大學(xué)物理第8章-磁場(chǎng)題庫2(含答案)

1、第八章磁場(chǎng)填空題簡單1將通有電流為I的無限長直導(dǎo)線折成 1/4圓環(huán)形狀，半圓環(huán)的半徑為R,那么圓心0點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為衛(wèi)。8R2、 磁場(chǎng)的高斯定理說明磁場(chǎng)是無源場(chǎng) 。3、 只要有運(yùn)動(dòng)電荷，其周圍就有磁場(chǎng) 產(chǎn)生;4、 如圖無限長直導(dǎo)線載有電流li,矩形回路載有電流 丨2,丨2回路的AB邊與長直導(dǎo)線平行。電流li產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用在I2回路上的合力F的大小為 °Ill2L0lll2L ，F(xiàn)的方向 水平向左。 綜2 a 2 (a b)合1小 lalzI1a *b i4題圖5、有一圓形線圈，通有電流 I，放在均勻磁場(chǎng)B中，線圈平面與 B垂直，那么線圈上P點(diǎn)將受到 安培 力的作用，其方向?yàn)?指向

2、圓心 ，線圈所受合力大小為 _0。綜合n6、B dl o lj是 磁場(chǎng)中的安培環(huán)路定理，它所反映的物理意義l0 Ii 0是 在真空的穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，磁感強(qiáng)度B沿任一閉合路徑的積分等于0乘以該閉合路徑所包圍的各電流的代數(shù)和。7、 磁場(chǎng)的高斯定理說明通過任意閉合曲面的磁通量必等于_0。8、 電荷在磁場(chǎng)中不一定填一定或不一定受磁場(chǎng)力的作用。9、 磁場(chǎng)最根本的性質(zhì)是對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、載流導(dǎo)線有力的作用。10、如下列圖，在磁感強(qiáng)度為 B的均勻磁場(chǎng)中，有一半徑為 R的半球面，B與半球面軸線的夾角為。求通過該半球面的磁通量為B R2COS 。綜合10題圖12、一電荷以速度 v運(yùn)動(dòng)，它既 產(chǎn)生 電場(chǎng)，又 產(chǎn)生 磁場(chǎng)。(

3、填“產(chǎn)生或“不產(chǎn)生)13、 一電荷為+q，質(zhì)量為m，初速度為 0的粒子垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，粒子將作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其盤旋半徑 R= 匹，盤旋周期T= 2BqBq14、把長直導(dǎo)線與半徑為 R的半圓形鐵環(huán)與圓形鐵環(huán)相連接如圖a、b所示，假設(shè)通以電流為I，那么a圓心O的磁感應(yīng)強(qiáng)度為_0；圖b圓心0的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。4R15、 在磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度 B沿任意閉合路徑的線積分總等于° Ii 。這一重要結(jié)論稱為磁場(chǎng)的環(huán)路定理，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為B*d0 I 。1 °16、磁場(chǎng)的高斯定理說明磁場(chǎng)具有的性質(zhì)磁感應(yīng)線是閉合的，磁場(chǎng)是無源場(chǎng)18、在磁場(chǎng)空間分別取兩個(gè)閉合回路，假設(shè)兩個(gè)回路

4、各自包圍載流導(dǎo)線的根數(shù)不同，但電流的代數(shù)和相同，那么磁感應(yīng)強(qiáng)度沿兩閉合回路的線積分相同，兩個(gè)回路的磁場(chǎng)分布不相同。填“相同或“不相同判斷題簡單1、 安培環(huán)路定理說明電場(chǎng)是保守力場(chǎng)。x2、 安培環(huán)路定理說明磁場(chǎng)是無源場(chǎng)。X3、 磁場(chǎng)的高斯定理是通過任意閉合曲面的磁通量必等于零。 V4、電荷在磁場(chǎng)中一定受磁場(chǎng)力的作用。X 5、 一電子以速率 V進(jìn)入某區(qū)域，假設(shè)該電子運(yùn)動(dòng)方向不改變，那么該區(qū)域一定無磁場(chǎng)；X 6、 在B=2特的無限大均勻磁場(chǎng)中，有一個(gè)長為L仁米，寬L2=0.50米的矩形線圈，設(shè)線圈平面的法線方向與磁場(chǎng)方向相同，那么線圈的磁通量為1Wb x 7、 磁場(chǎng)力的大小正比于運(yùn)動(dòng)電荷的電量。如果

