东华理工大学 物理练习试卷答案 稳恒磁场

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1、一、选择题,1如图所示,螺线管内轴上放入一小磁针,当电键K闭合时,小磁针的N极的指向,(A)向外转90O, (B)向里转90O, (C)保持图示位置不动,(D)旋转180O, (E)不能确定。, C ,2如图所示,两根长直载流导线垂直纸面放置,电流 ,方向垂直纸面向外;电流 方向垂直纸面向内。则P点的磁感应强度B的方向与x轴的夹角为,(A)30O(B)60O (C)120O (D)210O, A ,3图示载流铁芯螺线管,其中哪个图画得正确?, C ,4如图所示,其中哪个图正确地描述了半径为R的无限长均匀载流圆柱体沿径向的磁场分布, D ,5如图所示,在一圆形电流 I 的平面内,选取一个同心圆形

2、闭合回路L,则由安培环路定律可知,(A) ,且环路上任意一点 ; (B) ,且环路上任意一点 ; (C) ,且环路上任意一点 ; (D) ,且环路上任意一点 ;, B ,6在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2,圆周内有电流I1、I2,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2回路外有电流I3,P1、P2为两圆形回路上的对应点,则:,(A) , (B) , (C) , (D) 。, C ,7将两个平面线圈平行放置在均匀磁场中,面积之比 ,电流之比为 ,则它们所受最大磁力矩之比 为,(A)1(B)2(C)4(D)1/4, C ,8电荷为+q的离子以速度为v=0.01c,沿+x方

3、向运动,磁感应强度为B,方向沿+y,要使得离子不偏转,所加电场的大小和方向应为,(A)E=B,沿-y方向;(B)E=vB,沿-y方向; (C)E=vB,沿-z方向;(D)E=vB,沿+z方向;, C ,9如图所示的一细螺绕环,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2.0 A时,测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0 T,则可求得铁环的相对磁导率 为(真空磁导率 ),(A) 7.96102 (B) 3.98102 (C) 1.99102 (D) 63.3, B ,10关于稳恒电流磁场的磁场强度 ,下列说法中哪个是不正确的?,仅与传导电流有关 若闭合曲线内没有包围传

4、导电流,则曲线上各点的 必为零 若闭合曲线上各点 均为零,则该曲线所包围传导电流的代数和为零 (D) 以闭合曲线为边缘的任意曲面的 通量均相等, B ,二、填空题,11.无限长载流直导线电流为 I ,与导线距离为 a 的点 处的磁场大小 。,12.半径为 R,电流为I 的完整环形电流在环中心处产生的磁感应强度大 小 、半圆环形电流在其圆心处产生的磁感应强度为大小 。,13一根很长的同轴电缆 , 由一导体圆柱(半径为a)和一同轴的导体管(内、外半径分别为b、c)构成 , 使用时, 电流I从一导体流出去 , 从另一导体流回。设电流都是均匀地分布在导体横截面上 ,两导体间充满磁导率为 的均匀磁介质,

5、电缆外为真空,则各区域磁场强度与磁感应强度的大小分别为:,1)rc, , 。,14.均匀磁场的磁感强度 垂直于半径为 r 的圆面。今以该圆周为边线,作一半 球面 S ,则通过 面的磁通量的大小为 。,15.已知单位正电荷在 T的磁场中以 m/s的速度运动,它 受到的洛仑兹力为 或,三、计算题,16真空中一无限长载流直导线LL在A点处折成直角,在LAL平面内,求R、S两点出的磁感应强度的大小。,解:,载流直导线磁感应强度:,对于R点: LA的两端相对于R点所对应的,, ( , ),所以LA在R点的磁感应强度B1的大小为,AL 两端相对于R点所对应的 , ( , ) AL 在R点的磁感应强度B2的

6、大小为,故R点的磁感应强度大小为,对于S点:LA 两端相对于S点所对应的,, ( , ),所以LA在S点的磁感应强度B1的大小为,AL 两端相对于S点所对应的 , ( , ) AL 在S点的磁感应强度B2的大小为,故S点的磁感应强度大小为,17.一塑料薄圆盘,半径为R,电荷 q 均匀分布于表面 ,圆盘绕通过盘心垂直面的轴匀速转动 , 角速度 1)圆盘中心处的磁感应强度; 2)圆盘的磁矩; 3)若此圆盘处在水平向右的匀强磁场B中,求该圆盘所受的磁力矩。,解:,1)细环电流中心磁感应强度为,,,(方向垂直盘面向外),2)根据线圈磁矩的定义,与细环电流对应的磁矩应为,由于各细环的磁矩方向相同,因此总

7、磁矩为,(方向垂直盘面向外),3) (方向向上),18一长直导线通有电流I1=20A , 其旁有一载流直导线ab , 两线共面。ab长为L=9.010-2m , 通以电流I2=10A , 线段ab垂直于长直导线 , a端到长直导线的距离为d=1 10-2m。求导线ab所受作用力对O点的力矩。,解:,I1所产生磁感应强度: (方向垂直纸面向里) 电流元I2dl所受磁力 (方向垂直ab向上),对O点的力矩大小为: (方向垂直纸面向外) (方向垂直纸面向外),19质子和电子以相同的速度垂直飞入磁感强度为B的匀强磁场中,试求质子轨道半径R1 与电子轨道半径R2的比值。,解:,洛伦兹力的大小为 对于质子: 对于电子:,20在B = 0.1 T 的均匀磁场中,有一个速度大小为v =104 m/s 的电子沿垂直于 的方向(如图)通过A 点,求电子的轨道半径和旋转频率。,解:,

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