1、前面是答案和后面是題目，大家認(rèn)真對(duì)對(duì). 三、穩(wěn)恒磁場(chǎng)答案1-5 CADBC 6-8 CBC三、穩(wěn)恒磁場(chǎng)習(xí)題1.有一個(gè)圓形回路1及一個(gè)正方形回路2，圓直徑和正方形的邊長(zhǎng)相等，二者中通有大小相等的電流，它們?cè)诟髯灾行漠a(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的大小之比Bi / B2為2.邊長(zhǎng)為I的正方形線(xiàn)圈中通有電流I，此線(xiàn)圈在A點(diǎn)(見(jiàn)圖)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度。1(A)3 4 1- 2。1(C)1-I La尸卜仝Y I a ;a(B)(D)、2 ol2 I .以上均不對(duì).4.無(wú)限長(zhǎng)載流空心圓柱導(dǎo)體的內(nèi)外半徑分別為 a、b,電流在導(dǎo)體截面上均勻分布， 那么空間各處的B的大小與場(chǎng)點(diǎn)到圓柱中心軸線(xiàn)的距離r的關(guān)系定性地如下列圖.正確的 圖

2、是5.電流I由長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)1沿平行be邊方向經(jīng)a點(diǎn)流入由電阻均勻的導(dǎo)線(xiàn)構(gòu)成的正三角 形線(xiàn)框，再由b點(diǎn)沿垂直ae邊方向流出，經(jīng)長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)2返回電源(如圖).假設(shè)載流直 導(dǎo)線(xiàn)1、2和三角形框中的電流在框中心0點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度分別用 B1、B2和B3表示, 那么0點(diǎn)的磁感強(qiáng)度大小(A) B = 0,因?yàn)?Bi = B2= B3 = 0.(B) B = 0,因?yàn)殡m然BiM0、B2工 0,但BiB20 ,B3= 0.(C) B 工 0,因?yàn)殡m然 B2 = 0、B3= 0,但BiM 0.(D) B m 0,因?yàn)殡m然 Bi B2 0，但B3M 0.b 2電流由長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)i沿半徑方向經(jīng)a點(diǎn)流入一電阻均勻的圓環(huán)，再由b

3、點(diǎn)沿切向從圓環(huán)流出，經(jīng)長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)2返回電源(如圖)直導(dǎo)線(xiàn)上電流強(qiáng)度為I，圓環(huán)的半徑為R, 且a、b與圓心0三點(diǎn)在同一直線(xiàn)上.設(shè)直電流1、2及圓環(huán)電流分別在0點(diǎn)產(chǎn)生的磁感 強(qiáng)度為B1、B2及B3，那么0點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小(A)B=0,因?yàn)?B1 = B2 =B3 =0.(B)B=0,因?yàn)?B1 B20B3 =0.(C)B工0,因?yàn)殡m然B1=B3=0,但B2工0.(D)B工0,因?yàn)殡m然B1=B2=0,但B3工0.(E)B工0,因?yàn)殡m然B2=B3=0,但B10.v電流由長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)1沿切向經(jīng)a點(diǎn)流入一個(gè)電阻均勻的圓環(huán)，再由b點(diǎn)沿切向從圓環(huán) 流出，經(jīng)長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)2返回電源(如圖).直導(dǎo)線(xiàn)上電流強(qiáng)度為I，圓環(huán)的半徑

4、為R， 且a、b和圓心0在同一直線(xiàn)上.設(shè)長(zhǎng)直載流導(dǎo)線(xiàn)1、2和圓環(huán)中的電流分別在0點(diǎn)產(chǎn)生 的磁感強(qiáng)度為B1、B2、B3，那么圓心處磁感強(qiáng)度的大小(A) B = 0,因?yàn)?B1 = B2 = B3 = 0.(B) B = 0,因?yàn)殡m然B1M0、B2工0,但B1B20，B3 = 0.(C) B 工 0,因?yàn)?B" 0、B2工 0，B3工 0.(D) B 工 0,因?yàn)殡m然 B3 = 0,但 B1 B2 0 .在半徑為R的長(zhǎng)直金屬圓柱體內(nèi)部挖去一個(gè)半徑為r的長(zhǎng)直圓柱體，兩柱體軸線(xiàn) 平行，其間距為a,如圖.今在此導(dǎo)體上通以電流I，電流在截面上均勻分布，那么空 心局部軸線(xiàn)上0'點(diǎn)的磁感強(qiáng)度

5、的大小為2 2 2 ol ao I a r2 2(A)2 a R(B)2 a RoIa22 2(C)2 a R r(D)0蘭2"a(R22 r -2 ) a參考解：2 2導(dǎo)體中電流密度J I/ (R r ) 設(shè)想在導(dǎo)體的挖空局部同時(shí)有電流密度為 J和一J的流向相反的電流.這樣，空心局部軸線(xiàn)上的磁感強(qiáng)度可以看成是電流密 度為J的實(shí)心圓柱體在挖空局部軸線(xiàn)上的磁感強(qiáng)度B1和占據(jù)挖空局部的電流密度J的實(shí)心圓柱在軸線(xiàn)上的磁感強(qiáng)度B2的矢量和.由安培環(huán)路定理可以求得0Ia2Bi2 a(R2 r2)所以挖空局部軸線(xiàn)上一點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小就等于 °la22(R r )B20Bi9.10.R

