磁場,感應(yīng)計(jì)算題有詳細(xì)答案及解析快考試了,希望對同學(xué)們有所幫助

.PAGE9/NUMPAGES9穩(wěn)恒磁場計(jì)算題144.穩(wěn)恒磁學(xué)計(jì)算題144、如下圖所示,AB、CD為長直導(dǎo)線BC為圓心在O點(diǎn)的一段圓弧形導(dǎo)線,其半徑為R．若通以電流I,求O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．解：如圖所示,O點(diǎn)磁場由DC、CB、BA三部分電流產(chǎn)生,其中：DC產(chǎn)生方向向里CB產(chǎn)生方向向里BA產(chǎn)生方向向里145、如圖所示,一載流導(dǎo)線中間部分被彎成半圓弧狀,其圓心點(diǎn)為O,圓弧半徑為R。若導(dǎo)線的流過電流I,求圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：兩段直電流部分在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場弧線電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場146、載流體如圖所示,求兩半圓的圓心點(diǎn)P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：水平直電流產(chǎn)生大半圓產(chǎn)生方向向里小半圓產(chǎn)生方向向里豎直直電流產(chǎn)生方向向外方向向里147、在真空中,有兩根互相平行的無限長直導(dǎo)線相距0.1m,通有方向相反的電流,I1=20A,I2=10A,如圖所示．試求空間磁感應(yīng)強(qiáng)度分布,指明方向和磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)的位置．、解：取垂直紙面向里為正,如圖設(shè)X軸。在電流左側(cè),方向垂直紙面向外在電流、之間,方向垂直紙面向里在電流右側(cè),當(dāng)時(shí),方向垂直紙面向外當(dāng)時(shí),方向垂直紙面向里當(dāng)時(shí),即則處的為0。148、圖中所示是一根很長的長直圓管形導(dǎo)體的橫截面,內(nèi)、外半徑分別為a、b,導(dǎo)體內(nèi)載有沿軸線方向的電流I,電流均勻地分布在管的橫截面上．設(shè)導(dǎo)體的磁導(dǎo)率0,試計(jì)算導(dǎo)體空間各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：取以截面軸線點(diǎn)為心,為半徑的圓形回路根據(jù)安培環(huán)路定理：〔1當(dāng)時(shí)〔2當(dāng)時(shí)〔3當(dāng)時(shí)149、如圖所示,一根無限長直導(dǎo)線,通有電流I,中部一段彎成圓弧形,求圖中O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。解：兩段直線電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里弧線電流在O點(diǎn)方向垂直紙面向里方向垂直紙面向里150、一根同軸電纜由半徑為R1的長圓柱形導(dǎo)線和套在它外面的內(nèi)半徑為R2、外半徑為R3的同軸導(dǎo)體圓筒組成,如圖所示,傳導(dǎo)電流I沿導(dǎo)線向上流去,由圓筒向下流回,在它們的截面上電流都是均勻分布的,求同軸電纜內(nèi)外各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。解：根據(jù)：〔1當(dāng)時(shí)〔2當(dāng)時(shí)〔3當(dāng)時(shí)〔4當(dāng)時(shí)151、有電流I的無限長導(dǎo)線折成如圖的形狀,已知圓弧部分的半徑為R,試求導(dǎo)線在圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量B的大小和方向?解：豎直直電流在O點(diǎn)方向垂直紙面向里水平直電流在O點(diǎn)方向垂直紙面向外弧線形電流在O點(diǎn)方向垂直紙面向外方向垂直紙面向外152、長直載流導(dǎo)線通以電流I,其旁置一長為m、寬為n的導(dǎo)體矩形線圈。矩形線圈與載流導(dǎo)線共面,且其長邊與載流導(dǎo)線平行<兩者相距為a>,〔1求該線圈所包圍面積內(nèi)的磁通量；〔2若線圈中也通以電流I,求此載流線圈所受的合力。解：〔1取面元〔2根據(jù)左邊方向向左右邊方向向右上邊方向向上下邊方向向下方向向左153、無限長載流導(dǎo)線I1與直線電流I2共面,幾何位置如圖所示.試求載流導(dǎo)線I2受到電流I1磁場的作用力.解：取方向垂直向上154、無限長載流導(dǎo)線I1與直線電流I2共面且垂直,幾何位置如圖所示.計(jì)算載流導(dǎo)線I2受到電流I1磁場的作用力和關(guān)于O點(diǎn)的力矩;試分析I2施加到I1上的作用力.