(完整word版)第十一章答案2014.doc

1、第十一章恒定磁場(chǎng)一.選擇題1. （ D） 2. （C） 3. （C）4. （D）5. （D）6. （B）7. （D） 8. （B） 9. （ B） 10. （D）11. （ A） 12. （D）二.填空題13.14. 0 ；1215. 0 ；16.； 閉合曲線17.18. 圓周 ；螺旋線 ； 變螺距的螺旋線19. 正 ； 負(fù)20.； y軸正向21.；垂直紙面向外；向上22.三. 計(jì)算題23. 如圖，兩長(zhǎng)直導(dǎo)線互相垂直放置，相距為 d，其中一根導(dǎo)線與 z 軸重合，另一與 x 軸平行且在 Oxy 平面內(nèi)，設(shè)導(dǎo)線中皆通有電流I ，求 y 軸上與兩導(dǎo)線等距的P 點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度 .解：長(zhǎng)直載流導(dǎo)線在距

2、其r 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為兩長(zhǎng)直載流導(dǎo)線在P 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一沿z 軸方向，一沿 x 軸負(fù)方向且方向平行于 Oxz 平面與 Oxy 面成 45o，如圖示。24. 如圖所示，有兩根導(dǎo)線沿半徑方向接觸鐵環(huán)的a、b 兩點(diǎn)，并與很遠(yuǎn)處的電源相接. 求環(huán)心 O 的磁感應(yīng)強(qiáng)度 .解： O 點(diǎn)在直線段的延長(zhǎng)線上，兩載流直線段在O 點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零a、 b 兩點(diǎn)把圓環(huán)分成兩部分，acb 部分電流為， adb 部分電流為設(shè) acb 弧長(zhǎng)為，在 O 點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直向外，大小為設(shè) adb 弧長(zhǎng)為，在 O 點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直向里，大小為acb 與 adb兩弧并聯(lián)，弧長(zhǎng)與導(dǎo)線電阻成正比，故則，所以 O 點(diǎn)總場(chǎng)強(qiáng)25

3、. 無限長(zhǎng)載流銅片的寬度為 a，厚度可不計(jì)，電流 I 沿銅片均勻分布， P 點(diǎn)與銅片共面，與銅片一邊距離為b，如圖所示，求P 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 .解：無限長(zhǎng)載流銅片可看做無數(shù)長(zhǎng)直導(dǎo)線組成，建立坐標(biāo)軸如圖，距原點(diǎn)x 處取寬為dx的一長(zhǎng)直載流窄條，窄條上通過電流為該電流在 P 點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向垂直紙面向里因銅片上各長(zhǎng)直電流在點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向都相同， 故 P 點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為方向垂直向里26. 如圖所示（橫截面圖），半徑為 R 的無限長(zhǎng)半圓柱面導(dǎo)體，沿長(zhǎng)度方向流有強(qiáng)度為 I 的電流，電流在柱面上均勻分布 . 求半圓柱面軸線 OO上任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 .解：建立坐標(biāo)系如題解圖， 將無限

4、長(zhǎng)載流半圓柱面分割成許多寬度為的微元長(zhǎng)條電流，每個(gè)微元長(zhǎng)條電流可視為一條載流長(zhǎng)直導(dǎo)線，均與軸線平行 . 每個(gè)微元長(zhǎng)條上的電流為其在軸線上任意點(diǎn)產(chǎn)生的大小為的方向與 O 點(diǎn)到長(zhǎng)條電流的連線垂直， 且與電流方向成右螺旋關(guān)系 . 由電流分布的對(duì)稱性可知，各微元長(zhǎng)條電流在 O 點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)在 y 軸上的分量相互抵消，即又方向沿 x 軸正向 .27. 如圖，一半徑為 R 的無限長(zhǎng)圓柱直導(dǎo)線，沿軸線方向均勻流有電流 I，求：（1）導(dǎo)體內(nèi)外磁感應(yīng)強(qiáng)度；（ 2）通過單位長(zhǎng)度導(dǎo)線縱截面 S（圖中所示的陰影部分）的磁通量 .解：（ 1） 距軸線為 r 處的磁感應(yīng)強(qiáng)度可由安培環(huán)路定理得到，即過場(chǎng)點(diǎn)做一圓心在軸線上半徑為 r 的圓形回路 L，由安培環(huán)路定理當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，（ 2）在 S 上取一寬度為、長(zhǎng)為 、距軸線的距離為r 的窄條如圖，通過該窄條的磁通量為去單位長(zhǎng)度，通過的總磁通為28. 如圖所示，一根長(zhǎng)直導(dǎo)線載有電流 I 1 ，矩形回路載有電流 I 2 ，圖中 a、b、d 為已知 . 求矩形回路所受的合力 .解：形成非均勻磁場(chǎng)，矩形回路四條邊均受力，上下兩邊受力大小相等、方向相反，故二