《大学物理第章稳恒磁场课后习题及答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学物理第章稳恒磁场课后习题及答案.docx（14页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第 8 章 稳恒磁场习题及答案可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6. 如下列图，AB 、 CD 为长直导线，如通以电流I ，求 O 点的磁感应强度。BC 为圆心在 O 点的一段圆弧形导线，其半径为R 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： O 点磁场由AB 、 BC 、 CD 三部分电流产生，应用磁场叠加原理。AB 在 O 点产生的磁感应强度为B10BC 在 O 点产生的磁感应强度大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0 I0 I24 R4 R30 I12R
2、，方向垂直纸面对里可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CD 在 O 点产生的磁感应强度大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0 I34r0cos1cos2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0 I4R cos60 0cos150cos180 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0 I 12R3 ，方向垂直纸面对里2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结故B0B1B2B30 I 12 R3 ，方向垂直纸面对里26可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结7. 如下列图，两根导线沿半径方向引向铁环上的A ， B 两点，并在很远
3、处与电源相连。已知圆环的粗细匀称，求环中心O 的磁感应强度。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：圆心 O 点磁场由直电流A和 B及两段圆弧上电流产生的磁场为零。且I 1 与I 2 所产生， 但 A和 B在 O 点可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I 1I 2I 1 产生的磁感应强度大小为B1电阻 R2电阻 R10 I 1（22），方向垂直纸面对外可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 RI 2 产生的磁感应强度大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0 I 22，方向垂直纸面对里可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以，4
4、RB1I 1 21B 2I 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结环中心 O 的磁感应强度为B0B1B 20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结8. 如下列图，一无限长载流平板宽度为a ，沿长度方向通过匀称电流I ，求与平板共面且距平板一边为 b 的任意点P 的磁感应强度。解：将载流平板看成很多无限长的载流直导线，应用叠加原理求解。以 P 点为坐标原点，垂直载流平板向左为x 轴正方向建立I可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结坐标系。在载流平板上取dI强度大小为dx ， dI 在 P 点产生的磁感应a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料
5、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dB0dI0 Idx ，方向垂直纸面对里可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 xP 点的磁感应强度大小为2ax可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BdB方向垂直纸面对里。0 Ib a dx0 I ln ba2abx2 ab可编辑资料 - - - 欢
6、迎下载精品名师归纳总结9. 如下列图，真空中有两个点电荷A , B , 分别带有电量q 和q ，相距为 d 。它们都以角速可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结度绕轴OO 转动，轴OO 与 AB 连线相互垂直，其交点为C ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结距 A 点为d 。求 C 点的磁感应强度。3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：q 电荷运动形成电流大小为Iqq1T2I 1 在 C 点产生的磁感应强度大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0 I110 I 130 q可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结方向沿 O2 RO
7、 方向2d / 34d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结同理，q 电荷运动形成电流的电流大小为I 2 在 C 点产生的磁感应强度可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0 I 2230 q可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22 d / 38d方向沿 OO 的反方向所以， C 点的磁感应强度大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BB1B230q可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结方向沿 O8 dO 方向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10. 已知磁感应强度大小B2.0 Wb m-2 的匀称磁场，方向沿x 轴正方向，
8、如下列图。试求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 通过图中 abcd 面的磁通量。2 通过图中 befc 面的磁通量。 3 通过图中 aefd 面的磁通量。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： 1 通过 abcd 面积S1 的磁通量为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1BS12.00.30.4 cos0.24 Wb可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 通过 befc 面积S2 的磁通量为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2BS20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) 通过 aefd 面积S3 的磁
9、通量为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3BS320.320.50.3450.50.24cosWb可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11如下列图，真空中一半径为r 的金属小圆环，在初始时刻与一半径为R （ Rr ）的金属大圆环共面且同心，在大圆环中通以恒定的电流I ，假如小圆环以匀角速度绕其直径转动，求任一时刻 t 通过小圆环的磁通量m 。解：载流大圆环在圆心处产生的磁感应强度大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0 I2R，方向垂直纸面对外可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结任一时刻 t 通过小圆环的磁通量为可编辑资料 - - - 欢
10、迎下载精品名师归纳总结mBSBr 2cost可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12. 如下列图，电流I 1I 2解：由安培环路定理得I ，求沿回路L1 、 L 2 以及L3 的磁感应强度的环流。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑
