南华物理练习第08章解答.doc

第八章 恒定电流的磁场 练 习 一 一. 选择题 1. 两个截面不同、长度相同的用同种材料制成的电阻棒，串联时如图1(1)所示，并联时如图1(2)所示，设导线的电阻可以忽略，则其电流密度J与电流I应满足（ B ） (A) I1 =I2 j1 = j2 I1( = I2( j1( = j2(； (B) I1 =I2 j1 ＞j2 I1(＜I2( j1( = j2(； (C) I1＜I2 j1 = j2 I1( = I2( j1(＞j2(； (D) I1＜I2 j1 ＞j2 I1(＜I2( j1(＞j2(。 2. 有一半径为R的单匝平面圆线圈，通以电流I，若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈，而保持导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度是原来的（ C ） (A) 8倍； (B) 6倍； (C) 4倍； (D) 2倍。 3. 如图2，在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为? ，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为（ D ） (A) ?r2B； (B) 2??r2B； (C) -?r2Bsin?； (D) -?r2Bcos?。 4. 如图3，一根无限长直导线在中间弯成一个半径为R、带有小缺口的圆，通以电流I时，如不考虑小缺口的影响，则该圆心处的磁感应强度大小为（ D ） (A) ; (B) ； (C) ； (D) 图2 图3 二. 填空题 1. 一磁场的磁感强度为 (SI)，则通过一半径为R，开口向z轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为__Wb。 2. 相同的电流I通过周长相同的圆形线圈与正方形线圈，其各自中心点的磁感应强度的大小的比值为 。 3. 氢原子中的电子，以速度v在半径r的圆周上作匀速圆周运动，它等效于一圆电流。其电流I用v、r、e(电子电量)表示的关系式为I =，此圆电流在中心产生的磁场为B= ，它的磁矩为pm= 。 4．边长为a的正三角形线圈通以电流，放在均匀磁场中，线圈平面与磁场平行，它所受到的磁力矩等于 。 三. 计算题 1. 如图4，一根无限长直导线在中间弯成一个半径为R的半圆，通以电流I时，求该圆心O处的磁感应强度。 解：分三段求：如图，设电流的方向由上段流向下段，则 （1）中段圆弧： 方向垂直纸面向里 （2）上段—---半无限长直线: 方向垂直纸面向外 图4 （3）下段—---半无限长直线: 方向垂直纸面向外 由 方向垂直纸面向里 2如图5，真空中稳恒电流2I从正无穷远沿z轴流入直导线，再沿z轴负向沿另一直导线流向无穷远，中间流过两个半径分别为R1 、R2，且相互垂直的同心半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接，两支路电流均为I 。求圆心O的磁感应强度的大小与方向。 解：利用磁场的迭加原理，有： 由于O点在AC与DF的延长线上，故有： 对于BE弧与CD弧，有：， 同理有： 故： 3. 如图6， 将一导线由内向外密绕成内半径为R1 ，外半径为R2 的圆形平面线圈，共有N匝，设电流为I，求此圆形平面载流线圈在中心O处产生的磁感应强度的大小。 解：设 在平面线圈上取一细环，，此细环在中心点O产生的磁感应强度为： 第八章 恒定电流的磁场 练 习 二 一. 选择题 1. 如图1所示，有两根无限长直载流导线平行放置，电流分别为I1与I2， L是空间一闭曲线，I1在L内，I2在L外，P是L上的一点，今将I2 在L外向I1移近时，则有 （ C ） (A) 与同时改变； (B) 与都不改变； (C) 不变，改变； (D) 改变，不变。 2. 对于某一回路l，积分=(0 I≠0，则可以肯定（ A ） (A）回路上有些点的可能为零，有些可能不为零，或所有点可能全不为零； (B) 回路上所有点的一定不为零； (C) 回路上有些点的一定为零； (D) 回路上所有点的可能都为零。 3. 一均匀磁场，其磁感应强度方向垂直于纸面，两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图2所示，则（ B ） (A) 两粒子的电荷必然同号； (B) 粒子的电荷可以同号也可以异号； (C) 两粒子的动量大小必然不同； (D) 两粒子