1、 大学物理作业本（下） 姓名 班级 学号 江西财经大学电子学院 2005 年 10 月 第九章 稳恒磁场 练 习 一 1 已知磁感应强度为 20.2 mWbB 的均匀磁场，方向沿 x 轴正方向，如图所示。求： （ 1） 通过图中 abcd 面的磁通 量； （ 2） 通过图中 befc 面的磁通量； （ 3） 通过图中 aefd 面的磁通量。 2 如图所示，在被折成钝角的长直导线通中有 20 安培的电流。求 A点的磁感应强度。设a=2.0cm， 120 。 3 有一宽为 a 的无限长薄金属片，自下而上通有电流 I，如图所示，求图中 P 点处的磁感应强度 B。 4 半径为 R 的圆环，均匀带电，单
2、位长度所带的电量为 ，以每秒 n 转绕通过环心并与环面垂直的轴作等速转动。求 ： （） 环心的磁感应强度； （） 在轴线上距环心为 x 处的任一点 P 的磁感应强度。 练习二 一载有电流 I 的圆线圈，半径为 R，匝数为 N。求轴线上离圆心 x 处的磁感应强度 B，取 R=12cm， I=15A， N=50，计算 x=0cm， x=5.0cm, x=15cm 各点处的 B值； 在一半径 R=1.0cm 的无限长半圆柱形金属薄片中，自上而下通有电流 I=5.0A，如图所示。求圆柱轴线上任一点 P 处的磁感应强度。 如图所示，两无限大平行平面上都有均匀分布的电流，设其单位宽度上的电流分别为 1i和
3、 2i ，且方向相同。求： （） 两平面之间任一点的磁感应强度； （） 两平面之外任一点的磁感应强度； （） iii 21 时，结果又如何？ 10A的电流均匀地流过一根长直铜导线。在导线内部做一平面 S，一边为轴线，另一边在导线外壁上，长度为 1m，如图所示。计算通过此平面的磁通量。（铜材料本身对磁场分布无影响）。 练习三 半径为 R 的薄圆盘上均匀带电，总电量为 q，令此盘绕通过盘心且 垂直盘面的轴线匀速转动，角速度为 ，求轴线上距盘心 x 处的磁感应强度。 矩形截面的螺绕环，尺寸如图所示。 （） 求环内磁感应强度的分布； （） 证明通过螺绕环截面（图中阴影区）的磁通量，210 ln2 DD
4、NIh 式中 N 为螺绕环总匝数， I 为其中电流强度。 一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱（半径为 a）和一同轴导体圆管（内外半径分别为b、 c）构成，使用时，电流 I 从一导体流出，从另一导体流回。设电流都是均匀分布在导体的横截面上， 如图所示。求（）导体柱内 (rc)各点处磁感应强度的大小，并画出 B-r 曲线。 一根外半径为 1R 的无限长圆柱形导体管，管内空心部分的半径为 2R ，空心部分的轴与圆柱的轴相平行但不重合，两轴间距离为 a，且 a 2R 。现在电流 I 沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上 ，而电流方向与管的轴线平等，如图所示，求： （） 圆柱轴线上的磁感应强度的大小；
5、 （） 空心部分轴线上的磁感应强度的大小； 设 R1=10mm, 2R =0.5mm, a=5.0mm, I=20A. 第十章 磁场对电流的作用 练习四 如图所示，在长直导线 AB 内通有电流 AI 201 ，在矩形线圈 CDEF 中通有电流AI 102 ， AB与线圈共面，且 CD、 EF 都与 AB 平行，已知 a=9.0cm,b=20.0cm,d=1.0cm，求：（ 1）导线 AB 的磁场对矩形线圈每边所作用的力； （ 2）矩形线圈所受到的合力和合力矩； （） 如果电流 2I 的方向与图中所示方向相反，则又如何？ 有一根质量为 m 的倒 U形导线，两端浸没在水银槽中，导线的上段 l 处在
6、均匀磁场 B中，如图所示。如果使一个电流脉冲，即电量 idtq 通过导线，导线就会跳起来，假定电流脉冲的持续时间同导线跳起来的时间相比甚小，试由导线所达高度 h，计算 电流脉冲的大小。设 mhmlkgmTB 30.020.0,1010,10.0 3 和。（提示：利用动量原理求冲量，并找出 idt 与冲量 Fdt 的关系） 横截面积 20.2 mmS 的铜线，变成 U 形，其中 ODOA 和 两段保持水平方向不动，ABCD 段是边长为 a 的正方形的三边， U 形部分可绕 O 轴转动。如图所示，整个导线放在匀强磁场 B中， B 的方向竖直向上。已知铜的密度 33109.8 mkg ，当这铜线中的电流 I=10A时，在平衡情况下， AB段和 CD 段与竖直方向的夹角为 15 。求磁感应强度 B。 如图所示，一平面塑料圆盘，半径为 R，表面带有面密度为 的剩余电荷。假定圆盘绕其轴线 A 以角速度 转动，磁场 B 的方向垂 直于转轴 A ，证明磁场作用于圆盘的力矩大小为 4 4BRM
