大学物理第8章磁场题库含答案.doc

1、10 题图第八章 磁场填空题 （简单）1、将通有电流为 I 的无限长直导线折成 1/4 圆环形状，已知半圆环的半径为 R，则圆心 O 点的磁感应强度大小为 。08R2、磁场的高斯定理表明磁场是 无源场 。 3、只要有运动电荷，其周围就有 磁场 产生； 4、 （如图）无限长直导线载有电流 I1，矩形回路载有电流 I2，I 2回路的 AB 边与长直导线平行。电流 I1 产生的磁场作用在 I2 回路上的合力 F 的大小为 ，F 的方向 水平向左 。 （综0101()LIab合） 5、有一圆形线圈，通有电流 I，放在均匀磁场 B 中，线圈平面与 B 垂直，则线圈上 P 点将受到 安培 力的作用，其方向

2、为 指向圆心 ，线圈所受合力大小为 0 。 （综合）6、 是 磁场中的安培环路定理 ，它所反映的物理意义nil IdB0是 在真空的稳恒磁场中，磁感强度 沿任一闭合路径的积分等于 乘以该闭合路径所包围的各电流的代数B0和。7、磁场的高斯定理表明通过任意闭合曲面的磁通量必等于 0 。8、电荷在磁场中 不一定 （填一定或不一定）受磁场力的作用。9、 磁 场 最 基 本 的 性 质 是 对 运动电荷、载流导线 有 力 的 作 用 。10、如图所示，在磁感强度为 B 的均匀磁场中，有一半径为 R 的半球面，B 与半球面轴线的夹角为 。求通过该半球面的磁通量为 。 （综合）2cosBA4 题图 5 题图

3、12、一电荷以速度 v 运动，它既 产生 电场，又 产生 磁场。(填“产生”或“不产生”)13、一电荷为+q，质量为 m ，初速度为 的粒子垂直进入磁感应强度为 B 的均匀磁场中，粒子将作 匀速圆0周 运动，其回旋半径 R= ，回旋周期 T= 。0Bq2mBq14、把长直导线与半径为 R 的半圆形铁环与圆形铁环相连接（如图 a、b 所示） ，若通以电流为 ，则 a 圆I心 O 的磁感应强度为_0_ ；图 b 圆心 O 的磁感应强度为 。04IR15、在磁场中磁感应强度 B 沿任意闭合路径的线积分总等于 。这一重要结论称为磁场的环路定理，0iI其数学表达式为 。0ldIA16、磁场的高斯定理表明

4、磁场具有的性质 磁感应线是闭合的，磁场是无源场 。18、在磁场空间分别取两个闭合回路，若两个回路各自包围载流导线的根数不同，但电流的代数和相同，则磁感应强度沿两闭合回路的线积分 相同 ,两个回路的磁场分布 不相同 。 （填“相同”或“不相同” ） 判断题 （简单）1、安培环路定理说明电场是保守力场。 （ ）2、安培环路定理说明磁场是无源场。 （ ）3、磁场的高斯定理是通过任意闭合曲面的磁通量必等于零。 （ ）4、电荷在磁场中一定受磁场力的作用。 （ ）5、一电子以速率 V 进入某区域，若该电子运动方向不改变，则该区域一定无磁场；（ ）6、在 B=2 特的无限大均匀磁场中，有一个长为 L1=2.

5、0 米，宽 L2=0.50 米的矩形线圈，设线圈平面的法线方向与磁场方向相同，则线圈的磁通量为 1Wb。 （ ） 7、磁场力的大小正比于运动电荷的电量。如果电荷是负的，它所受力的方向与正电荷相反。 （）8、运动电荷在磁场中所受的磁力随电荷的运动方向与磁场方向之间的夹角的改变而变化。当电荷的运动方向与磁场方向一致时，它不受磁力作用。而当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，它所受的磁力为最大。 （ ）9、作用在运动电荷上的磁力 F 的方向总是与电荷的运动方向垂直 。 （ ）10、均匀带电圆环中心的磁感应强度必然为零。 （ ）单项选择题1、 （简单）磁场的高斯定理说明了稳恒磁场（ ）（1）磁场是闭合场；

