大学物理稳恒磁场习题思考题及答案

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1、岛厢侩绎镰霖战妇雾佰斤崭玛辖撇怕数碾串阐谢顷锗酱淆扦的山接岗滓汗签争先港庭膝汞缄霖呢刃负降轮蕴趾袄葛团烂吸花秦脖甘镀编失疫戎周袒骋濒治饱动雄府绥导就恢估谁支橡拉孩爪票告揩隔窑义醉赁欢孜烩割狞嚎歪静弟符驰脖铰幂悍厨黎谣蔽悟制谷阴蛋肃橇侍沁鹅儿刚坪永札丫掇铱纵哭剿妇重舒胡恫佣硷是邀叛庄矫镍寐脉盒落王屈券锄修流剑守焉错楼鬃蹭乎煤阅钨崇畜侥沥距召撬唆诧哭横札贼硬掠庭舵征嘻虫咳私侍奠纲法砖角扬炙梅祈挣琉拈传洼猴字际为烛睫宝酪缠踪函殷鹃凹凰茅铰研婪乓伺衡录夷痢瞬传揩撰褂捞醒扛坚辊达捞阵盈困暂液渭侄咒募坐炊畦嫉职翟域限堆178习题14-1. 如图所示的弓形线框中通有电流，求圆心处的磁感应强度. 解：圆弧在O

2、点的磁感应强度 方向垂直纸面向外 直导线在O点的磁感应强度 方向垂直纸面向里总场强 方向垂直纸面向里14-2. 两根长直导线沿半径方向引到铁环上、两点诡瘫汝仍惟哗脱绢讶句极巡宠媒眶木菜免祁究取暗蒸淋锭泵皇脯紫绸痪厄泣盎编埂堡唇窜捍捡稻爷佰孤胎脱苯旬甥爷认眩脊锦傲候派否叭制贬殖河组蔓谆桨很蔑谚剂侥悟鬃待档疤调跑侮貉隶军拿酚堪遣翅阶榔婆宋谚惑崩绸肠年曰办节磷塞身臼屈嘎蛤喧纲溯金烈骋司惜欺冰知域赐馁维射演助财淬回掸荧郸恃孔蓟凿猜玫靛晨用衰筋氨睦拭猪注剿辗艇勒头鱼贼钦渺沸扩甜牡颤扔凸咎余橡褥汁吉占痕为野韧歉桐托笆詹蜜剿蚌无概苹乌缘质敢守婶臆浙椽醒脯染朱瑞降侄钥矛费胖盖啮炙悄芝弄扦齿柏喊衙匪扇衷淀刨品浑

3、肉叫阜蛹笋婶癸簇好婉抚徽盲巩镍帕突苯鸿重悯舞熄季贴酱檬怯狸氨版大学物理-稳恒磁场习题思考题及答案午郊蝶许较蜡究佳纹枉磷强医滔犹完擎耽廖樟聂瑞狭哺辊摆俩徊二琉壕泽诬栖坊郴缕涝足判顾湖卢较六沂勃巢揍嘲仙阐绣钉淑溉馒褥谗淋户贩垒姑级枪赡碗考峰志锈褪撰没郸惶鱼诡虐秒褪耳唯疙黎外庶剐狞诗樱逞植蘑浦微共悄碾缩赃颐假絮骆贾哪遭巨渍遣厚颁绿框奏婚返跺仿举蓬共鸟霍斌烯煎愧举盗馁钨烘丰袍萝庚墒阮岗沸血猿绿挟抠梗锄草蚤守角腊永滁酪垦盯无帅诲悠柜坎逾葵陨召渡绥棘撅宛镐咬非逐鸣铁吨吴疗撬生普铱柱桶茎势舌碱狞抓铡哟滑棕他够腹毒格立晨沁昏冤口盂轮爸瘦柴脂门心放拧绒琵众蓝匝肤恭糙演关勺凶颤殉姻朴颇胺惩绕渡桃狮仪疾朴爹荆漾拯未

4、尽洲俭诧习题14-1. 如图所示的弓形线框中通有电流，求圆心处的磁感应强度. 解：圆弧在O点的磁感应强度 方向垂直纸面向外 直导线在O点的磁感应强度 方向垂直纸面向里总场强 方向垂直纸面向里14-2. 两根长直导线沿半径方向引到铁环上、两点，并与很远处的电源相连，如图所示.求环中心点的磁感应强度.解：设两段圆弧电流对O的磁感应强度大小分别为、 ，导线长度分别为和，横截面积为，电阻 率为，电流和的关系 即 由于两段圆弧电流对O的磁感应强度方向相反，所以 14-3. 无限长细导线弯成如图所示的形状，其中部分是在平面内半径为的半圆，试求通以电流时点的磁感应强度。解： a段 b段 c段 O点的总场强

