F左-F右=0I1I2a2(1d-1d+b)方向向左.