内容发布更新时间 : 2024/11/18 8:19:55星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
大学物理(二)练习题
第八章(一) 真空中的恒定磁场
1.某电子以速率v?104m/s在磁场中运动,当它沿x轴正向通过空间A点时,受到的力沿y轴正向,力的大小为F?8.01?10?17N;当电子沿y轴正向再次以同一速率通过A点时,所受的力沿z轴的分量Fz?1.39?10?16N。求A点磁感应强度的大小和方向。
2.真空中有两根相互平行的无限长直导线L1和L2,相距10.0cm,通有相反方向的电流,I1?20A,I2?10A。求在两导线所在平面内、且与导线L2相距
5.0cm的两点的磁感应强度大小。
3.无限长直导线折成V形,顶角为?,置于x?y平面内,其一边与x轴重合,如图所示,通过导线的电流为I。求y轴上点P(0,a)处的磁感应强度。
y?P(0,a)Io?Ix4.如图所示,用两根相互平行的半无限长直导线L1和L2把半径为R的均匀导体圆环联到电源上,已知通过
oRaIL1直导线的电流为I。求圆环中心o点的磁感应强度。
L2I
b5.将通有电流I的长导线中部弯成半圆形,如图所
z示。求圆心o点的磁感应强度。
I IRR B IIyoo
?o II A x
6.将同样的几根导线焊成立方体,并将其对顶角A、B接到电源上,则立方体框架中的电流在其中心处所产生的磁感应强度等于 。
7.如图所示,半圆形电流在xoz平面内,且与两半无限长直电流垂直,求圆心o点的磁感应强度。 I
dI8.在一通有电流的长直导线旁,放置一个长、宽分
b别为a和b的矩形线框,线框与长直导线共面,长边与直导
a线平行,二者相距d,如图所示。求通过线框的磁通量
?? 。
rn
1
S60orB
rr9.在匀强磁场中,取一半径为R的圆,圆面的法线n与磁感应强度B成60o角,如图所示,则通过以该圆周为边线的任意曲面S的磁通量?? 。
10.在真空中,有两个半径相同的圆形回路L1、L2,圆周内都有稳恒电流I1、I2,其分布相同。在图(b)中,回路L2外还有稳恒电流I3,P1、P2为两圆形回路上的对应点,如图所示,则下列表达式正确的是
rrrr(A) 蜒B?dl?B???dl,BP1?BP2;
L1L2rr(B) 蜒?B?dl?L1?L2rrB?dl,BP1?BP2; rrB?dl,BP1?BP2;
I1g?P1I1gI2g(b)?P2?I3I2g(a)(C) (D)
rr蜒?B?dl?L1L1?L2L1L22rrB蜒??dl??LrrB?dl,BP1?BP2. [ ]
11.如图所示,在圆形电流I所在平面内,选取一同心圆形闭合回路L,则由安培环路定理看出,以下结论正确的是
rr(A) ??B?dl?0,且环路L上任一点,B?0;
LL (B) (C)
(D)
rr??B?dl?0,且环路L上任一点,B?0;
LIrrB???dl?0,且环路L上任一点,B?0;
LrrB???dl?0,且环路L上任一点,B?常量。 [ ] L12.沿长直金属圆筒长度方向流通稳恒电流I,在横截面上电流均匀分布。筒内空腔各
处的磁感应强度为 ,筒外空间离轴线r处的磁感应强度为 。
13.无限长直载流空心圆筒导体的内、外半径分别为a、b,若电流在导体截面上均匀分布,则空间各点的磁感应强度大小与场点到圆柱轴线的距离r的关系定性图为 [ ]
BBBB
rrroooor abababab (A)(B)(C)(D)
14.一长直螺线管是由直径d?0.2mm的漆包线密绕而成,当它通以I?0.5A的电流时,其内部的磁感应强度B? (忽略绝缘层的厚度)。
15.如图所示,在宽度为d的导体薄片中,沿其长度方向流过电流I,电流I沿导体宽度方向均匀分布。求导体外薄片中线附近处的磁感应强度的大小。
16.一个电量为q的粒子在匀强磁场中运动,下列哪种说法是正确的?
d
2
(A) 只要速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同;
(B) 当速度不变时,若电量由q变为?q,则粒子受力反向,数值不变;
(C) 粒子进入磁场后,其动能和动量都不变;
(D) 由于洛仑兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。 [ ]
17.在匀强磁场中,两个带电粒子的运动轨迹如图所示,则
? ? ? r? (A)两粒子的电荷必同号;
B (B)两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)两粒子的运动周期必然不同. [ ] ? ? ? ?
rr18.一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,通过其运动轨道所围面积内的磁通量
(A) 正比于B,反比于v2; (B) 反比于B,正比于v2; (C) 正比于B,反比于v; (D) 反比于B,反比于v。 [ ]
r19.电流元Idl在磁场中某处沿正东方向放置时不受力,把此电流元转到沿正北方向放置,受到的安培力竖直向上,该电流元所在处磁感应强度沿 方向。
ro,b20.半径为R、流有稳恒电流I的四分之一圆弧形载流导线bcBr按图示方向置于均匀外磁场B中,该导线所受安培力的大小IR为 ;方向为 。 oc
21.半径R?0.1m的半圆形闭合线圈,载有I?10A的电流,放在磁roB感应强度大小为0.50T的均匀外磁场中,磁场方向与线圈平行,如图所
I示。求
(1)线圈的磁矩;
o?(2)线圈受到的磁力矩。
22.一个半径为R、电荷面密度为?的均匀带电圆盘,以角速度?绕过圆心且垂直于
r盘面的轴线旋转。今将其放在磁感应强度为B的均匀外磁场中,磁场的方向垂直于轴线。若在距盘心为r处取一宽为dr的圆环,则通过该圆环的电流dI? ,该电流所受磁力矩的大小dM? ,圆盘所受合力矩的大小M? 。
参考答案
1.B?0.10T,与z轴正向的夹角为60.020;
2.两导线间:B?1.2?10?4T,两导线外L2外测:B?1.3?10?5T; 3.B?4.B??0I4?acos?(1?sin?-cos?),方向垂直于纸面向外;
?0I,方向垂直于纸面向外; 4?R 3