6、2c-B R2212.13.14.15.16.11. X 10-7 TX 10-7 A m2減小在x R八2區(qū)域減小；在x00 IR/、2區(qū)域增大.(x為離圓心的距離)3分3分2分2分3分1分4X 10-6 T5 A0 I02 0I解：電子繞原子核運(yùn)動(dòng)的向心力是庫(kù)侖力提供的.1 e2 v22 m即：4 0 a0a0，由此得電子單位時(shí)間繞原子核的周數(shù)即頻率e2分2分2分1分2分v2 a。由于電子的運(yùn)動(dòng)所形成的圓電流4 aom oao因?yàn)殡娮訋ж?fù)電，電流i的流向與v方向相反i在圓心處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度e21其方向垂直紙面向外17.解：將導(dǎo)線(xiàn)分成1、2、3、4四部份，各局部在0點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度設(shè)為Bi、

7、B2、B3、B4 根據(jù)疊加原理0點(diǎn)的磁感強(qiáng)度為：B B-i B2 B3 B4B1、B4 均為 0,故 B B2B2-e14 2R 方向B3B30丨(.(sin2 sin1 1)2 0I 24 a4 R0I /(2R)方向其中 a R/ 2 ,sin 2sin(/4)2/2sin 1sin(/4)2/2B0I010IJ丄 8R2 R2R4方向18解：電流元Idl1在O點(diǎn)產(chǎn)生dB1的方向?yàn)镴 -Z方向 電流元1 dl2在0點(diǎn)產(chǎn)生d B2的方向?yàn)?X方向 電流元1 dl3在0點(diǎn)產(chǎn)生dB3的方向?yàn)?x方向0 I0 I ,B1ik4 R4 R2分2分2分2分3分2分19.解：設(shè)x為假想平面里面的一邊與對(duì)

8、稱(chēng)中心軸線(xiàn)距離，Rx RBdS B1l drB2l drdS = ldrB0IrB122 R20丨TT丄(R24 R2B2令d / dx = 0, 得最大時(shí)20.解：洛倫茲力的大小對(duì)質(zhì)子:qvB對(duì)電子:q2 vB導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)2分導(dǎo)線(xiàn)外2分20 Il x Rx )In2R2分(、51)R2分qvB1分m1v 2 / R11分m2v2 / R21分q2qiR1 / R2m1/m260°y21.60°解：電子在磁場(chǎng)中作半徑為 R mv/eB的圓周運(yùn)動(dòng).連接入射和出射點(diǎn)的線(xiàn)段將是圓周的一條弦，如下列圖.所以入射和出射點(diǎn)間的距離 為：2l 2Rsin 60 3R . 3mv /(eB)22

9、.解：在任一根導(dǎo)線(xiàn)上例如導(dǎo)線(xiàn)2取一線(xiàn)元dl，該線(xiàn)元距O點(diǎn)為I .該處的磁感強(qiáng)度為B2 l sin方向垂直于紙面向里.電流元Idl受到的磁力為 dF Idl B其大小dFIBdlol2dl2 l sin方向垂直于導(dǎo)線(xiàn)2,如下列圖.dM該力對(duì)Id F0點(diǎn)的力矩為。12dl2 sin任一段單位長(zhǎng)度導(dǎo)線(xiàn)所受磁力對(duì)0點(diǎn)的力矩 ol2l 1M dM-dl2 sin |ol22 sin導(dǎo)線(xiàn)2所受力矩方向垂直圖面向上，導(dǎo)線(xiàn)1所受力矩方向與此相反.23. (C)24. (B)25.解：HnINI/l 200 A/mBH0 rH 1.06 T26.解：B =/S= X 10-2 THnINI /l 32 A/mB

10、/H X 10-4m/Am/ 17 014963分2分2分2分2分2分9.一磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度為B ai方向的半球殼外表的磁通量的大小為bj ck (SI)，那么通過(guò)一半徑為R,開(kāi)口向z軸正Wb.S10.在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，取一半徑為R的圓，圓面的法線(xiàn)n與B成60°角，如下列圖，那么 通過(guò)以該圓周為邊線(xiàn)的如下列圖的任意曲面 S的磁通量11. 一質(zhì)點(diǎn)帶有電荷qX1O-10c，以速度v x 105 m s-1在半徑為Rx 10-3 m的圓周上，作勻速圓周運(yùn)動(dòng).該帶電質(zhì)點(diǎn)在軌道中心所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度 B =，該帶電質(zhì)點(diǎn)軌道運(yùn)動(dòng)的磁矩 pm =. ( o =4 x 10-7 H m-1)12. 載有一