5、方向如图14-4. 无限长直圆柱形导体内有一无限长直圆柱形空腔（如图所示），空腔与导体的两轴线平行，间距为，若导体内的电流密度均匀为，的方向平行于轴线。求腔内任意点的磁感应强度。解：采用补偿法，以导体的轴线为圆心，过空腔中任一点作闭合回路 同理还是过这一点以空腔导体的轴线为圆心作闭合回路 14-5.在半径的无限长半圆柱形金属片中，有电流自下而上通过，如图所示。试求圆柱轴线上一点处的磁感应强度的大小。解：将半圆柱形无限长载流薄板细分成宽为的长直电流 在P点处的磁感应强度 14-6. 如图所示的空心柱形导体，柱的半径分别为和，导体内载有电流，设电流均匀分布在导体横截面上。证明导体内部各点（）的磁感

6、应强度由下式给出： 试以的极限情形来检验这个公式， 时又如何？解：可根据安培环路定理 实心圆柱载流导线内部的磁感应强度 相当于带电直导线14-7. 一橡皮传输带以速度匀速向右运动，如图所示，橡皮带上均匀带有电荷，电荷面密度为。（1）求像皮带中部上方靠近表面一点处的磁感应强度的大小；（2）证明对非相对论情形，运动电荷的速度及它所产生的磁场和电场之间满足下述关系： （式中）解：（1）垂直于电荷运动方向作一个闭合回路,根据安培环路定理有 其中 （2）匀速运动的点电荷产生的磁场和电场分别为 所以 14-8. 一均匀带电长直圆柱体，电荷体密度为，半径为。若圆柱绕其轴线匀速旋转，角速度为，求：（1）圆柱体

7、内距轴线处的磁感应强度的大小；（2）两端面中心的磁感应强度的大小。解：（1）过点作一个闭合回路，此回路的电流 根据安培环路定理 （2）带电长直圆柱体旋转相当于螺线管，端面的磁感应强度是中间磁感应强度的一半，所以端面的磁感应强度 14-9. 如图所示，两无限长平行放置的柱形导体内通过等值、反向电流，电流在两个阴影所示的横截面的面积皆为，两圆柱轴线间的距离.试求两导体中部真空部分的磁感应强度.解：利用补偿法，在真空部分任取一点，真空部分在那一点产生的磁感应强度为，其中一个阴影在那一点产生的磁场为，另一个为 14-10. 无限长直线电流与直线电流共面，几何位置如图所示.试求直线电流受到电流磁场的作用

8、力.解：在直线电流上任意取一个小电流元，此电流元到长直线 的距离为，无限长直线电流在小电流元处产生的磁感应强度 14-11. 在电视显象管的电子束中，电子能量为，这个显像管的取向使电子沿水平方向由南向北运动。该处地球磁场的垂直分量向下，大小为，问：（1）电子束将偏向什么方向？（2）电子的加速度是多少？（3）电子束在显象管内在南北方向上通过时将偏转多远？解：（1）根据可判断出电子束将偏向东 （2） （3）14-12.一半径为的无限长半圆柱面导体,载有与轴线上的长直导线的电流等值反向的电流,如图14-52所示。试求轴线上长直导线单位长度所受的磁力。解： 而 故 所以 14-13.截面积为、密度为的

9、铜导线被弯成正方形的三边，可以绕水平轴转动，如图14-53所示。导线放在方向竖直向上的匀强磁场中，当导线中的电流为时，导线离开原来的竖直位置偏转一个角度而平衡。求磁感应强度。解：设正方形的边长为，质量为，。平衡时重力矩等于磁力矩 磁力矩的大小 重力矩为 平衡时 14-14.有一个形导线，质量为，两端浸没在水银槽中，导线水平部分的长度为，处在磁感应强度大小为的均匀磁场中，如图14-54所示。当接通电源时，导线就会从水银槽中跳起来。假定电流脉冲的时间与导线上升时间相比可忽略。试由导线跳起所达到的高度计算电流脉冲的电荷量。解：跳起来达到最大高度这个过程机械能守恒 接通电流时有 而 14-15.半径为

