大學物理題庫-磁場習題與答案解析

1、第七章 磁場習題一 選擇題（15） 1、載流的圓形線圈(半徑a1 )與正方形線圈(邊長a2 )通有相同電流I若兩個線圈的中心O1 、O2處的磁感強度大小相同，則半徑a1與邊長a2之比a1a2為 (A) 11 (B) 1 (C) 4 (D) 8 2、如圖兩個半徑為R的相同的金屬環(huán)在a、b兩點接觸(ab連線為環(huán)直徑)，并相互垂直放置電流I沿ab連線方向由a端流入，b端流出，則環(huán)中心O點的磁感強度的大小為 (A) 0 (B) (C) (D) 3、有一半徑為R的單匝圓線圈，通以電流I，若將該導線彎成匝數N = 2的平面圓線圈，導線長度不變，并通以同樣的電流，則線圈中心的磁感強度和線圈的磁矩分別是原來的

2、 (A) 4倍和1/8 (B) 4倍和1/2 (C) 2倍和1/4 (D) 2倍和1/2 4、電流強度為的無限長載流導線彎成如圖11-2所示形狀，其中四分之三圓周的圓心在點，半徑為。下列關于點磁感應強度大小的結論中，正確的為 （A） （B） （C） （D） 5、電流為的閉合載流導線形狀如圖1所示，其間四分之三圓周的圓心在點、半徑為，正方形的邊長為，下列關于點的磁感應強度的大小結論中，正確的為 （A） （B） （C） （D） 6、在半徑為R的長直金屬圓柱體內部挖去一個半徑為r的長直圓柱體，兩柱體軸線平行，其間距為a，如圖今在此導體上通以電流I，電流在截面上均勻分布，則空心部分軸線上O點的磁感強度

3、的大小為 (A) (B) (C) (D) 7、一根無限長圓形銅導線，半徑為，載有電流，在導線內部通過圓柱中心軸作一平面，如圖11-5所示，則通過面單位長度面積上的磁通量為 （A） （B） （C） （D） 8、安培環(huán)路定理，下列說法中唯一正確的是 （A）環(huán)路上各點的磁感應強度僅由環(huán)路所包圍的電流產生，與環(huán)路外電流無關；（B）若環(huán)路所包圍的電流，則磁感應強度在環(huán)路上各點必處處為零； （C）對于無對稱分布的電流系統，安培定律雖然成立，但卻不易求解；（D）若，則環(huán)路內必無電流通過。 9、 如圖，兩根直導線ab和cd沿半徑方向被接到一個截面處處相等的鐵環(huán)上，穩(wěn)恒電流I從a端流入而從d端流出，則磁感強度沿

4、圖中閉合路徑L的積分等于 (A) (B) (C) (D) 圖1-1010、在一半徑為的無限長半圓柱形金屬薄片中，通以均勻電流，方向如圖1-10所示。則圓柱軸線上任一點點處的磁感應強度的大小為 （A） （B） （C） （D）11、有一無限長通電流的扁平銅片，寬度為a，厚度不計，電流I在銅片上均勻分布，在銅片外與銅片共面，離銅片右邊緣為b處的P點(如圖)的磁感強度的大小為 (A) (B) (C) (D) 12、三條無限長直導線等距地并排安放，導線、分別載有1 A，2 A，3 A同方向的電流由于磁相互作用的結果，導線，單位長度上分別受力F1、F2和F3，如圖所示則F1與F2的比值是： (A) 7/1

5、6 (B) 5/8 (C) 7/8 (D) 5/4 13、有一N匝細導線繞成的平面正三角形線圈，邊長為a，通有電流I，置于均勻外磁場中，當線圈平面的法向與外磁場同向時，該線圈所受的磁力矩Mm值為 (A) (B) (C) (D) 0 14、關于穩(wěn)恒磁場的磁場強度下列說法中正確的是 （A）僅與傳導電流有關；（B）若某閉合環(huán)路內沒有包含傳導電流，則環(huán)路上各點必定為零；（C）若環(huán)路上各點均為零，則該環(huán)路所包圍的傳導電流的代數和為零；（D）以閉合環(huán)路為邊緣的任意曲面的通量均相等。15、用細導線均勻密繞成的長為，半徑為（>>），總匝數為的螺線管，通以穩(wěn)恒電流，當管內充滿相對磁導率為的均勻介質后

