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1、稳 恒 磁 场 自测题一、选择题(共30 分)(单选)1、(本题 3 分)均匀磁场的感应强度B垂直于半径为r 的圆面,今以该圆周为边线,作一半球面(开口)S,则通过S面的磁通量的大小为(A)2 r2B (B)r2B (C)0 (D)无法确定的量。B 2、(本题 3 分)边长为 l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I(其中ab、cd 与正方形共面),在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为 (A)B1=0,B2=0(B)B1=0,B2=lI022(C)B1=lI022,B2=0(D)B1=lI022,B2=lI022 C 3、(本题 3 分)电流由长直导线1 沿半径方向经
2、a点流入一电阻均匀分布的圆环,再由b 点沿切向从圆环流出,经长导线2 返回电源(如图)。已知直导线上电流强度为I,圆环的半径为R,且a、b 与圆心 O三点在同一直线上。设直电流1、2 及圆环电流分别在O点产生的磁感应强度为1B、2B及3B,则 O点的磁感应强度的大小(A)B=0,因为 B1=B2=B3=0(B)B=0,因为1B+2B=0,B3=0(C)B 0,因为虽然B1=B3=0,但 B20(D)B 0,因为虽然B1=B2=0,但 B30(E)B 0,因为虽然B2=B3=0,但 B10 C 4、(本题 3 分)如图,流出纸面的电流为2I,流进纸面的电流为 I,则下述各式中哪一个是正确的?(A
3、)?IldHL21(B)?IldHL2(C)?IldHL3(D)?IldHL4 D 5、(本题 3 分)如图所示,电荷q(0)均匀地分布在一个半径为R的圆环上,若圆环以恒角速度 绕垂直于圆平面通过圆心的Z 轴转动,则沿着Z轴从-到+磁感应强度的线积分?l dB(A)2/0q (B)q0(C)2/q (D)0 A 6、(本题 3 分)一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示,试问下述哪一种情况将会发生?(A)在铜条上a、b 两点产生一小电势差,且UaUb(B)在铜条上a、b 两点产生一小电势差,且UaUb(C)在铜条上产生涡流(D)电子受到洛仑兹力而减速 A 7、(本题 3 分)有一由
4、N匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a,通有电流I,置于均匀外磁场B中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩Mm值为:(A)2/32IBNa (B)4/32IBNa(C)60sin32IBNa (D)0 D 8、(本题 3 分)三条无限长直导线等距地并排安放,导线、分别载有1A、2A、3A同方向的电流,由于磁相互作用的结果,导线,单位长度上分别受力F1、F2和 F3,如图所示,则F1与 F2的比值是:(A)7/16 (B)5/8(C)7/8 (D)5/4 C 9、(本题 3 分)两个半径分别为R1、R2(R1R2)的共面同心圆环,都带电有电荷q,它们绕过圆心垂直圆平面的轴转动
5、,但旋转方向相反,转速分别为每秒n1转和每秒n2转,若要圆心处的磁感应强度为零,则n1/n2=(A)R1/R2 (B)R2/R1 (C)R1R2 (D)1 A 10、(本题 3 分)用细导线均匀密绕成长为l、半径为a(l?a)、总匝数为N的螺线管,管内充满相对磁导率为 r的均匀磁介质。若线圈中载有稳恒电流I,则管中任意一点的(A)磁感应强度大小为B=0rNI(B)磁感应强度大小为B=rNI/l(C)磁场强度大小为H=0NI/l(D)磁场强度大小为H=NI/l D 二、填空题(共35 分)(只填答案)1、(本题 3 分)在一根通有电流I 的长直导线旁,与之共面地放着一个长、宽各为a和 b的矩形线
6、框,线框的长边与载流长直导线平行,且二者相距为b,如图所示,在此情形中,线框内的磁通量=。2、(本题 4 分)如图所示,在真空中有一半圆形闭合线圈,半径为a,流过稳恒电流为I,则圆心0 处的电流元Idl所受的安培力dF的大小为,方向为。3、(本题 3 分)在如图所示的回路中,两共面半圆的半径分别为a和 b,且有公共圆心O,当回路中通有电流I 时,圆心 O处的磁感应强度B0=,方向。4、(本题 5 分)一带电粒子平行磁力线射入匀强磁场,则它作运动。一带电粒子垂直磁力线射入匀强磁场,则它作运动。一带电粒子与磁力线成任意交角射入匀强磁场,则它作运动。5、(本题 5 分)一面积为S,载有电流I 的平面
7、闭合线圈置于磁感应强度为B的均匀磁场中,此线圈受到的最大磁力矩的大小为,此时通过线圈的磁通量为。当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为。6、(本题 5 分)三根无限长直导线,均载有电流I,其方向都垂直纸面向里,彼此相距a,那么A导线每单位长度上所受磁场力的大小为,方向。7、(本题 5 分)长为 l 的细杆均匀分布着电荷q,杆绕垂直于杆一端的轴,以恒定的角速度 旋转,此旋转带电杆的磁矩大小是m=。8、一无限长圆柱导体(实心),半径为 R,导体外充满相对磁导率为r的均匀磁介质。导体载有电流 I,电流在横截面上均匀分布。距中心轴线为r处(r R)的磁感应强度大小B=,磁场强度 H=,距中心
8、轴线为r 处(r R)磁感应强度大小B=三、计算题(共30 分)(必须写出计算过程)1、(本题 10 分)半径为 R的 1/4 圆线圈通有电流I2,置于电流为I1的无限长直线电流的磁场中,直线电流I1恰过 1/4 圆的直径,求1/4 圆线圈受到长直线电流I1的磁力。2、(本题 10 分)一半径为 R的圆环放在一非均匀磁场中,这个磁场的磁感线在环的各处都与环正交,但向外与环平面倾斜角,如图示,环上各点的磁感应强度大小均为B,求当圆环中通有电流I 时,圆环所受磁力的大小和方向。3、(本题 10 分)半径为 R的薄圆盘均匀带电,总电量为q,令此盘通过盘心且垂直盘面的轴线匀速转动,角速度为,求轴线上距盘心x 处的磁感应强度的大小。四、问答题:(共 5 分)(本题 5 分)一条磁感应线上的任意二点处的磁感应强度一定大小相等么?为什么?