解：在上取,它與長直導(dǎo)線距離為,在此產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向里,大小為受力方向向上ab導(dǎo)線受力方向向上對O點(diǎn)力矩其大小方向垂直紙面向外方向向外從對稱角度分析,直電流在無限長載流導(dǎo)線上產(chǎn)生的磁場以O(shè)點(diǎn)對稱,即O點(diǎn)上下對稱點(diǎn)的大小相等,方向相反,所以在對稱點(diǎn)上所施加的安培力也應(yīng)大小相等,方向相反,具有對稱性,則施加在上的合外力為零。155、長直載流導(dǎo)線I1附近有一等腰直角三角形線框,通以電流I2,二者共面．求△ABC的各邊所受的磁力．解：方向垂直AB向左方向垂直AC向下同理方向垂直BC向上156、邊長為l=0.1m的正三角形線圈放在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的均勻磁場中,線圈平面與磁場方向平行.如圖所示,使線圈通以電流I=10A,求：線圈每邊所受的安培力；對OO/軸的磁力矩大小；<3>從所在位置轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場垂直時(shí)磁力所作的功．解：〔1方向垂直紙面向外方向垂直紙面向里〔2方向沿方向〔3磁力功157、一平面塑料圓盤,半徑為,表面帶有面密度為剩余電荷．假定圓盤繞其軸線以角速度<rad·s-1>轉(zhuǎn)動,磁場的方向垂直于轉(zhuǎn)軸．試證磁場作用于圓盤的力矩的大小為．<提示：將圓盤分成許多同心圓環(huán)來考慮．>解:"取圓環(huán),其中磁矩方向垂直紙面向里大小為158、在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場中,垂直于磁場方向的平面內(nèi)有一段載流彎曲導(dǎo)線,電流為I,如圖所示．建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系,求其所受的安培力．解：在曲線上取,則與夾角都是不變,是均勻的其大小方向垂直向上159、如圖所示,在長直導(dǎo)線內(nèi)通以電流I1=20A,在矩形線圈中通有電流I2=10A,兩者共面,且矩形線圈之縱邊與長直導(dǎo)線平行．已知a=9.0cm,b=20.0cm,d=1.0cm,求：<1>長直導(dǎo)線的磁場對矩形線圈每邊所作用的力；<2>矩形線圈所受合力和合力矩．解：<1>方向垂直向左,大小同理方向垂直向右,大小方向垂直向上,大小為方向垂直向下,大小為<2>合力方向向左,大小為合力矩∵線圈與導(dǎo)線共面∴．電磁感應(yīng)計(jì)算題160、兩相互平行無限長的直導(dǎo)線,流有大小和方向如圖所示的電流,金屬桿CD與兩導(dǎo)線保持共面,相對位置如圖。桿以速度v沿著平行于直載流導(dǎo)線的方向運(yùn)動,求:桿中的感應(yīng)電動勢,并判斷兩端哪端電勢較高？解：161、如圖所示,AB、CD為兩均勻金屬棒,有效長度均為1m,放在B=4T、方向垂直紙面向里的均勻磁場中．AB、CD可以在平行導(dǎo)軌上自由滑動．當(dāng)兩棒在導(dǎo)軌上分別以v1=4m/s,v2=2m/s的速度向右作勻速運(yùn)動時(shí),求：ABCD導(dǎo)體框中,電動勢的大小及感應(yīng)電流的方向．解：方向順時(shí)針162、如圖所示,長直導(dǎo)線中通有電流I=0.3A,在與其相距d=0.6cm處放有一矩形線圈,共1000匝,設(shè)線圈長l=3cm,寬a=3cm。不計(jì)線圈自感,若線圈以速度v=5m/s沿垂直于長導(dǎo)線的方向向右運(yùn)動,線圈中的感生電動勢多大？解：方向順時(shí)針163、真空中的兩條無限長直導(dǎo)線平行放置,一載流導(dǎo)體環(huán)〔半徑為R與兩導(dǎo)線共面放置,如圖所示?！?求O點(diǎn)之磁感應(yīng)強(qiáng)度〔2若圓環(huán)以勻速率v鉛直向上運(yùn)動,求其上的動生電動勢。解：〔1方向垂直紙面向外〔2根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,因?yàn)榇磐坎蛔?所以164、電流為I的無限長直導(dǎo)線旁有一弧形導(dǎo)線,圓心角為120O,幾何尺寸及位置如圖所示。求當(dāng)圓弧形導(dǎo)線以速度v平行于長直導(dǎo)線方向運(yùn)動時(shí),弧形導(dǎo)線中的動生電動勢。解：構(gòu)造閉合回路AOBA,依據(jù)電磁感應(yīng)定律,閉合回路動生電動勢為0,因而圓弧導(dǎo)線電動勢與AOB直導(dǎo)線的電動勢相等。由于磁場分布規(guī)律,則,得到方向順時(shí)針165、導(dǎo)線AB長為l,繞過O點(diǎn)的垂直軸以勻角速轉(zhuǎn)動,AO=l/3,磁感應(yīng)強(qiáng)度B平行于轉(zhuǎn)軸,如圖所示．試求：〔1兩端的電勢差；〔2哪一端電勢高?解:<1>在上取一小段則同理∴<2>∵即∴點(diǎn)電勢高．166、長直導(dǎo)線中通以隨時(shí)間變化的電流,置于磁導(dǎo)率為的磁介質(zhì)中。已知：I=I0sint其中I0,均為大于0的常量。求：與其共面的N匝矩形回路中的感應(yīng)電動勢.解：磁場分布,矩形回路磁通量感應(yīng)電動勢167、真空中的正方形導(dǎo)體框與長直載流導(dǎo)線共面放置,AB邊與載流導(dǎo)線平行,已知/r/