5、電荷是負(fù)的，它所受力的方向與正電荷相反。V&運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受的磁力隨電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向之間的夾角的改變而變化。當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向 與磁場(chǎng)方向一致時(shí)，它不受磁力作用。而當(dāng)電荷的運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，它所受的磁力為最大。9、 作用在運(yùn)動(dòng)電荷上的磁力F的方向總是與電荷的運(yùn)動(dòng)方向垂直。 V 10、 均勻帶電圓環(huán)中心的磁感應(yīng)強(qiáng)度必然為零。V單項(xiàng)選擇題1、簡單磁場(chǎng)的高斯定理說明了穩(wěn)恒磁場(chǎng)1磁場(chǎng)是閉合場(chǎng);2磁感強(qiáng)度和面積的乘積為零;3磁場(chǎng)是有源場(chǎng);4磁感線是不閉合曲線。2、一般綜合兩無限長平行直導(dǎo)線的距離為d,各自通有電流為I 1 和 I 2,且電流的流向相同，那么1兩導(dǎo)線上每單位長度所

6、受的相互排斥力為兩導(dǎo)線上每單位長度所受的相互吸引力為1丨2 2_I F_dd1I24兩導(dǎo)線上每單位長度所受的相互吸引力為、丨1丨24 d"兩導(dǎo)線之間沒有相互作用力。3、簡單在真空穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，安培環(huán)路定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:0 I ; C qBdl4、簡單磁場(chǎng)的高斯定理0說明了穩(wěn)恒磁場(chǎng)A磁感線是不閉合曲線;、磁感強(qiáng)度和面積的乘積為零;C磁場(chǎng)是無源場(chǎng);、磁場(chǎng)是有源場(chǎng)。5、簡單一電子以速率進(jìn)入某一區(qū)域，如果觀測(cè)到該電子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么該區(qū)域A. 定沒有電場(chǎng)，但不一定沒有磁場(chǎng);B. 定沒有電場(chǎng)，也一定沒有磁場(chǎng);C. 一定有電場(chǎng)，但不一定有磁場(chǎng);D.既可能有電場(chǎng)，也可能有磁場(chǎng) 6、簡單一帶電量

7、為q的粒子，以速度 v進(jìn)入電場(chǎng)和磁場(chǎng)所在的區(qū)域，保持速度的大小和方向都不變，那么 和B可能為:AE 工 0 B = 0BE = 0 B 豐0 CE與B平行 DE與B反平行 7、簡單一帶電粒子垂直射入均勻磁場(chǎng)，如果其 m增大到2倍，V增大到2倍，B增大到4倍，那么粒子圓周 運(yùn)動(dòng)范圍內(nèi)的磁通量增大到原來的A 2 倍；B、4 倍；C、1/2 倍；D、1/4 倍。8、一般綜合如下列圖，一寬為 b的薄金屬板，其電流為I ,那么在薄板的平面上,距板的一邊為r的點(diǎn)P的磁感強(qiáng)度B的大小及方向?yàn)?0、13方向垂直紙面向外,方向垂直紙面向上,方向垂直紙面向里,方向垂直紙面向下,大小為大小為大小為大小為IFTI2&

8、quot;"InInInIn一般綜合兩無限長平行直導(dǎo)線之間的距離為A.兩導(dǎo)線上每單位長度所受的相互排斥力為B.兩導(dǎo)線之間沒有相互作用力;C.兩導(dǎo)線上每單位長度所受的相互吸引力為D.兩導(dǎo)線上每單位長度所受的相互吸引力為d，各自通有電流為 I 1和12，且電流的流向相同，那么 ns2 ；丨1丨24；丨1丨22 d11、 一般綜合兩平行的無限長載流直導(dǎo)線，分別通有電流丨1和|2,如下列圖。已知其中間P點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度 B = 0，那么兩電流I 1和I 2的大小和方向A. I 1> I 2，同向；B. I1> I 2，反向；C. I 1< I 2，同向；D. I1< I

9、 2，反向。11題圖12、簡單電量為q的粒子在均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的選項(xiàng)是 (A) 只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就一定相同；(B) 速度相同，帶電量符號(hào)相反的兩個(gè)粒子，它們受磁場(chǎng)力的方向相反，大小相等；(C) 質(zhì)量為m電量為g的粒子受洛倫茲力作用，其動(dòng)能和動(dòng)量都不變；(D) 洛倫茲力總與速度方向垂直，所以帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡必定是圓。13、 簡單一半徑為r的細(xì)導(dǎo)線圓環(huán)中通有穩(wěn)恒電流I，在遠(yuǎn)離該環(huán)的 P點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度(A)與Ir成正比； (B)與Ir 2成正比；(C)與I / r成正比；(D)與I / r2成正比。IT1 *'卜mn14題圖14、簡單在一平面內(nèi)有兩條垂直交叉但