11、定電流的圓線(xiàn)圈在周?chē)臻g產(chǎn)生的磁場(chǎng)與圓線(xiàn)圈半徑R有關(guān)，當(dāng)圓線(xiàn)圈半徑增大時(shí)，(1) 圓線(xiàn)圈中心點(diǎn)(即圓心)的磁場(chǎng)如圖，平行的無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線(xiàn) A和 B,電流強(qiáng)度均為I，垂直紙面向外，兩根 載流導(dǎo)線(xiàn)之間相距為a,那么(1) AB中點(diǎn)(P點(diǎn))的磁感強(qiáng)度Bp (2) 磁感強(qiáng)度B沿圖中環(huán)路L的線(xiàn)積分B dlL14. 一條無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)載有10 A的電流.在離它0.5 m遠(yuǎn)的地方它產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B為一條長(zhǎng)直載流導(dǎo)線(xiàn)，在離它 1 cm處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度是10-4 T，它所載的電流為曲dl兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)通有電流I，圖示有三種環(huán)路；在每種情況下，等于:對(duì)環(huán)路a.對(duì)環(huán)路b.對(duì)環(huán)路c.16.設(shè)氫原子基態(tài)的電子軌道半徑為

12、a。，求由于電子的軌道運(yùn)動(dòng)如圖在原子核處 圓心處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度的大小和方向.17.一根無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)彎成如圖形狀，設(shè)各線(xiàn)段都在同一平面內(nèi) 紙面內(nèi)，其中第二 段是半徑為R的四分之一圓弧，其余為直線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)中通有電流 I，求圖中O點(diǎn)處的磁 感強(qiáng)度.18.如圖，1、3為半無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線(xiàn)，它們與半圓形載流導(dǎo)線(xiàn)2相連.導(dǎo)線(xiàn)1在xOy 平面內(nèi)，導(dǎo)線(xiàn)2、3在Oyz平面內(nèi)試指出電流元Idh、W、Idl3在o點(diǎn)產(chǎn)生的dB的方向，并寫(xiě)出此載流導(dǎo)線(xiàn)在0點(diǎn)總磁感強(qiáng)度(包括大小與方向)19.一根半徑為R的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)載有電流I，作一寬為R、長(zhǎng)為l的假想平面S,如下列圖。 假設(shè)假想平面S可在導(dǎo)線(xiàn)直徑與軸00/所確定的平面內(nèi)離開(kāi)00

13、/軸移動(dòng)至遠(yuǎn)處.試 求當(dāng)通過(guò)S面的磁通量最大時(shí)S平面的位置(設(shè)直導(dǎo)線(xiàn)內(nèi)電流分布是均勻的)20.質(zhì)子和電子以相同的速度垂直飛入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，試求質(zhì)子軌道半徑Ri與電子軌道半徑R2的比值.60°X Z X w B21. 0Av'x . x x磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)只存在于x > 0的空間中，在x = 0的平面上有理想邊界, 且B垂直紙面向內(nèi)，如下列圖一電子質(zhì)量為 m、電荷為-e,它在紙面內(nèi)以與x = 0的 界面成60°角的速度v進(jìn)入磁場(chǎng).求電子在磁場(chǎng)中的出射點(diǎn)與入射點(diǎn)間的距離.22.2如下列圖，兩根相互絕緣的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)1和2絞接于0點(diǎn)，兩導(dǎo)線(xiàn)間夾角為

14、，通 有相同的電流I.試求單位長(zhǎng)度的導(dǎo)線(xiàn)所受磁力對(duì) 0點(diǎn)的力矩.23. 磁介質(zhì)有三種，用相對(duì)磁導(dǎo)率r表征它們各自的特性時(shí),(A) 順磁質(zhì)r >0,抗磁質(zhì)r <0,鐵磁質(zhì)r >>1 .(B) 順磁質(zhì)r >1，抗磁質(zhì)r =1，鐵磁質(zhì)r >>1 .(C) 順磁質(zhì)r >1，抗磁質(zhì)r <1，鐵磁質(zhì)r >>1 .(D) 順磁質(zhì) r <0，抗磁質(zhì) r <1，鐵磁質(zhì) r >024. 順磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率：(B) 比真空的磁導(dǎo)率略大(D) 遠(yuǎn)大于真空的磁導(dǎo)率 (A) 比真空的磁導(dǎo)率略小(C) 遠(yuǎn)小于真空的磁導(dǎo)率25. 螺繞環(huán)中心周長(zhǎng)I = 10 cm,環(huán)上均勻密繞線(xiàn)圈N = 200匝，線(xiàn)圈中通有電流I= 0.1 A 管內(nèi)充滿(mǎn)相對(duì)磁導(dǎo)率 r = 4200的磁介質(zhì)求管內(nèi)磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感強(qiáng)度的大 小26. 一鐵環(huán)中心線(xiàn)周長(zhǎng)I = 30 cm,橫截面S