6、 （2）磁感强度和面积的乘积为零；（3）磁场是有源场； （4）磁感线是不闭合曲线。2、 （一般综合）两无限长平行直导线的距离为 d，各自通有电流为 I1和 I2，且电流的流向相同，则（ ）（1）两导线上每单位长度所受的相互排斥力为 ；12Id（2）两导线上每单位长度所受的相互吸引力为 ；2I（3）两导线上每单位长度所受的相互吸引力为 ；124Id（4）两导线之间没有相互作用力。3、 （简单）在真空稳恒磁场中，安培环路定理的数学表达式为： A、 ； B、 ；C、 ； D、 。0lId0ldIA0lIBdA0lBdIA4、 （简单）磁场的高斯定理 说明了稳恒磁场 sA、磁感线是不闭合曲线； B、磁

7、感强度和面积的乘积为零；C、磁场是无源场； D、磁场是有源场。5、 （简单）一电子以速率 进入某一区域，如果观测到该电子做匀速直线运动，那么该区域 ( )A一定没有电场，但不一定没有磁场； B一定没有电场，也一定没有磁场；C.一定有电场，但不一定有磁场； D既可能有电场，也可能有磁场 6、 （简单）一带电量为 q 的粒子，以速度 v 进入电场和磁场所在的区域，保持速度的大小和方向都不变，则E 和 B 可能为： （A）E 0 B = 0 （B）E = 0 B 0 （C）E 与 B 平行 （D）E 与 B 反平行 11 题图7、 （简单）一带电粒子垂直射入均匀磁场，如果其 m 增大到 2 倍，V

8、增大到 2 倍，B 增大到 4 倍，则粒子圆周运动范围内的磁通量增大到原来的 A、2 倍 ； B、4 倍 ； C、1/2 倍 ； D、1/4 倍 。8、 （一般综合）如图所示，一宽为 b 的薄金属板，其电流为 I ，则在薄板的平面上，距板的一边为 r 的点 P 的磁感强度 B 的大小及方向为 （1）方向垂直纸面向外，大小为 rbbIln2（2）方向垂直纸面向上，大小为 rbIl2（3）方向垂直纸面向里，大小为 rbbIln2（4）方向垂直纸面向下，大小为 rbIl210、 （一般综合）两无限长平行直导线之间的距离为 d，各自通有电流为 I 和 I ，且电流的流向相同，则12（ ）A 两导线上每

9、单位长度所受的相互排斥力为 ；dI21B 两导线之间没有相互作用力；C 两导线上每单位长度所受的相互吸引力为 ；dI214D 两导线上每单位长度所受的相互吸引力为 。dI21211、 （一般综合）两平行的无限长载流直导线，分别通有电流 I1 和 I2，如图所示。已知其中间 P 点处的磁感强度 B = 0，则两电流 I1和 I2的大小和方向A. I1 I2， 同 向 ； B. I1 I2， 反 向 ；C. I1 I2， 同 向 ； D. I1 I2， 反 向 。12、 （简单）电 量 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

10、大 小 相 同 ， 所 受 的 洛 伦 兹 力 就 一 定 相 同 ；(B)速 度 相 同 ， 带 电 量 符 号 相 反 的 两 个 粒 子 ， 它 们 受 磁 场 力 的 方 向 相 反 ， 大 小 相 等 ;(C)质 量 为 m， 电 量 为 g的 粒 子 受 洛 伦 兹 力 作 用 ， 其 动 能 和 动 量 都 不 变 ；(D)洛 伦 兹 力 总 与 速 度 方 向 垂 直 ， 所 以 带 电 粒 子 的 运 动 轨 迹 必 定 是 圆 。13、 （简单）一 半 径 为 r的 细 导 线 圆 环 中 通 有 稳 恒 电 流 I， 在 远 离 该 环 的 P点 处 的 磁 感 应 强