11、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BdlL1BdlL20 I 10 I0 I 20 I可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BdlL30 I1I 2 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结13. 一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱 半径为 a 和一同轴的导体圆管 内、外半径分别为b , c 构成，横截面如下列图。使用时，电流I 从一导体流去，从另一导体流回，设电流都是匀称的分布在导体的横截面上。求：1 导体圆柱内 r a 。 2 两导体之间 a r b 。（ 3）导体圆筒内 b r c 以及 4 电缆外 r c 各点处
12、磁感应强度的大小。解：磁场分布具有轴对称性，在横截面内取同心圆为回路，应用安培环路定理，有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BdlB2 r0Ii可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 当 ra 时，I iB0 Ir2a 2Ir 2 ，所以a 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 当 arBb时，I i 0 II ，所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) 当 brc 时，I c 2I iIr 2 Ic 2b 2 r 2b 2 ，
13、所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B02 r c 2b2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(4) 当 rc 时，I i0 ，所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B014. 有一长直导体圆管，内外半径分别为R1 和 R2，如下列图，它所载的电流I 1 匀称分布在其可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结横截面上。 导体旁边有一绝缘“无限长” 直导线， 载有电流I 2 ，且在中部绕了一个半径为R 的圆圈。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设导体管的轴线与长直导线平行，相距为d ，而且它们与导体圆圈共面，求圆心O 点处的磁感应强
14、度。解：应用磁场叠加原理求解。长直载流导体圆管产生的磁场分布具有轴对称性，在横截面内取圆心在轴线上、过O 点的圆周为回路，应用安培环路定理，有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BdlB12Rd 0I0 I1i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以，长直载流导体圆管在O 点产生的磁感强度大小为I2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0I11R2Rd，方向垂直纸面对里O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电流 I 2 的长直导线在O 点产生的磁感强度大小为I 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0 I 222RI 2，方向垂直纸
15、面对外d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电流 I 2 的圆线圈在O 点产生的磁感强度大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0 I 232R，方向垂直纸面对外可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以， O 点的磁感强度大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归
16、纳总结BB2B3B10 12 I 2RI 1Rd可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结方向垂直纸面对外。15. 在半径为 R 的长直圆柱形导体内部，与轴线平行的挖成一半径为r 的长直圆柱形空腔，两轴间距离为a , 且 a r ，横截面如下列图。现在电流I 沿导体管流淌，电流匀称分布在管的横截面 上，而电流方向与管的轴线平行。求：(1) 圆柱轴线上的磁感应强度的大小。(2) 空心部分轴线上的磁感应强度的大小。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：在空腔处补上沿导体管流淌、在横截面匀称分布的电流I 2 和I 2 ，应用补偿法求解。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳
17、总结电流 I 2 和I 2 在空间产生的磁场相互抵消，因此空间各点磁场可看作半径为R 、电流可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I 1II 2 匀称分布在横截面上的圆柱导体和半径为r 、电流I 2 匀称分布在横截面上的圆柱导体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结产生的磁场的叠加。II 2 和 I 1 的大小为2Ir 2Ir可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 R 2IIIr 2 2IRR 2r 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12R 2r 2I 1 和 I 2 产生的磁场分布具有轴对称性，应用安培环路定理求磁感应强度。可编辑资料 - -
18、- 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）电流I 1 在 O 点产生的 B10 ，电流I 2 在 O 点产生的磁感应强度满意可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BdlBB22 a0II20 I 20Ir可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22a2a R 2r 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结圆柱轴线上的O 点 B 的大小为Ir 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0B1B202 a R2r 2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2电流I 2 在 O 点产生的B20 ，电流I 1 在 O 点产生的磁感应强度满意可编辑资料 - -
19、- 欢迎下载精品名师归纳总结BdlB12 a0IiI 120R 2a可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结aB20I 112 aR 20 Ia2 R 2r 2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结空心部分轴线上O 点磁感应强度的大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B0B1B20 Ia2R 2r 2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结16. 通以电流 I 的导线 abcd 外形如下列图，abcdl ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结bc 弧是半径为R 的半圆周， 置于磁感应强度为B 的匀称磁场中，B 的方向垂直纸面对里。求此导
20、线受到安培力的大小和方向。解：应用安培定律求解。ab 边受力大小为dFdlyx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F abcd 边受力大小为BIl，方向：向左可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F cdBIl，方向：向右可编辑资料 - -
21、 - 欢迎下载精品名师归纳总结对于 bc 边，建立图示坐标系。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在 bc 边上取电流元Id l， dFBIdlBIRd可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据对称性有F x0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dF ydF sinBIR sind可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F ydFyBIRsind02BIR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结此导线受到安培力的大小为F2BIR ，方向沿y 轴正向。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结
