第七章 真空中的恒定磁場作業(yè)課件

第七章真空中的恒定磁場一、單項選擇題1、在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中作一半徑為r的半球面S，S邊線所在平面的法線方向單位矢量與的夾角為

，則通過半球面S的磁通量（取彎面向外為正）為［］(A)r2B(B)2r2B(C)-r2Bcos(D)-r2Bsin半球面與其底面構(gòu)成一個高斯面，則S1S2S1S2通過底面的磁通量為因此通過半球面的磁通量為2、邊長為l的正方形線圈中通有電流I，此線圈在A點(diǎn)（見圖）產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B為［］

(D)以上均不對

1234向里向里3、在真空中有一根半徑為R的半圓形細(xì)導(dǎo)線，流過的電流為I，則圓心處的磁感強(qiáng)度為［］4、如圖，在一圓形電流I所在的平面內(nèi)，選取一個同心圓形閉合回路L，則由安培環(huán)路定理可知［］(A)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B≠0(B)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B=0(D)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B=常量(C)，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B≠05、若要使半徑為4×10-3m的裸銅線表面的磁感強(qiáng)度為9.0×10-5T，則銅線中需要通過的電流為(0=4×10-7T·m/A)［］

(A)1.8A

(B)0.18A

(C)18A

(D)36A

6、圖為四個帶電粒子在O點(diǎn)沿相同方向垂直于磁感線射入均勻磁場后的偏轉(zhuǎn)軌跡的照片。磁場方向垂直紙面向外，軌跡所對應(yīng)的四個粒子的質(zhì)量相等，電荷大小也相等，則其中動能最大的帶負(fù)電的粒子的軌跡是［］

(A)Oa

(B)Ob

(C)Oc

(D)Od由洛倫茲力公式，形成軌跡Oc、Od的粒子帶負(fù)電。7、A、B兩個電子都垂直于磁場方向射入一均勻磁場而作圓周運(yùn)動。A電子的速率是B電子速率的兩倍。設(shè)RA，RB分別為A電子與B電子的軌道半徑；TA，TB分別為它們各自的周期。則［］

(A)RA:RB=2，TA:TB=1(B)RA:RB=1/2，TA:TB=1(C)RA:RB=1，TA:TB=1/2(D)RA:RB=2，TA:TB=28、有一N匝細(xì)導(dǎo)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(dāng)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［］9、四條平行的無限長直導(dǎo)線，垂直通過邊長為a=20cm的正方形頂點(diǎn)，每條導(dǎo)線中的電流都是I=20A，這四條導(dǎo)線在正方形中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為［］

(A)B=1.2×10-4T(B)B=8.0×10-5T(C)B=4.0×10-5T(D)B=010、一載有電流I的細(xì)導(dǎo)線分別均勻密繞在半徑為R和r的長直圓筒上形成兩個螺線管，兩螺線管單位長度上的匝數(shù)相等。設(shè)R=3r，則兩螺線管中的磁感強(qiáng)度大小BR和Br應(yīng)滿足：［］

(A)BR=6Br(B)BR=3Br(C)3BR=Br(D)BR=Br二、填空題1、在一根通有電流I的長直導(dǎo)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(dǎo)線平行，且二者相距為b，如圖所示。在此情形中，線框內(nèi)的磁通量

=（）。2、一條無限長載流導(dǎo)線折成如圖示形狀，導(dǎo)線上通有電流I=8.0A。P點(diǎn)在cd的延長線上，它到折點(diǎn)的距離a=2cm，則P點(diǎn)的磁感強(qiáng)度B=（）。3、一質(zhì)點(diǎn)帶有電荷q=8.0×10-10C，以速度

=3.0×105

m/s在半徑為R=4.0×10-3m的圓周上作勻速圓周運(yùn)動。該帶電質(zhì)點(diǎn)在軌道中心所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度B=（）。4、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(dāng)回路中通有電流I時，圓心O處的磁感強(qiáng)度B0=（）。5、如圖，在無限長直載流導(dǎo)線的右側(cè)有面積為S1和S2的兩個矩形回路。兩個回路與長直載流導(dǎo)線在同一平面，且矩形回路的一邊與長直載流導(dǎo)線平行。則通過面積為S1的矩形回路的磁通量與通過面積為S2的矩形回路的磁通量之比為（）。6、一長直螺線管是由直徑d=0.4mm的漆包線密繞而成。當(dāng)它通以I=0.5A的電流時，其內(nèi)部的磁感強(qiáng)度B=（）。(忽略絕緣層厚度)7、兩個帶電粒子，以相同的速度垂直磁感線飛入勻強(qiáng)磁場，它們的質(zhì)量之比是1:4，電荷之比是1:3，它們所受的磁場力之比是（）。

8、一個頂角為45°的扇形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的均勻磁場。有一質(zhì)量為m、電荷為q(q>0)的粒子，從一個邊界上的距頂點(diǎn)為l的地方以速率

=lqB/(2m)垂直于邊界射入磁場，則粒子從另一邊界上的射出的點(diǎn)與頂點(diǎn)的距離為（）。l45°d9、如圖，一根載流導(dǎo)線被彎成半徑為R的1/4圓弧，放在磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場中，則載流導(dǎo)線ab所受磁場的作用力的大小為（）。10、沿著圖示的兩條不共面而彼此垂直的無限長的直導(dǎo)線，流過電流強(qiáng)度I1=3A和I2=4A的電流。在距離兩導(dǎo)線皆為d=40cm處的A點(diǎn)處磁感強(qiáng)度的大小B=（）。向外三、計算題1、將通有電流I的導(dǎo)線在同一平面內(nèi)彎成如圖所示的形狀，求D點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小。解：其中3/4圓環(huán)在D處的產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小為向里AB段在D處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小為向里BC段在D處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小為向里D處總的磁感強(qiáng)度大小為方向相同垂直向里。2、有一長直導(dǎo)體圓管，內(nèi)外半徑分別為R1和R2，如圖，它所載的電流I1均勻分布在其橫截面上。導(dǎo)體旁邊有一絕緣“無限長”直導(dǎo)線，載有電流I2，且在中部繞了一個半徑為R的圓圈。設(shè)導(dǎo)體管的軸線與長直導(dǎo)線平行，相距為d，而且它們與導(dǎo)體圓圈共面，求圓心O點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度。解：圓電流在O處的產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小為向外長直導(dǎo)線電流在O處的產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小為向外導(dǎo)體管電流在O處的產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小為向里圓心O點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度大小為若B>0，磁場方向垂直向外；若B<0，垂直向里。3、如圖所示線框，銅線橫截面積S=3.0mm2，其中OA和DO′兩段保持水平不動，ABCD段是邊長為a的正方形的三邊，它可繞OO′軸無摩擦轉(zhuǎn)動。整個導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場中，的方向豎直向上。已知銅的密度

=8.9×103kg/m3，當(dāng)銅線中的電流I=10A時，導(dǎo)線處于平衡狀態(tài)，AB段和CD段與豎直方向的夾角=15°。求磁感強(qiáng)度的大小。解：線框靜止時，對OO＇軸的重力矩與磁力矩平衡。重力矩：磁力矩：平衡時：所以4、如圖所