大学物理(第4版)主编赵近芳-第10章课后答案.docVIP

习题10

10、1选择题

对于安培环路定理得理解，正确得就是：

（A）若环流等于零，则在回路L上必定就是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所包围传导电流得代数与为零；

（D）回路L上各点得H仅与回路L包围得电流有关。

[答案：C]

对半径为R载流为I得无限长直圆柱体，距轴线r处得磁感应强度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得粒子，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匝得圆形线圈，半径为5厘米，通过电流为0、1安，当线圈在1、5T得磁场中从θ=0得位置转到180度（θ为磁场方向与线圈磁矩方向得夹角）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得正方形导线回路载有电流为I，则其中心处得磁感应强度。

[答案：，方向垂直正方形平面]

(2)计算有限长得直线电流产生得磁场用毕奥——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：零，零]

(4)两个大小相同得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，管内得磁力线分布相同，管内得磁感线分布将。

[答案：相同，不相同]

10、3在同一磁感应线上，各点得数值就是否都相等?为何不把作用于运动电荷得磁力方向定义为磁感应强度得方向?

解:在同一磁感应线上，各点得数值一般不相等．因为磁场作用于运动电荷得磁力方向不仅与磁感应强度得方向有关，而且与电荷速度方向有关，即磁力方向并不就是唯一由磁场决定得，所以不把磁力方向定义为得方向．

题10、3图

10、4(1)在没有电流得空间区域里，如果磁感应线就是平行直线，磁感应强度得大小在沿磁感应线与垂直它得方向上就是否可能变化(即磁场就是否一定就是均匀得)?

(2)若存在电流，上述结论就是否还对?

解:(1)不可能变化，即磁场一定就是均匀得．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就是平行直线，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得磁场?

答:不能，因为有限长载流直导线周围磁场虽然有轴对称性，但不就是稳恒电流，安培环路定理并不适用．

10、6在载流长螺线管得情况下，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)得环路积分

·d=0

但从安培环路定理来瞧，环路L中有电流I穿过，环路积分应为

·d=

这就是为什么?

解:我们导出,有一个假设得前提，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，即也就是，与就是不矛盾得．但这就是导线横截面积为零，螺距为零得理想模型．实际上以上假设并不真实存在，所以使得穿过得电流为，因此实际螺线管若就是无限长时，只就是得轴向分量为零，而垂直于轴得圆周方向分量,为管外一点到螺线管轴得距离．

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得电场与磁场，电子受得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/m2得均匀磁场，方向沿轴正方向，如题9-6图所示．试求：(1)通过图中面得磁通量；(2)通过图中面得磁通量；(3)通过图中面得磁通量．

解：如题10、8图所示

题10、8图

(1)通过面积得磁通就是

(2)通过面积得磁通量

(3)通过面积得磁通量

(或)

题10、9图

10、9如题10、9图所示，、为长直导线，为圆心在点得一段圆弧形导线，其半径为．若通以电流，求点得磁感应强度．

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，方向向里