大学物理学第3版修订版下册答案.docx

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大学物理学第3版修订版下册答案

习题10 10.1选择题 对于安培环路定理的理解,正确的是: (A)若环流等于零,则在回路L上必定是H处处为零; (B)若环流等于零,则在回路L上必定不包围电流; (C)若环流等于零,则在回路L所包围传导电流的代数和为零; (D)回路L上各点的H仅与回路L包围的电流有关。 [答案:C] 对半径为R载流为I的无限长直圆柱体,距轴线r处的磁感应强度B() (A)内外部磁感应强度B都与r成正比; (B)内部磁感应强度B与r成正比,外部磁感应强度B与r成反比; (C)内外部磁感应强度B都与r成反比; (D)内部磁感应强度B与r成反比,外部磁感应强度B与r成正比。 [答案:B] (3)质量为m电量为q的粒子,以速率v与均匀磁场B成θ角射入磁场,轨迹为一螺旋线,若要增大螺距则要() 增加磁场B;(B)减少磁场B;(C)增加θ角;(D)减少速率v。 [答案:B] (4)一个100匝的圆形线圈,半径为5厘米,通???电流为0.1安,当线圈在1.5T的磁场中从θ=0的位置转到180度(θ为磁场方向和线圈磁矩方向的夹角)时磁场力做功为() (A)0.24J;(B)2.4J;(C)0.14J;(D)14J。 [答案:A] 10.2 填空题 (1)边长为a的正方形导线回路载有电流为I,则其中心处的磁感应强度 。 [答案:,方向垂直正方形平面] (2)计算有限长的直线电流产生的磁场 用毕奥——萨伐尔定律,而 用安培环路定理求得(填能或不能)。 [答案:能, 不能] (3)电荷在静电场中沿任一闭合曲线移动一周,电场力做功为 。电荷在磁场中沿任一闭合曲线移动一周,磁场力做功为 。 [答案:零,正或负或零] (4)两个大小相同的螺线管一个有铁心一个没有铁心,当给两个螺线管通以 电流时,管内的磁力线H分布相同,当把两螺线管放在同一介质中,管内的磁力线H分布将 。 [答案:相同,不相同] 10.3 在同一磁感应线上,各点的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁力方向定义为磁感应强度的方向? 解: 在同一磁感应线上,各点的数值一般不相等.因为磁场作用于运动电荷的磁力方向不仅与磁感应强度的方向有关,而且与电荷速度方向有关,即磁力方向并不是唯一由磁场决定的,所以不把磁力方向定义为的方向. 题10.3图 10.4 (1)在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是平行直线,磁感应强度的大小在沿磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)? (2)若存在电流,上述结论是否还对? 解: (1)不可能变化,即磁场一定是均匀的.如图作闭合回路可证明 ∴ (2)若存在电流,上述结论不对.如无限大均匀带电平面两侧之磁力线是平行直线,但方向相反,即. 10.5 用安培环路定理能否求有限长一段载流直导线周围的磁场? 答: 不能,因为有限长载流直导线周围磁场虽然有轴对称性,但不是稳恒电流,安培环路定理并不适用. 10.6 在载流长螺线管的情况下,我们导出其内部,外面=0,所以在载流螺线管 外面环绕一周(见题10.6图)的环路积分 ·d=0 但从安培环路定理来看,环路L中有电流I穿过,环路积分应为 ·d= 这是为什么? 解: 我们导出,有一个假设的前提,即每匝电流均垂直于螺线管轴线.这时图中环路上就一定没有电流通过,即也是,与是不矛盾的.但这是导线横截面积为零,螺距为零的理想模型.实际上以上假设并不真实存在,所以使得穿过的电流为,因此实际螺线管若是无限长时,只是的轴向分量为零,而垂直于轴的圆周方向分量,为管外一点到螺线管轴的距离. 题 10.6 图 10.7 如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转,能否肯定这个区域中没有磁场?如果它发 生偏转能否肯定那个区域中存在着磁场? 解:如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转,不能肯定这个区域中没有磁场,也可能存在互相垂直的电场和磁场,电子受的电场力与磁场力抵消所致.如果它发生偏转也不能肯定那个区域存在着磁场,因为仅有电场也可以使电子偏转. 10.8 已知磁感应强度Wb·m-2的均匀磁场,方向沿轴正方向,如题9-6图所示.试求:(1)通过图中面的磁通量;(2)通过图中面的磁通量;(3)通过图中面的磁通量. 解: 如题10.8图所示 题10.8图 (1)通过面积的磁通是 (2)通过面积的磁通量 (3)通过面积的磁通量 (或) 题10.9图 10.9 如题10.9图所示,、为长直导线,为圆心在点的一段圆弧形导线,其半径为.若通以电流,求点的磁感应强度. 解:如题10.9图所示,点磁场由、、三部分电流产生.其中 产生 产生,方向垂直向里 段产生 ,方

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