6、，管中任意點的 （A）磁感應強度大小為 （B）磁感應強度大小為（C）磁場強度大小為 （D）磁場強度大小為二 填空題（20）1、如圖，兩根導線沿半徑方向引到鐵環(huán)的上A、A兩點，并在很遠處與電源相連，則環(huán)中心的磁感強度為_ 2、在如圖所示的回路中，兩共面半圓的半徑分別為a和b，且有公共圓心O，當回路中通有電流I時，圓心O處的磁感強度B0 =_，方向_ 3、電流由長直導線1沿半徑方向經a點流入一由電阻均勻的導線構成的圓環(huán)，再由b點沿半徑方向流出，經長直導線2返回電源(如圖)已知直導線上的電流強度為I，圓環(huán)的半徑為R，且a、b和圓心O在同一直線上，則O處的磁感強度的大小為_ 4、將同樣的幾根導線焊成立

7、方體，并在其對頂角A、B上接上電源，則立方體框架中的電流在其中心處所產生的磁感強度等于_ 5、在一根通有電流I的長直導線旁，與之共面地放著一個長、寬各為a和b的矩形線框，線框的長邊與載流長直導線平行，且二者相距為b，如圖所示在此情形中，線框內的磁通量F =_ 6、在安培環(huán)路定理中，是指_；是指_，它是由_決定的 7、如圖11-12所示，無限長直圓柱表面載有橫向均勻電流，設電流線密度為，則內部磁感應強度大小為 ，方向為 。8、半徑為R的圓柱體上載有電流I，電流在其橫截面上均勻分布，一回路L通過圓柱內部將圓柱體橫截面分為兩部分，其面積大小分別為S1、S2如圖所示，則_ 9、有一同軸電纜，其尺寸如圖

8、所示，它的內外兩導體中的電流均為I，且在橫截面上均勻分布，但二者電流的流向正相反，則(1) 在r < R1處磁感強度大小為_ (2) 在r > R3處磁感強度大小為_10、將半徑為的無限長導體管壁（厚度忽略），沿軸線方向割去一寬度為()、無限長直窄條后，再沿軸線方向均勻地通以電流，設單位周長電流為，如圖11-10所示。則軸線上任一點磁感應強度大小為 。11、如圖，半圓形線圈(半徑為R)通有電流I線圈處在與線圈平面平行向右的均勻磁場中線圈所受磁力矩的大小為_，方向為_把線圈繞OO軸轉過角度_時，磁力矩恰為零圖11-4012、如圖11-40所示，無限長載流直導線固定不動，其旁放置一個可

9、以自由平動、轉動的剛性線圈（電流方向如圖），且與長直導線在同一平面內。則線圈的運動狀態(tài)為 。 13、如圖11-16所示，在磁感應強度為的均勻磁場中，放置一均勻帶正電的圓環(huán)。設其半徑為，所帶電荷線密度為，圓環(huán)可繞通過中心、且與環(huán)面垂直的定軸旋轉，當角速度為時，圓環(huán)受到磁力矩的大小為 、磁力矩的方向為 。 14、將一待測的半導體薄片置于均勻磁場中，和的方向如圖11-14所示，測得霍爾電壓為正，則待測樣品是 （填“n型”或“p型”）半導體。 圖11-3715、如圖11-37所示，金屬銅導體通有圖示方向的電流，置于均勻磁場中。則導體、兩個側面的電位、之間的關系為 。 三 計算題（10）1、如圖11-1

