第七八九章习题课资料.ppt

习题课----稳恒磁场(7、8、9章) 1.毕萨定律: 运动电荷产生的场 一、电流激发磁场的规律 2.高斯定理: 3.安培环路定理: 4. 稳恒磁场性质： 无源场、非保守场。 (2)圆形电流: 轴线上一点: 圆心处: (3)长直螺线管: 有限长:轴线上一点 无限长: 轴线上一点 管外为零 几种典型的载流导体的磁场: (1)长直导线电流: 有限长: 无限长: 二、磁场对电流的作用 A B . O 0 例1.将相同的几根导线焊成立方体，并在其对顶角A、B接上电源，则立方体框架中的电流在其中心处产生的磁感应强度等于 。 I O ? 例2.两个同心导体圆线圈(R,I),分别竖直和水平放置,则圆心O处的BO=_______ (A) (B) (C) (D) ? 例3 氢原子（m、e）沿某一园轨道绕原子核运动，其等效园电流的Pm与电子轨道运动的动量矩L之比——。 例4 氢原子中，电子绕原子核沿半径为r的圆周运动，它等效于一个圆形电流，如果外加一个磁感应强度为B的磁场，其磁力线与轨道平面平行，那么这个圆电流所受的磁力矩的大小M-----------------------。（设电子质量为me，电子电量的绝对值为e） 磁矩: 例5 如图所示，用均匀细金属丝构成一半径为R的圆环C，电流I由导线1流入圆环A点，而后由圆环B流出，进入导线2。设导线1和导线2与圆环共面，则圆心O处的磁感应强度大小----------------------------，方向-------------------。 I 1 A B C O 2 3 4 规定垂直黑板向里为正方向 可知ACB和AB并联，则 方向：垂直黑板向里 例6 等边三角形线圈边长为2a,通以如图所示电流I。求线圈中心O的磁感应强度B。 解： ?1 ?2 o a a 例7 铜的相对磁导率?r=0.9999912，其磁化率?m=-----------------，它是----------磁性磁介质。 0 例8. 均匀磁场中，作半球面S(半径r),夹角? ， 则通过半球面S的磁通量为： ? S A.?r2B, B.2?r2B, C.-?r2Bsin?, D.-?r2Bcos?, ? 例9. 在匀强磁场B中,取一半径为R的圆，圆面的法线n与R成60o角，如图所示，则以该圆周为边线的如图所示的 任意曲面S磁通量 例10.一铜板(D=1.0mm)，B=1.35T垂直侧面。上下两面电势差U=1.1?10-5V，铜板电子数密度n=4.2?1028m-3, e=1.6?10-16C,求I=? (A)82.2A (B)54.8A (C)30.8A (D)22.2A ? 例11 电流I在无限长铜片（宽a）流过,求与铜片共面外b处的p点的B. 例12 缺口为h的无限长圆柱面（Rh）,其电流密度为j,求柱面轴线上的B. 例13.圆柱形无限长载流直导线(I)置于均匀无限大磁介质(?r1)中，则与导线接触处磁介质表面的磁化电流I’为： (A)(1+?r)I (B) (?r-1)I (C) ?rI (D) I/?r ? 例14.图示为三种不同的磁介质的B?H关系曲线，其中虚线表示的是B=?0H的关系，说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B?H关系曲线： a代表 的B?H关系曲线 b代表 的B?H关系曲线 c代表 的B?H关系曲线 0 B H a b c 铁磁质 顺磁质 抗磁质 S1 S2 a a 2a 计1 无限长直载流导线(I),右侧两个共面矩形回路(面积S1,S2)，求磁通量之比？ 解： 各处B大小不等， 在矩形取微元： 计算题： 计2 均匀带电圆盘(R)，r部分带正电（ ? ），其余带负电（-? ），当园盘以? 旋转时，盘中心B＝0，求R与r所满足的关系。 ? R Ｏ 解: 园盘转动可看作无数半径不同的圆环电流磁场在圆心的叠加,半径 的环产生的dB为： 计3 半径为R的实体球带有均匀分布的体电荷Q，球体相对于通过球心的轴以角速度?绕Z轴旋转。 （1）求球体旋转产生的圆电流的磁矩的大小m （2）沿Z轴从-?到+ ?磁感应强度的线积分等于多少？ x y z ? （1）先考虑一体元产生的磁矩。球体的体元为 x y z ? （2）根据安培环路定理 x y z ? 计4 如图所示，两根相互绝缘的无限长直导线1和2交接于O点，两导线间夹