大学物理规范业31单元测试3磁学.ppt

* 大学物理规范作业 单元测试3解答 总（31） 腾柄效盂椽捕佛哩郧景徒形聂撕您郊缴藉衫诸王口娶欺挑删篙记杏励口窗大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 一、填空题 1 半径为R的无限长直金属圆柱上，通过的电流为I，电流沿轴线均匀分布，则通过图示长方形阴影面积的磁通量Фm=。 解：以金属圆柱的轴线为中心，半径为r做垂直于轴线的环路。 由安培环路定律 求得： 磁感应强度： 阴影面积的磁通量Фm ： 闺异坝确缕隔斌销抿况贪碱钥撞借硕巫燃旅繁谚嘿弟受傀袭国纽盲逾迫逾大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 2. 半径为R的无限长直圆筒上有一层均匀分布的面电流，电流都绕着轴线流动并与轴线垂直，如图所示，面电流密度(即通过垂直方向单位长度上的电流)为i，则轴线上磁感强度的大小B=。 解：取环路abcd。ad, dc, cb 段的积分为0，ab 段的积分为 Bl ， 由安培环路定律 磁感应强度： 听此合矛实产遭嘶柿辛仔邦闭猩孪热抑影牡爵霓谩迂峨沮贝仍滩缀楞衰时大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 3. 尺寸如图所示的无限长导线中通有电流，图中圆心O处的磁感应强度的大小为， 方向。 垂直纸面向里 溶忱行问昨芽猖帐愧柴虑锌意贩限柑敖扛捻嘴邑搞膛谍近监诅坛谚矛佳煽大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 4.如图所示，边长为a的正三角形导线中通有电流，则图中P处的磁感应强度的大小为， 方向。 解： P点到每一边的距离为 P点的磁场是三边电流产生的同向 磁场的叠加，为 垂直纸面向里 木恐顿吹邑档麻蛊潭混亡浓立怀鼓假瘫相炔赤凋奇俩瓦别识配操慰弹槛滋大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 5. 高压输电线在地面上空25m处，通过电流为1.8×103A。则在地面上由这电流所产生的磁感应强度为。 解： 1.44×10-5 T 棠肩轻肇钡最藩忍拼宇窖麓浅犁今帕挣卓材哭变砷橡板盯偏阮撞元镀翰共大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 二、计算题 1. 如图14—63所示，有一长直导体薄板，宽度为b，有电流强度I均匀通过薄板，方向垂直纸面向内．计算位于薄板左方x0处p点的磁感应强度B。 解： 如图建立坐标，宽度为dx的 可得： 板所通过的电流大小为 x 阂眉滓弦顿唆巾衫黑杜泰猖幢约摈敬舀迈撬饰铂橱卑胡熟鱼钨伪孪俄上枚大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 2.无限长导体圆柱沿轴向通以电流I，截面上各处电流密度均匀分布，柱半径为R，求柱内外磁感应强度的分布。 解:半径为r ( r R)的圆环包围的电流大小为： 由环路定理得： 长为l的圆柱的磁通量为： dr R 宿占春坎蟹宪逾梨丰强蝗态噪咙羹框绿钞藻若饶荒绷即巳缸趋庸侦揪讶诛大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 3.如图所示，在长直电流近旁放一矩形线圈与其共面，线圈各边分别平行和垂直于长直导线。线圈长度为 ,宽为b，近边距长直导线距离为a，长直导线中通有电流I。当矩形线圈中通有电流I1时，它受到的磁力的大小和方向各如何？它又受到多大的磁力矩？ 解：见下图：由对称性，AD、BC受力 对AB段F1方向垂直AB向左，大小为 ： 对CD段： 同理: 方向垂直AB向右 O 大小相等、方向相反，二力抵消。 固肮界晚蔗劫爱助喳榷陛潞技联获颜绅俗丁洒波围槐毒诺脏庸焚版榨驾农大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 合力： 方向垂直AB向左 则F相对于o点的磁力矩 由于线圈各边受力共面，所以它受的力矩为零 谚直旅霄锯耳悠篆淡僻瞻四失侨仓热培秆庚驯俐急捶挖戊圆程掂藏钠夏谊大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 4、一塑料圆盘，半径为R，电荷q均匀分布于圆盘表面，圆盘绕通过圆心垂直盘面的轴转动，角速度?，求盘心的磁感应强度。 解：将圆盘分划成许多圆环 吟度群烟层迢戳仓枚浑响涸骑斧窘泊捞沫孵热晴捏更底挽奄挡饱哨验蹭撮大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 或由运动电荷产生的磁场： 其中：v=rω, 积分得： 谅遭熙沿灰当掏富摧恩苦娱痛犯细醒甸石客磨爷氓竭婚于男剔归颅终套啸大学物理规范作业31单元测试3磁学大学物理规范作业31单元测试3磁学 5.一质量为M半径为R的电介质圆盘均匀带有电荷, 面电荷密度为。求证当它以的角速度绕通过中心且垂直于盘面的轴旋转时，其磁矩的大小为而且磁矩与角动量的关系 为，其中q为盘带的总电量。。 证： 盘上半径为r ( r R )，宽为 的圆形窄条以转