10、相互絕緣的導(dǎo)線，流過每條導(dǎo)線的電流I的大小相等，其方向如下列圖，問哪些區(qū)域中某些點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B可能為零1僅在象限I;2僅在象限I、川；3僅在象限I、W; 4僅在象限n、w15、 綜合粒子與質(zhì)子以同一速率垂直于磁場(chǎng)方向入射到均勻磁場(chǎng)中，它們各自作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑比為 R : RP和周期比T :Tp分別為： 1 和 2; 21 和 1; 32 和 2;42 和 1;16、簡單通以穩(wěn)恒電流的長直導(dǎo)線，在其周圍空間A.只產(chǎn)生電場(chǎng)B .只產(chǎn)生磁場(chǎng)C.既產(chǎn)生電場(chǎng)，又產(chǎn)生磁場(chǎng)D .既不產(chǎn)生電場(chǎng)，也不產(chǎn)生磁場(chǎng)17、一般綜合將空螺線管通以正弦交流電，由其空心螺線管的一端沿中心軸線射入一束電子流。那么電子在空心螺

11、線管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況是A、簡諧運(yùn)動(dòng)；B、勻速直線運(yùn)動(dòng)；C勻加速直線運(yùn)動(dòng)；D 、勻減速直線運(yùn)動(dòng)18、一般綜合一電量為q的粒子在均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，以下哪些說法是正確的？(1) 只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就一定相同；(2) 速度相同，電量分別為 +q和-q的兩個(gè)粒子所受磁場(chǎng)力的方向相反，大小相等；(3) 質(zhì)量為m電量為q的帶電粒子，受洛倫茲力作用，其動(dòng)能和動(dòng)量都不變；(4) 洛倫茲力總與速度方向垂直，所以帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡必定是圓。19、 簡單一帶電粒子垂直射入均勻磁場(chǎng)，那么它將作A、勻速圓周運(yùn)動(dòng) ；B、變速圓周運(yùn)動(dòng)；C、直線運(yùn)動(dòng)；D、勻加速直線運(yùn)動(dòng) 。20、 一般綜合有一由 N匝細(xì)導(dǎo)線繞成的邊長為

12、 b的正方形線圈，通有電流 I，置于均勻外磁場(chǎng) B中，當(dāng)線 圈平面的法線方向與外磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，該線圈所受的磁力矩M的大小為1Nlb2B ；2Nb2IB/2；3NIb B/ 4 ； 40。21、 簡單如圖在一圓形電流 I所在的平面內(nèi)，選取一個(gè)同心圓形閉合回路L,那么由安培環(huán)路定理可知c；Bd0(1)L且環(huán)路上任意一點(diǎn)B = 0 ;：；Bdl0L且環(huán)路上任意一點(diǎn)BM 0;：；Bdl0L且環(huán)路上任意一點(diǎn)BM 0;；Bd0L且環(huán)路上任意一點(diǎn)B =常量。22、簡單一半圓形閉合線圈如圖二、1，其半徑為R,通有電流I，假設(shè)將它放入均勻磁場(chǎng) B中，B的方向和線圈平面平行，此線圈所受到的磁力F和磁力矩皿為。F

13、=2RIB , M=0F=2RIB , M= 1 2R2BIF=0 , M=0F=0, M= 1 R2BI 223、簡單通以穩(wěn)恒電流的長直導(dǎo)線，在其周圍空間A.只產(chǎn)生電場(chǎng);定會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng);C.不產(chǎn)生電場(chǎng)，只產(chǎn)生變化的磁場(chǎng);D .既不產(chǎn)生電場(chǎng),又不產(chǎn)生磁場(chǎng)24、簡單在真空穩(wěn)恒磁場(chǎng)中，安培環(huán)路定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:A、B*dliC、。耐計(jì)算題1、簡單如下列圖，一根長直導(dǎo)線載有電流I 1= 30A,矩形回路載有電流I 2= 20A,試計(jì)算作用在回路上的合力。d=,b=, l=0.12 m 。在右圖的x處，取一寬為dx2 x高為I的矩形面元BdS 必 ldx2 xds ldx，通過該面積元ds的磁通量為故