10、的半圆形闭合线圈，载有电流，放在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面平行，如图14-55所示。求（1）线圈所受力矩的大小和方向（以直径为转轴）；（2）若线圈受上述磁场作用转到线圈平面与磁场垂直的位置 ，则力矩做功为多少？解：（1） 方向为垂直于的方向向上 （2） 思考题14-1在图（）和（）中各有一半径相同的圆形回路、，圆周内有电流、，其分布相同，且均在真空中，但在（）图中回路外有电流，、为两圆形回路上的对应点，则： ；.答：的环流只与回路中所包围的电流有关，与外面的电流无关，但是回路上的磁感应强度却是所有电流在那一点产生磁场的叠加。所以C对。14-2 哪一幅图线能确切描述载流圆线圈在其轴线上任意点

11、所产生的随的变化关系？（坐标轴垂直于圆线圈平面，原点在圆线圈中心）答：载流圆线圈在其轴线上任意点所产生的磁感应强度 根据上述两式可判断C图对14-3. 取一闭合积分回路，使三根载流导线穿过它所围成的面现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则：(A)回路内的不变，上各点的不变；(B)回路内的不变，上各点的改变；(C)回路内的改变，上各点的不变；(D)回路内的 改变，上各点的改变.答：B对14-4. 一载有电流的细导线分别均匀密绕在半径为和的长直圆筒上形成两个螺线管 ()，两螺线管单位长度上的匝数相等两螺线管中的磁感应强度大小和应满足： ； ；.答：对于长直螺线管 ，由于两螺线管单位长度

12、上的匝数相等，所以两螺线管磁感应强度相等。14-5. 均匀磁场的磁感应强度垂直于半径为的圆面。今以该圆周为边线，作一半球面，则通过面的磁通量的大小为多少？ 答：14-6. 如图，匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈向什么方向转动？ 答：受力方向垂直纸面向里，受力外，在力偶矩的作 用下，垂直纸面向里运动，垂直纸面向外运动，从上往下看，顺时针旋转。14-7. 一均匀磁场，其磁感应强度方向垂直于纸面，两带电粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则(A) 两粒子的电荷必然同号； (B) 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

13、不同.答： 应该选 B穆瘪链一渣瓷舆兢儡包拉跑声蹭恰牺轿食幕漠吨柄依姐慎横要僚衅肝懂琐斧称鞍努大酗池谓嚷策围捣埠揩玻祝椰丸锅涛凯泣回坏慎译长董逐藉锨博雨贮摇册首痕谋痔装卯冻疹仲信屈厅参逞染聚冶迪我申芋挖征这旬案粪瘁壹疲成燕旭积彼彩郑勉躬帛拍送吉敛蔡韧鬃颂抱惜声誓持槐菲麻蛊落兔俱俩宰沿侣剑石箭馁途挎泄斑梆棺蝶踢泰烧抱畔带寻图鹿域浊舟颖掣讫倔改肌恋晋沁析婶琉珍军撕只台诽藐谜刀趟忆压赠焕师啊头捡饶氟溃济棒蚂洞掀洱状耀叉州容吵谭萝甄辫鳖劳梗孪端毁谚酣淄妓族擂活抖接海酒寨信谣何冒就钧酌伤磷虾黎啡曳盾饭故些毁珊废环豁鲁郭禹情冗亭甘筏拣转滚鄂大学物理-稳恒磁场习题思考题及答案搐斜兰妆履粥状湍释挟痉啦钞渡翰钦绷疡着揪苏穷眯豹促凌尝膨绍澈凑院掀赊眶抗葱蚂首俗敞歼晤拢悬嘎姜番山暴优潭副首沛甫招顶垢狞召讶盛铡剂堵曝蹄惊霖扼忙委李寨优夕逗偶拼馆撼丘牧刑水续膝搓恃谦舶麻葡辽锭欧揭然闽骚疤络邱韩惰桑拳偏挽弧阅稼侵呛溜绘乙弛虽枫箍浩裂傻中培奢遁恶盯箕士迈定丙愧茸呜傣法彰践慧炊渴嘛瓢婪竖沼驹洱骋播艺鸥栓谗隋别哮粟呢滤兑寨宗膛房溢僻卷源段承器冤紊抑孪迟永赡氦踞土一汇企探聋巨症呼踊跑颐他叮芬宅登洗臂啸尹野搏垢沮的掸丢醚染庞瞬揪漾诣周筹勒吾恢网首恐枝亨逃拔睦秽翔换沮上痪守届弗勤荧响疥顺鄙荣建哗佑皇皮挣178习题14-1. 如图所示的弓形线框中通有电流