大学物理电磁场练习题含答案.docx

1、前面是答案和后面是题目,大家认真对对.三、稳恒磁场答案1-5 CADBC 6-8 CBC 三、稳恒磁场习题1. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B2为 (A) 0.90 (B) 1.00 (C) 1.11 (D) 1.22 2. A I I 边长为l的正方形线圈中通有电流I，此线圈在 A点(见图)产生的磁感强度B为 (A) (B) lI420lI20(C) (D) 以上均不对 l3. a I I I a a a 2a I P Q O I a 通有电流I的无限长直导线有如图三种形状，则P，Q

2、，O 各点磁感强度的大小BP， BQ，B O间的关系为： (A) BP BQ BO . (B) BQ BP BO (C) BQ BO BP (D) BO BQ BP 4. a O B b r (A) O B b r (C) a O B b r (B) a O B b r (D) a 无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的 的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所示正B确的图是 5. ab cIO12电流I由长直导线1沿平行bc边方向经a点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b点沿垂直ac边方向流出，经长直导线2返回电源(如图)若

3、载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O点产生的磁感强度分别用 、 和 表示，1B23则O点的磁感强度大小 (A) B = 0，因为B 1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因为虽然B 1 0、B 2 0，但 ，B 3 = 0 21(C) B 0，因为虽然 B2 = 0、B 3= 0，但B 1 0 (D) B 0，因为虽然 ，但B 3 0 6. ab 2I 1O电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长导线2返回电源(如图)已知直导线上电流强度为I，圆环的半径为R，且a、b与圆心O三点在同一直线上设直电流1、2及圆环电流分别在O点产生

4、的磁感强度为 、 及 ，则O点的磁感强度的大小 1B23(A) B = 0，因为B 1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因为 ，B 3 = 0(C) B 0，因为虽然 B1 = B3 = 0，但B 2 0 (D) B 0，因为虽然B 1 = B2 = 0，但B 3 0 (E) B 0，因为虽然 B2 = B3 = 0，但B 1 0 v7. a bdI1OI2c电流由长直导线1沿切向经a点流入一个电阻均匀的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长直导线2返回电源(如图)已知直导线上电流强度为I，圆环的半径为R，且a、b和圆心O在同一直线上设长直载流导线1、2和圆环中的电流分别在O点产

5、生的磁感强度为 、 、 ，则圆心处磁感强度的大小 1B23(A) B = 0，因为B 1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因为虽然B 1 0、B 2 0，但 ，B 3 = 0 21(C) B 0，因为B 1 0、B 2 0，B 3 0 (D) B 0，因为虽然B 3 = 0，但 218. aRrOI在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为 r的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a，如图今在此导体上通以电流I，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上O点的磁感强度的大小为 (A) (B) 20aI20RraI(C) (D) rR )(参考解： 导体中电流密度 设想在导体的挖空

6、部分同时有电流密度)(/2rRIJ为J和J的流向相反的电流这样，空心部分轴线上的磁感强度可以看成是电流密度为J的实心圆柱体在挖空部分轴线上的磁感强度 和占据挖空部分的电流密1B度J的实心圆柱在轴线上的磁感强度 的矢量和由安培环路定理可以求得 2, 02B)(201rRaI所以挖空部分轴线上一点的磁感强度的大小就等于 )(201rRIaB9. R2c 3分10. 3分1B11. 6.6710-7 T 3分7.2010-7 Am2 2分12. 减小 2分在 区域减小；在 区域增大(x为离圆心的距离) 3分/Rx2/R13. 0 1分2分I14. 410-6 T 2分5 A 2分15. 1分I00

7、2分2 2分16. 解：电子绕原子核运动的向心力是库仑力提供的 即 ，由此得 2分022041amev 02amev电子单位时间绕原子核的周数即频率 2分00014e由于电子的运动所形成的圆电流 002amei因为电子带负电，电流i的流向与 方向相反 2分vi在圆心处产生的磁感强度 其方向垂直纸面向外 2分02aiB02018ame17. 1 2 3 4 R R O I a 2 解：将导线分成1、2、3、4四部份，各部分在O点产生的磁感强度设为B1、B 2、B 3、 B4根据叠加原理O 点的磁感强度为：4321B 、 均为0，故 2分1432B方向 2分)(02RI 4)sin(i401203

8、 IaIB方向 2分/R其中 ， 2/Ra2/)/i(si2n1 方向 2分IB80)14(18. 解：电流元 在O点产生 的方向为(-z方向) 1dlI1d电流元 在O点产生 的方向为(-x方向 ) 22电流元 在O点产生 的方向为 (-x方向) 3分3l32分kRIiIB4)1(40019. 解：设x为假想平面里面的一边与对称中心轴线距离， ， 2分xRxrlBrlSdd21dS = ldr (导线内) 2分201IB(导线外) 2分r2分)(4220xRIlRxIln0令 d / dx = 0， 得 最大时 2分1520. 解：洛伦兹力的大小 1Bqfv分对质子： 1分121/Rm对电子