11、度(A)与 Ir成 正 比 ； (B)与 Ir2成 正 比 ； (C)与 I r成 正 比 ； (D)与 I r2成 正 比 。14、 （简单）在一平面内有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流I 的大小相等，其方向如图所示，问哪些区域中某些点的磁感应强度 B 可能为零 （1）仅在象限； （2）仅在象限、；（3）仅在象限、；（4）仅在象限、15、 （综合） 粒子与质子以同一速率垂直于磁场方向入射到均匀磁场中，它们各自作圆周运动的半径比为 和周期比 分别为： :PR:PT(1) 1 和 2； （2）1 和 1； （3）2 和 2； （4）2 和 1；16、 （简单）通以稳恒电流的长直导

12、线，在其周围空间 A只产生电场 B只产生磁场C既产生电场，又产生磁场 D既不产生电场，也不产生磁场17、 （一般综合）将空螺线管通以正弦交流电，由其空心螺线管的一端沿中心轴线射入一束电子流。则电子在空心螺线管内的运动情况是（ ）A、简谐运动； B、匀速直线运动；C、匀加速直线运动； D、匀减速直线运动18、 （一般综合）一电量为 q 的粒子在均匀磁场中运动，下列哪些说法是正确的？ (1)只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；(2)速度相同，电量分别为+q 和-q 的两个粒子所受磁场力的方向相反，大小相等；(3)质量为 m，电量为 q 的带电粒子，受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变；(4)

13、洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。19、 （简单）一带电粒子垂直射入均匀磁场，则它将作 （ ）A、匀速圆周运动 ； B、变速圆周运动 ； C、直线运动 ； D、匀加速直线运动 。20、 （一般综合）有一由 N 匝细导线绕成的边长为 b 的正方形线圈，通有电流 I，置于均匀外磁场 B 中，当线圈平面的法线方向与外磁场方向垂直时，该线圈所受的磁力矩 M 的大小为 （1） ； （2） ； 2IbB2/IB（3） ； （4）0 。/21、 （简单） （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 14 题图( )(1) ，且环路上任意

14、一点 B = 0； d0LBlA(2) ，且环路上任意一点 B0； (3) ，且环路上任意一点 B0； Ll(4) ，且环路上任意一点 B =常量。d0B22、 （简单）一半圆形闭合线圈（如图二、1） ，其半径为 R，通有电流 I，若将它放入均匀磁场 B 中，B 的方向和线圈平面平行，此线圈所受到的磁力 F 和磁力矩 M 为（ ） 。（1） ； (2) ；F=2RIB ,M021=2I ,I(3) ； (4) 。,2F0, RBI23、 （简单）通以稳恒电流的长直导线，在其周围空间 A只产生电场； B一定会产生磁场；C不产生电场，只产生变化的磁场； D既不产生电场，又不产生磁场24、 （简单）

15、在真空稳恒磁场中，安培环路定理的数学表达式为： （ ） A、 ； B、 ；0lId 0ldIAC、 ； D、 。0lIB 0l I计算题1、 （简单）如图所示，一根长直导线载有电流 I130A，矩形回路载有电流 I220A,试计算作用在回路上的合力。已知 d1.0cm，b8.0cm，l=0.12 m 。 2、 （一般综合）如图所示一载流导线，其电流为 I，试求通过在其同一平面上计算题 1 图计算题 2 图L O I 图 二 、 5 21 题图22 题图的矩形线圈的磁通量。例 8-4 书中 278 页 如图 8-10 所示，长直导线中的电流为 ；矩形线圈长为 ，宽为 ，其近边与导线Ilb距离为

