大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)(本一)31單元測(cè)試三(磁學(xué))解答

大學(xué)物理規(guī)范作業(yè)總（31）單元測(cè)試三（磁學(xué)）1精選ppt一、填空題1.半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)金屬圓柱上，通過(guò)的電流為I，電流沿軸線(xiàn)均勻分布，則通過(guò)圖示長(zhǎng)方形陰影面積的磁通量Фm=

。解：以金屬圓柱的軸線(xiàn)為中心，半徑為r做垂直于軸線(xiàn)的環(huán)路。由安培環(huán)路定律求得：磁感應(yīng)強(qiáng)度：陰影面積的磁通量Фm：2精選ppt2.半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)直圓筒上有一層均勻分布的面電流，電流都繞著軸線(xiàn)流動(dòng)并與軸線(xiàn)垂直，如圖所示，面電流密度(即通過(guò)垂直方向單位長(zhǎng)度上的電流)為i，則軸線(xiàn)上磁感強(qiáng)度的大小B=

。解：取環(huán)路abcd。ad,dc,cb段的積分為零，ab段的積分為Bl，由安培環(huán)路定律求得：磁感應(yīng)強(qiáng)度：3精選ppt3.尺寸如圖所示的長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)中通有電流，圖中圓心O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

，方向

。垂直紙面向里解：以垂直紙面向里為正方向方向垂直紙面向里4精選ppt4.如圖所示，邊長(zhǎng)為a的正三角形導(dǎo)線(xiàn)中通有電流，則圖中P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為

，方向

。解：P點(diǎn)到每一邊的距離為P點(diǎn)的磁場(chǎng)是三邊電流產(chǎn)生的同向磁場(chǎng)的疊加，垂直紙面向里方向垂直紙面向里5精選ppt5.高壓輸電線(xiàn)在地面上空25m處，通過(guò)電流為1.8×103A。則在地面上由這電流所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

。解：6精選ppt三、計(jì)算題解：如圖建立坐標(biāo)系，則距0點(diǎn)x處，寬度dx的電流在P點(diǎn)所激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向如圖所示1.如圖14—63所示，有一長(zhǎng)直導(dǎo)體薄板，寬度為b，有電流強(qiáng)度I均勻通過(guò)薄板，方向垂直紙面向內(nèi)．計(jì)算位于薄板左方x0處p點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B。7精選ppt2.無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)體圓柱沿軸向通以電流I，截面上各處電流密度均勻分布，柱半徑為R，求柱內(nèi)外磁場(chǎng)分布。在長(zhǎng)為的一段圓柱內(nèi)環(huán)繞中心軸線(xiàn)的磁通量是多少？

解:利用安培環(huán)路定理可求得：在柱內(nèi)r<R：在柱外r>R：在柱內(nèi)繞中心軸線(xiàn)的磁通量即通過(guò)圓柱縱截面一半的磁通量，應(yīng)為8精選ppt3.如圖所示，在長(zhǎng)直電流近旁放一矩形線(xiàn)圈與其共面，線(xiàn)圈各邊分別平行和垂直于長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)。線(xiàn)圈長(zhǎng)度為,寬為b，近邊距長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)距離為a，長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)中通有電流I。當(dāng)矩形線(xiàn)圈中通有電流I1時(shí)，它受到的磁力的大小和方向各如何？它又受到多大的磁力矩？解：由對(duì)稱(chēng)性，線(xiàn)圈上下兩邊所受的力大小相等、方向相反，二力抵消。線(xiàn)圈左邊受力大小為：線(xiàn)圈右邊受力大小為：合力：方向水平向左方向水平向左方向水平向右由于線(xiàn)圈各邊受力共面，所以它受的力矩為零。9精選ppt盤(pán)上半徑為r(r<R)，寬為dr的圓形窄條以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流為:4.一個(gè)塑料圓盤(pán)，半徑為R，表面均勻分布電量q。試證明：當(dāng)它繞通過(guò)盤(pán)心而垂直于盤(pán)面的軸以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盤(pán)心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度證明：在盤(pán)心產(chǎn)生的磁場(chǎng)為整個(gè)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在盤(pán)心產(chǎn)生的磁場(chǎng)為10精選ppt5.一質(zhì)量為M半徑為R的均勻電介質(zhì)圓盤(pán)均勻帶有電荷,面電荷密度為。求證當(dāng)它以的角速度繞通過(guò)中心且垂直于盤(pán)面的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，其磁矩的大小為,而且磁矩與角動(dòng)量的關(guān)系為，其中q為盤(pán)帶的總電量。證明：盤(pán)上半徑為r(r<R)，寬為dr的圓形窄條以轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的電流為：整個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)的磁矩大?。核a(chǎn)生的磁矩為11精選ppt6.安培天平如圖所示，它的一臂下掛有一個(gè)矩形線(xiàn)圈線(xiàn)圈共有n匝。它的下部懸在一均勻磁場(chǎng)內(nèi),下邊一段長(zhǎng)為，它與垂直。當(dāng)線(xiàn)圈的導(dǎo)線(xiàn)中通有電流I時(shí),調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡；然后使電流反向，這時(shí)需要在一臂上加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂再達(dá)到平衡。(1)寫(xiě)出求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小的公式；(2)當(dāng)n=5,l=10.0cm,I=