武漢理工大學大學物理-習題冊-穩(wěn)恒磁場

1、2021/8/51練習練習16、磁場、磁場 磁感應強度磁感應強度一、選擇題一、選擇題1. B0022IBr222Rr/2rRmpNIS22I r 212I R 2. D042IR004cos45cos135 2ILB 2021/8/52二、填空題二、填空題3. CR2RI2I132230BB10B 1. 磁場線是磁場線是閉合閉合線線0mSB dS表明磁場是表明磁場是無源場無源場O2021/8/532.封閉曲面上封閉曲面上0m 1 2/mmdd mdB dS dBI 02sin4IdldBr 3.02sin904qvBR 7195164108 103 10436 10 5210 T3mpIS19

2、588 103 106 102 2127 2 10Am.或或02IBR22vqRR qST2021/8/54計算題計算題 1. 解：解：060a1B2B3BIo00212026360IIBRR方向：方向：由圖知：由圖知：o 點到直導線的距離：點到直導線的距離：cos602adad01cos0cos304IBd ()03(1)22Ia 03cos150cos1804IBd ()03(1)22Ia 則：則：01230.21IBBBBa 方向：方向： 2021/8/55060a1B2B3BIo0160904sin()sin()IBd 03(1)22Ia 補償法補償法013060604222sinsi

3、n()IaIBBa 2021/8/562. 解解:將薄金屬板沿寬度方向分割如圖：將薄金屬板沿寬度方向分割如圖：drdr 對應電流：對應電流：IdIdradI 在在P 點處磁場為：點處磁場為：02dIdBr 可知所有分割帶在可知所有分割帶在P 點處磁場點處磁場方向相同方向相同，由磁場疊加原理可求得在由磁場疊加原理可求得在P 點處點處: :00ln22x axIdrIxaBdBaraa方向：方向：orPxI2021/8/57練習練習17 安培環(huán)路定理安培環(huán)路定理Ir 02/raIrba220222一、選擇題一、選擇題1. B (先用安培環(huán)路定理求先用安培環(huán)路定理求B分布分布)2021/8/582.

4、 B3. DiIBrR 022eIBr 02IL二、填空題二、填空題1.回路甲回路甲021(2 )B dlII 回路乙回路乙B dl0I乙乙I1 I2甲甲2021/8/592.B dlI 0II3.靜電場是靜電場是保守場保守場LB dlI 0sLEdl0磁場是磁場是非保守場非保守場（或（或渦旋場渦旋場）2021/8/510三、計算題三、計算題IIR1R2R31.解：解： 由電流的對稱性知，磁場具有軸對稱性，方由電流的對稱性知，磁場具有軸對稱性，方向沿垂直于對稱軸的圓環(huán)切向。向沿垂直于對稱軸的圓環(huán)切向。如圖作積分環(huán)路，取正向，如圖作積分環(huán)路，取正向，由安培環(huán)路定理：由安培環(huán)路定理：r0lB dl

5、I 即：即：2lB dlBr 今今lB dllB dlcos02Br lB dl2021/8/511II1R2R3RrII則：則：0212IrBR 221IIrR rR112RrR則：則：02IBr 23RrR2222232(1)rRIIRR則：則：22032232-2-I RrBr RR 3rR0I 則：則：0B 02lBrIB dl 2021/8/5122. 解解:Iabd如圖取如圖取dS B大小都一樣的元區(qū)大小都一樣的元區(qū)xdx先用安培環(huán)路定理求出先用安培環(huán)路定理求出距導線距導線 x 遠處遠處B 的大小的大小02IBx 方向：方向：陰影部分通過的磁通量為陰影部分通過的磁通量為:mdB d

6、SB dS 02Iadxx 通過矩形線圈的磁通量為通過矩形線圈的磁通量為:mmd83.66 10 Wb0ln2Iadbd 02d bdIa dxx 2021/8/513練習練習18 磁場對載流導線的作用磁場對載流導線的作用 一、選擇題一、選擇題1. I2I1BF2. IBIFI3. 二、填空題二、填空題1.xzyI dl11I dl22I dl33BBFF都都平行平行 z 軸向上軸向上2021/8/5142.IBIFIIBmMpB平移靠近直導線平移靠近直導線轉(zhuǎn)動，并平移靠近直導線轉(zhuǎn)動，并平移靠近直導線3.BIIBLOCCBO2021/8/5151.解：解：1I2IABCdABFACF已知：已知

7、：I1 、I2 、d 及每邊長及每邊長l 。o0122sin902ACACI IFBI lld 對于對于AC ：012ACIBd dFIdlB應用安培定律：應用安培定律：0122ABBClIFFdFI dlr ocos30012o2cos30d ldI Idrr r取電流元取電流元對于對于AB 、BC ：IdlBcF算出磁場分布算出磁場分布0 12323ln32I Idld 三、計算題三、計算題2021/8/5161I2IABCdABFACF012323ln32ABBCI IdlFFd 0122ACI IFld ACABBCFFFF合合012012323ln232I I lI IdlFdd 合

8、合則則 的大?。旱拇笮。篎合合 的方向水平向左。的方向水平向左。F合合02cos60ACABFFBcF2021/8/5172. .解解: :1Idl1df1I2B2I1B2dfa1211dfB I dl2122dfB I dl0222IBa 0112IBa 導線導線1、2單位長度所受磁力：單位長度所受磁力：012112I Idfdla 012222I Idfdla dFIdlB應用安培定律：應用安培定律：即即: :0122I Ifa 相互吸引的方向。相互吸引的方向。2021/8/518練習練習19 磁場對運動電荷的作用磁場對運動電荷的作用 一、選擇題一、選擇題1. mMpB2 mTqB 回轉(zhuǎn)周

9、期與電子速率無關(guān)回轉(zhuǎn)周期與電子速率無關(guān)0 3. B2. 二、填空題二、填空題1.qITmvRqB2vqR 22e Bm mpIS222e BRm 222R e Bm2021/8/5192.sinmMp B sinISB cosmBS 所以所以sincosmMI tanI 3.BmpIS212IR 20.157Am2110 3.14 0.102sinmMp B sin90mp B0.1570.5027.85 10 Nm方向向下方向向下2021/8/5201. .解：解：如圖：因為處于平衡，如圖：因為處于平衡，所受的磁力矩大小相等所受的磁力矩大小相等方向相反（對方向相反（對 軸）軸）oo 重力矩：重力矩：線框的重力矩與線框線框的重力矩與線框12sinsin2lMglSglSl 22sinSlg磁力矩：磁力矩：22sin()0cos2mMF ll IB 三、計算題三、計算題mgmgmgoabcId omFmfmf2021/8/521平衡時：平衡時：12MM所以：所以：222sincosSlgl IB 212sinMSlg 22cosMl IB 因為：因為：2S gBItanooadbcIB 39 35 10 T.2021/8/5222.解解: rdrB寬度為寬度為dr 的圓環(huán)在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的電流強度的