07《大學物理學》恒定磁場練習題(馬)

07《大學物理學》恒定磁場練習題(馬)LtD合肥學院《大學物理Ⅰ》自主學習材料恒定磁場--19．電流I均勻流過半徑為R的圓形長直導線，則單位長直導線通過圖中所示剖面的磁通量?！咎崾荆涸趯Ь€內部r處磁場分布為，則磁通量，經計算知：】三、計算題7-13．如圖所示，一半徑為R的無限長半圓柱面導體，沿長度方向的電流I在柱面上均勻分布，求中心軸線OO上的磁感強度。7-14．如圖所示為亥姆赫茲線圈，是由一對完全相同、彼此平行的線圈構成。若它們的半徑均為R，電流均為I，相距也為R，則中心軸線上O、O1、O2上的磁感強度分別為多少？7-25．霍爾效應可用來測量血流的速度，其原理如圖所示，在動脈血管兩側分別安裝電極并加以磁場。設血管的直徑為2mm，磁場為0.080T，毫伏表測出血管上下兩端的電壓為0.10mV，血管的流速為多大？7-29．如圖所示，一根長直導線載有電流為I1，矩形回路上的電流為I2，計算作用在回路上的合力。7-33．在氫原子中，設電子以軌道角動量繞質子作圓周運動，其半徑r為，求質子所在處的磁感強度。（h為普朗克常數：）7-34．半徑為R的薄圓盤均勻帶電，電荷面密度為，令此盤繞通過盤心且垂直盤面的軸線作勻速轉動，角速度為，求軸線上距盤心x處的磁感強度的大小和旋轉圓盤的磁矩。7-35.一根同軸電纜線由半徑為R1的長導線和套在它外面的半徑為R2的同軸薄導體圓筒組成，中間充滿相對磁導率為（）的磁介質，如圖所示。傳導電流沿導線向上流去，由圓筒向下流回，電流在截面上均勻分布。求空間各區(qū)域內的磁感強度和磁化電流。8．螺繞環(huán)中心周長l=10cm，環(huán)上均勻密繞線圈N=200匝，線圈中通有電流I=100mA（1）求管內的磁感應強度B0和磁場強度H0；（2）若管內充滿相對磁導率=4200的磁性物質，則管內的B和H是多少？（3）磁性物質內由導線中電流產生的和由磁化電流產生的各是多少？磁場部分自主學習材料解答一、選擇題：1.A2.D3.C4.C5.D6.D7.C8.C9.C10.C11.B12.B13.A14.B15.A16.C17.B18.D19.A20.B21.C22.C三、計算題1．解：畫出導體截面圖可見：電流元電流，產生的磁感應強度為：，方向如圖；由于對稱性，在y軸上的分量的積分；在x軸上的分量為：，∴。方向為Ox軸負向。2．解：利用載流圓環(huán)在軸線上產生的磁感強度公式：，有O上的磁感強度：；O1上的磁感強度：同理O2上的磁感強度產生的磁感應強度也為：。3．解：洛侖茲力解釋霍爾效應的方法是：“動平衡時，電場力與洛侖茲力相等”。有：，則；又∵，則：。4．解：由安培環(huán)路定律知：電流產生的磁感應強度分布為：，方向；則回路左端受到的安培力方向向左，大?。?；回路右端受到的安培力方向向右，大?。?；回路上端受到的安培力方向向上，大?。?；回路上端受到的安培力方向向下，大?。海缓狭椋?，方向向左。5．解：由電流公式知電子繞核運動的等價電流為：，由知，有；利用得：∴。6．解：如圖取半徑為r，寬為dr的環(huán)帶。元電流：，而，∴利用載流圓環(huán)在軸線上產生的磁感強度公式：，有，有：，方向：x軸正向。磁矩公式：如圖取微元：，方向：x軸正向。7．解：因磁場柱對稱，取同軸的圓形安培環(huán)路用公式有：當時，，得：；當時，，得：；當時，，得：；考慮到導體的相對磁導率為1，利用公式，有：，，。再利用公式，得：，，則磁介