9、： 1分2 1分21q 1分/21. 解：电子在磁场中作半径为 的圆周运动 2分60 60 60 y )/(eBmRv连接入射和出射点的线段将是圆周的一条弦，如图所示所以入射和出射点间的距离为： 3分)/(360sin2eRl22. 1 2 I O I dl F l 解：在任一根导线上(例如导线2)取一线元dl，该线元距O点为l 该处的磁感强度为 2分sin20lIB方向垂直于纸面向里 1分电流元Idl受到的磁力为 2分lIFd其大小 2分sin20l方向垂直于导线2，如图所示该力对O点的力矩为 1分2分sidd0lIFlM任一段单位长度导线所受磁力对O点的力矩 2分120dsindllIMs

10、in20I导线2所受力矩方向垂直图面向上，导线1所受力矩方向与此相反23. (C) 24. (B) 25. 解： 200 A/m 3分lNInH/1.06 T 2分Br026. 解： B = /S=2.010-2 T 2分32 A/m 2分lIn6.2510-4 Tm/A 2分/496 2分10m9. 一磁场的磁感强度为 (SI)，则通过一半径为R，开口向z轴正kcjbiaB方向的半球壳表面的磁通量的大小为_Wb 10. n R S 任 意 曲 面 60 B 在匀强磁场 中，取一半径为R的圆，圆面的法线 与 成60角，如图所示， nB则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S的磁通量 _ Sm

11、Bd11. 一质点带有电荷q =8.010-10 C，以速度v =3.0105 ms-1在半径为R =6.0010-3 m的圆周上，作匀速圆周运动 该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =_，该带电质点轨道运动的磁矩p m =_( 0 =410-7 Hm-1) 12. 载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径 R有关，当圆线圈半径增大时， (1)圆线圈中心点(即圆心)的磁场_(2) 圆线圈轴线上各点的磁场_13. B x A a L y P 如图，平行的无限长直载流导线A和B，电流强度均为I，垂直纸面向外，两根载流导线之间相距为a，则 (1) 中点(P点)的磁感强度 _pB(2)

12、 磁感强度 沿图中环路L的线积分_ LlBd14. 一条无限长直导线载有10 A的电流在离它 0.5 m远的地方它产生的磁感强度B为_ 一条长直载流导线，在离它 1 cm处产生的磁感强度是10 -4 T，它所载的电流为_ 15. b c I I c a 两根长直导线通有电流I，图示有三种环路；在每种情况下， 等于： lBd_(对环路a) _(对环路b) _(对环路c) 16. a0 v 设氢原子基态的电子轨道半径为a 0，求由于电子的轨道运动(如图)在原子核处(圆心处) 产生的磁感强度的大小和方向 17. 1 2 3 4 R R O I 一根无限长导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面内(纸面

13、内)，其中第二段是半径为R的四分之一圆弧，其余为直线导线中通有电流 I，求图中O点处的磁感强度 18. z y x R 1 3 2 dlI 2 dlIO 如图，1、3为半无限长直载流导线，它们与半圆形载流导线相连导线1在xOy平面内，导线2、3在Oyz平面内试指出电流元 、 、 在O点产生1dlI2l3dlI的 的方向，并写出此载流导线在O点总磁感强度 (包括大小与方向) Bd19. I S R l O O S 一根半径为R的长直导线载有电流I，作一宽为R 、长为l 的假想平面S，如图所示。若假想平面S可在导线直径与轴OO所确定的平面内离开OO轴移动至远处试求当通过S面的磁通量最大时S平面的位

14、置(设直导线内电流分布是均匀的) 20. 质子和电子以相同的速度垂直飞入磁感强度为 的匀强磁场中，试求质子B轨道半径R 1与电子轨道半径R 2的比值 21. O x y v 60 B 磁感强度为 的均匀磁场只存在于x 0的空间中，在x = 0的平面上有理想边界，且 垂直纸面向内，如图所示一电子质量为m 、电荷为-e ，它在纸面内以与x = 0的界面成60角的速度 进入磁场求电子在磁场中的出射点与入射点间的距v离 22. 12IO I如图所示，两根相互绝缘的无限长直导线1和2绞接于O 点，两导线间夹角为，通有相同的电流I试求单位长度的导线所受磁力对O点的力矩 23. 磁介质有三种，用相对磁导率 r表征它们各自的特性时， (A) 顺磁质 r 0，抗磁质 r 1 (B) 顺磁质 r 1，抗磁质 r =1，铁磁质 r 1 (C) 顺磁质 r 1，抗磁质 r 1 (D) 顺磁质 r 0 24. 顺磁物质的磁导率： (A) 比真空的磁导率略小 (B) 比真空的磁导率略大 (C) 远小于真空的磁导率 (D) 远大于真空的磁导率