22、17. 在长直导线AB 内通以电流I1 ，在矩形线圈CDEF 中通有电流I 2 ， AB 与线圈共面，且可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结CD ， EF 都与 AB 平行，线圈的尺寸及位置均如下列图。求：导线AB 的磁场对矩形线圈每边所作用的力及矩形线圈所受合力。解： FCD 方向垂直 CD 向左，大小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结FCDI 2 b0 I 12 d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结同理，F FE 方向垂直 FE 向右，大小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F FEI 2 b20 I 1da可编辑资料 - - - 欢迎下
23、载精品名师归纳总结FCF方向垂直 CF 向上，大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fd a0 I 1 I 2 dr0 I 1 I 2 ln daCFd2 r2d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结FED方向垂直 ED 向下，大小为F EDFCF可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结线圈所受合力FFF CDFCDF FEFFEFCF 0bI 1 I 2 aFED 方向向左，大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 d da18. 有圆线圈直径8cm，共 12 匝，通电流 5A ，将此线圈置于磁感应强度为0.6T 的匀强磁场中。试求：（ 1）
24、作用在线圈上的最大磁力矩。（ 2）线圈法线方向与磁场方向夹角多大时，力矩是线圈上最大力矩的一半？（取最小角度）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： 1 PmNISR 2 NI可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结MPmB sin 900R 2 NIB0.18Nm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2MPm B sin1 P B ，所以m2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结619. 一线圈由半径为R 的1/4圆弧和相互垂直的二直线组成，通以电流I ，把它放在磁感应强度大小为 B 的匀称磁场中磁感应强度 B的方向如下列图。求：可编辑资料 - -
25、- 欢迎下载精品名师归纳总结AB1线圈平面与磁场垂直时，圆弧所受的磁力。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2线圈平面与磁场成60角时，线圈所受的磁力矩大小。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（ 1）建立图示坐标系。在圆弧上取电流元Id ly可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dF依据对称性有F xBIdl0BIRddFdlx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 -
26、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dF ydF cosBIR cos d可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F ydF yBIR4 cos d42 IRB可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结圆弧AB所受的磁力的大小为（ 2）线圈的磁矩大小为F2BIR ，方向与直线AB 垂直，且与 OB 的夹角为45 0 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PmIS1R2 I 4可编辑资料 - - - 欢迎
27、下载精品名师归纳总结线圈所受的磁力矩大小为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结MPmB sin 3001R 2 IB 8可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结20. 电子在 B7.0310T的匀强磁场中作圆周运动，圆周半径r3.0cm。已知 B 垂直于纸可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结面对外，某时刻电子在A 点，速度向上，如下列图。（ 1）试画出这电子运动的轨道。（ 2）求这电子速度的大小。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3）求这电子的动能解： 1 轨迹如图(2) 由牛顿其次定律得，E k 。2eBmr可编辑资料 - - - 欢迎下载精
28、品名师归纳总结故eBrm3.7107 ms 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(3) EK1 m226.210 16J可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21. 如下列图的三条线表示三种不同磁介质的BH 关系曲可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结线，虚线是B =0 H 关系的曲线，试指出哪一条是表示顺磁质.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结哪一条是表示抗磁质.哪一条是表示铁磁质.解：曲线是顺磁质，曲线是抗磁质，曲线是铁磁质。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结22. 一长直同轴电缆线由半径为R1 的导体和套在它外面的半径为R2
29、的同轴薄导体圆筒组成。已可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结知导体内的相对磁导率为r1 ，导体与薄导体圆筒之间的绝缘材料的相对磁导率为r 2 。如电流由导可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结体流入 电流在截面上匀称分布 而从薄导体圆筒流出，求：（ 1）磁介质内、外的磁场强度的分布。（ 2）磁介质内外的磁感应强度的分布。解：（ 1）磁场分布具有轴对称性，在横截面内取圆心在轴线上、半径为r 的圆周为回路，应用介质中的安培环路定理，有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HdlH2 rIi可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 rR1 时，I iIr 2
30、 ，所以 HrIRR212121I可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 R1rR2 时，I iI ，所以 H 22r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 rR2 时，I iII0 ，所以H 30可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2） B0r H，所以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 rR1 时， B10r1 IrR221可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - -
31、-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 R1rR2 时， B20r 2 I2r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当 rR2 时， B30可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结23. 细螺绕环中心周长求：L10cm ，环上线圈匝数N200匝，线圈中通有电流I100mA 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 当管内是真空时，管中心的磁场强度H 和磁感应强度B0 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 如
32、环内布满相对磁导率r4200 的磁性物质，就管内的B 和 H 各是多少 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： 1取同心圆周为回路，应用介质中的安培环路定理HdllI ，有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结HLNIHNI LB00 H200 A2.5m110 4 T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2H200Am 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结BHro H1.05T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载