14、通過線圈的磁通量為71dx2 x3、簡單一載流導(dǎo)線彎成如下列圖形狀，通有電流I，a、b端伸到無限遠(yuǎn)處，且彼此平行，相距為R求圓心o點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。計(jì)算題3圖4、簡單通有電流I的無限長直導(dǎo)線彎成如圖 2的形狀，求圓心 0點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。5、簡單計(jì)算題5圖(c)如下列圖，幾種載流導(dǎo)線在平面內(nèi)分布，電流均為計(jì)算題，它圖們?cè)邳c(diǎn)0的磁感強(qiáng)度各為多少？B的均勻磁場(chǎng)中，B的方向垂直紙面6、簡單一通有電流為I的導(dǎo)線，彎成如下列圖的形狀，放在磁感強(qiáng)度為 向里問此導(dǎo)線受到的安培力為多少7、 一般綜合一載流導(dǎo)線AB通有如下列圖的電流|1，它處在電流I2=10安的一無限長直導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁場(chǎng)中。求導(dǎo)線AB所受的磁場(chǎng)力

15、的大小和方向。8、 簡單在半徑為 R的無限長圓柱形導(dǎo)體中，電流I沿軸向流動(dòng)，且電流在截面 積上的分布是均勻的，求無限長載流圓柱體內(nèi)外的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。計(jì)算題7圖例8-5求無限長載流圓柱體內(nèi)外的磁感應(yīng)強(qiáng)度。 設(shè)圓柱體半徑為 R，電流I均勻流過圓柱體截面。解：因在圓柱導(dǎo)體截面上的電流均勻分布，而且圓柱導(dǎo)體為無限長。所以，磁場(chǎng)以圓柱導(dǎo)體軸線為對(duì)稱軸， 磁場(chǎng)線在垂直于軸線平面內(nèi)，并以該類平面與軸線交點(diǎn)為中心的同心圓，如圖8-17所示。利用安培環(huán)路定理對(duì)半徑為r的環(huán)路列方程有C'B dl B 2 r o Ili當(dāng)r R時(shí)，環(huán)路I包圍的電流:圓柱體外任一點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度B同直導(dǎo)線磁場(chǎng)分布相同當(dāng)r

16、 R時(shí),2打I，故R2orl2 R219題圖9、一般綜合如下列圖環(huán)形導(dǎo)線,半徑只=米，通以電流I = 14安培。求通過環(huán)1A AB b *1410題圖心軸線上距環(huán)心 0點(diǎn)的距離a=米處p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度i=jo。10、綜合如圖電荷線密度為1的無限長均勻帶電直線，其旁垂直放置電荷線密度為2的有限長均勻帶電直線 AB，兩者位于同一平面內(nèi)。那么 AB所受靜電作用力的大小為多少？11題圖11、簡單兩根長直導(dǎo)線互相平行地放置，導(dǎo)線內(nèi)電流大小相等，均為I 10A，方向相同如圖11。求圖中M、N兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的大小和方向。圖中的ro0.020m12、簡單如圖12一寬為b的薄金屬板，其電流為I。試求在薄板

17、的平面上，距板的一邊為 r的點(diǎn)P的磁感應(yīng)強(qiáng)度。P X._J-'113、一般綜合電流I均勻地流過半徑為 R的圓形長直導(dǎo)線，試計(jì)算單位長度導(dǎo)線通12題圖過圖13中所示剖面的磁通量。-口-| 巾-*I13題圖14題圖14、簡單圖14兩平行長直導(dǎo)線相距 40cm，每條通有電流I 200A，求：1兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)與該兩 導(dǎo)線等距的一點(diǎn)A圖中未標(biāo)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度；2通過圖中斜線所示矩形面積內(nèi)的磁通量。r1 r3 10cm r220 cm | 25cm15、般綜合2橫截面積為10mm裸銅線允許通過50A電流而不會(huì)使導(dǎo)線過熱，電流在導(dǎo)線橫截面上均勻分布。求：1導(dǎo)線內(nèi)、外磁感強(qiáng)度的分布；2 導(dǎo)線外表的磁感

18、強(qiáng)度。16、 綜合有一同軸電纜，其尺寸如圖8-56所示。兩導(dǎo)體中的電流均為 可不考慮。試計(jì)算以下各處的磁感強(qiáng)度：1r R ； 2R r r2 ；3R2 r 艮；4r R3。17、簡單一通有電流為I的導(dǎo)線，彎成如下列圖的形狀，放在磁感強(qiáng)度勻磁場(chǎng)中，B的方向垂直紙面向里問此導(dǎo)線受到的安培力為多少？I，但電流的流向相反，導(dǎo)體的磁性16題圖18題圖18、一般綜合如圖一根長直導(dǎo)線載有電流Il 30A，矩形回路載有電流丨2 20A，試計(jì)算作用在回路上的合力。 a 1.0cm，b 8.0cm，l 0.12m o19、綜合一個(gè)正方形線圈，每邊長度為0.6m，載有0.1A的穩(wěn)恒電流，放在一個(gè)強(qiáng)度為10 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。求：1線圈平面平行于