16、d。求通过线圈的磁通量 。m解：由前面知识可知，长直载流 导线在距离 x 处产生的磁感应强度为 02IBx在右图的 x 处，取一宽为 dx 高为 的矩形面元 ，通过该面积元 的磁通量为ldslxds0mIdSl故通过线圈的磁通量为 001ln()2bdIlIbdx3、 （简单）一载流导线弯成如图所示形状，通有电流 I，a、b 端伸到无限远处，且彼此平行，相距为 R，求圆心 O 点的磁感应强度。计算题 3 图计算题 6 图计算题 7 图4、 （简单）通有电流 I 的无限长直导线弯成如图 2 的形状，求圆心 O 点处的磁感应强度。5、 （简单）如图所示，几种载流导线在平面内分布，电流均为 I，它们

17、在点 O 的磁感强度各为多少?6、 （简单）一通有电流为 I 的导线，弯成如图所示的形状，放在磁感强度为 B 的均匀磁场中，B 的方向垂直纸面向里问此导线受到的安培力为多少? 7、（一般综合）一载流导线 AB 通有如图所示的电流 ，它处在电流 =10 安的一1I2I无限长直导线所产生的磁场中。求导线 AB 所受的磁场力的大小和方向。8、 （简单）在半径为 R 的无限长圆柱形导体中，电流 I 沿轴向流动，且电流在截面积上的分布是均匀的，求无限长载流圆柱体内外的磁感应强度的大小。 例 8-5 求无限长载流圆柱体内外的磁感应强度。设圆柱体半径为 ，电流 均匀流过圆柱体截面。I解：因在圆柱导体截面上的

18、电流均匀分布，而且圆柱导体为无限长。所以，磁场以圆柱导体轴线为对称轴，磁场线在垂直于轴线平面内，并以该类平面与轴线交点为中心的同心圆，如图 8-17 所示。利用安培环路定理对半径为 的环路列方程有r 02ildBrIA当 时，环路 包围的电流： rRl Ii计算题 4 图(a) (b) (c)计算题 5 图圆柱体外任一点 的磁感应强度 （同直导线磁场分布相同）PrIB20当 时， ，故rRIRIi 222020rIrB9、 （一般综合）如图所示环形导线，半径 R0.11 米，通以电流 I14 安培。求通过环心轴线上距环心 O 点的距离 a0.1 米处 p 点的磁感应强度( 0)。10、 （综合

19、） （如图）电荷线密度为 的无限长均匀带电直线，其旁垂直放置电荷线1密度为 的有限长均匀带电直线 AB，两者位于同一平面内。则 AB 所受静电作用2力的大小为多少？11、 （简单）两根长直导线互相平行地放置，导线内电流大小相等，均为，方向相同（如图 11） 。求图中 M、N 两点的磁感应强度 的大小10IA B和方向。已知图中的 。0.2rm12、 （简单） （如图 12）一宽为 的薄金属板，其电流为 。试求在薄板的平bI面上，距板的一边为 的点 的磁感应强度。rP13、 （一般综合）电流 均匀地流过半径为 的圆形长直导线，试计算单位长度导线通IR过图 13 中所示剖面的磁通量。9 题图10

20、题图11 题图12 题图17 题图 18 题图14、 （简单） （图 14）两平行长直导线相距 ，每条通有电流 ，求：(1)两导线所在平面内与该两40cm20IA导线等距的一点 （图中未标）处的磁感应强度；(2)通过图中斜线所示矩形面积内的磁通量。已知A， ， 。130rcm2rc25l15、 （一般综合）已知横截面积为 裸铜线允许通过 电流而不会使导线过热，电流在导线横截面上210m50A均匀分布。求：(1)导线内、外磁感强度的分布；(2)导线表面的磁感强度。16、 （综合）有一同轴电缆，其尺寸如图 8-56 所示。两导体中的电流均为 ，但电流的流向相反，导体的磁性I可不考虑。试计算以下各处的磁感强度：（1） ； （2） ；1rR12rR（3） ； （4） 。23317、 （简单）一通有电流为 的导线，弯成如图所示的形状，放在磁感强I 度为 B 的均匀磁场中，B 的方 向垂直纸面向里问 此导线受到的安培力为多少? 13 题图14 题图16 题图