10、8所示，在半徑為的絕緣球面上，由細導線單層密繞形成載流線圈，設每圈平面彼此平行，且整個線圈匝數為，恰好覆蓋半個球面，并設導線中的電流強度為，試求球心點處的磁感應強度的大小和方向。2、一無限大導體薄板，單位寬度上的穩(wěn)恒電流強度為, 如圖11-21所示。試求導體平板周圍任意一點的磁感應強度。3、如圖11-19所示，半徑為的球面均勻帶電，面電荷密度為。球面可繞通過球心的豎直定軸作勻角速率轉動，角速度大小為。試求球心處磁感應強度的大小和方向。4、兩根很長的平行直細導線，其間距離為d，它們與電源組成回路(如圖)，回路中電流為I若保持電流I不變，使導線間的距離由d增大至d，求磁場對單位長度直導線所作的功

11、5、無限長直導線通以電流，其旁放有電流為的一直角三角形線圈，線圈與長直導線共面，所給尺寸如圖11-46所示，求、兩段導線分別受到的安培力。圖11-46圖11-476、如圖11-47所示，載有穩(wěn)恒電流、半徑為的半圓形閉合線圈處于均勻磁場中。設線圈平面與磁感應強度平行、直徑和垂直，并設的大小為已知。求：（1） 所受磁場作用力；（2） 在圖示位置載流線圈所受的磁力矩；（3） 若線圈由圖示位置轉動到其平面與磁場垂直的狀態(tài)，磁場力做功多少？圖11-267、圖11-26為一矩形載流線圈，共20匝，邊長，電流，線圈平面與軸成角。當沿方向加上的均勻磁場時，求：（1）線圈的磁矩和磁力矩；（2）磁力矩為最大磁力矩

12、一半時，線圈的位置；（3）線圈轉動到平衡位置時，磁力矩所作的功。圖11-458、載有電流的長直導線，旁邊置一半徑為、載有電流為的平面圓形線圈。設圓心到直導線的距離為，并設二者共面，如圖11-45所示。求此時作用在圓形線圈上的力。9、如圖11-23所示，質量為、電量為的帶電粒子，以速度射入磁感應強度為的均勻磁場中。已知磁場在軸方向的寬度為，離開磁場后，粒子在軸方向上前進的距離為D，求其在軸方向上的偏轉距離的代數表達式。（設回旋半徑）圖11-23圖12-610、如圖12-6所示，一磁導率為的無限長圓柱型直導線，半徑為，其中均勻地通有電流，在導線外包一層磁導率為的圓柱型不導電的磁介質，其外半徑為，試

13、求：磁場強度和磁感應強度的分布。第七章 磁場習題參考答案一 選擇題（22）1、 D 2、 A 3、 B 4、 A 5、 A 6、 C 7、 B 8、 C 9、 D 10、 C 11 B 12、 C 13、 D 14、 C 15、 B 二 填空題（20）1、B = 0 2、，垂直紙面向里 3、0 4、0 5、6、環(huán)路L所包圍的所有穩(wěn)恒電流的代數和， 環(huán)路L上的磁感強度，環(huán)路L內外全部電流所產生磁場的疊加 7、； 向右 8、 9、，0 10、11、,在圖面中向上, (n = 1，2，) 12、靠近直導線電流平移 13、；向上 14、型 15、 三 計算題（12）參考答案1、解：建立坐標系并選取元環(huán)

14、形電流如圖，其半徑為，其平面到點的距離為，電流大小為。它在點產生的元磁感應強度為2、解：作安培環(huán)路如圖中曲線所示由,有,故 3、解：建立坐標系并選取圓臺形面元如圖，其半徑為，其平面到點的距離為，帶電量為電流大小為。它在點產生的元磁感應強度為4、解：長直載流導線a中電流的磁場在相距為x的直導線b處的磁感強度為 ， 方向：垂直紙面向外 載流導線b在a的場中受力為 ， 方向：遠離a 在載流導線b由與導線a的間距為d移至d的過程中，磁場力對單位長直導線b所作的功為 5、解：建立坐標系如圖導線各點磁感應強度的大小相等，方向相同導線上電流元處磁感應強度6、解：（1）（2）線圈在圖示位置時的磁矩為由磁力矩公式，