11-5 如下图所示,一根载有电流/的导线由三部分组成,AB部分为四分之一圆周,圆心为O,半径为α,导线其余部分伸向无限远,求O点的磁感应强度。
11-6 如下图所示,环绕两根通过电流为I的导线,有四种环路,问每种情况下B cos?dl等于多少 ((1)0;(2)2μ0I;(3) μ0I(4)- μ0I)
0?Iπ( )(1?)
2??4?
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11-7 一铜片厚度d=2.0mm,故在B=3.OT的匀强磁场中,巳知磁场方向与铜片表面垂直,铜的载流子密度n=8.4×lOcm,当铜片中通有与磁场方向垂直的电流I=200A时,铜片两端的霍耳电势为多少? (2.2×10V)
11-8 磁介质可分为哪三种,它们都具有什么特点?构成生物体的各种生物大分子是否具 有磁性,大多数生物大分子属于那种磁介质?
11-9 什么是超导现象?超导体的三个重要临界参量是什么?超过临界参量对超导体会产生什么影响?
11-10 心磁图、脑磁图、肺磁图记录的都是什么曲线?在医学诊断上有哪些应用?
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习题十二 第十二章电磁感应与电磁波
12-1 将一条形磁铁推向一闭合线圈,线圈中将产生感应电动势。问在磁铁与线圈相对位 置不变的情况下,迅速推向线圈和缓慢推向线圈所产生的感应电动势是否相同?为什么?
12-2 一闭合圆形线圈在匀强磁场中运动,在下列情况下是否会产生感应电流?为什么? (1)线圈沿磁场方向平移; (2)线圈沿垂直于磁场方向平移;
(3)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行;
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(4)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直。
12-3 如下图所示,一刚性导体回路处在B=0.50T的匀强磁场中,回路平面与磁场垂直,ab段长l=0.50m,拉动ab使其以v = 4.Om·s的速度向右匀速运动,电阻R=0.50Ω,略去摩擦阻力及导体的电阻。求:(1)ab内的非静电场场强EK;(2)ab内动生电动势的大小和方向;(3)感应电流消耗在电阻R上的功率;(4)拉力所作功的功率;(5)作用在ab上的拉力;(6)1s内拉力所作的功。
[(1)2.0V/m;(2)1V,逆时针方向;(3)2.OW;(4)2.OW;(5)0.50N;(6)2.ON·m]
12-4 若两组线圈缠绕在同一圆柱上,其中任一线圈产生的磁感应线全部并均等地通过另 一线圈的每一匝。设两线圈的自感分别为L1和L2 ,若两线圈长度相等,证明两线圈的互感可以表示为 M?
12-5 如下图所示的电路,已知ε=10V,Rl=10Ω,R2=5Ω,L=10H,求在以下情况时,电路中的电流I1、I2 和I3为多少?
(1)当电键K接通的瞬时;
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L1L2
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(2)电键K接通足够长时间,使电流达到稳定值; (3)电流达到稳定值后再断开电健K的瞬时; (4)电流达到稳定值后再断开电健K足够长时间; (5)电流达到稳定值后再断开电犍K之后2s。
12-6 一无限长直导线,通有电流I,若电流在其横截面上均匀分布,导线材料的磁导率
? I2为μ,试证明每单位长度导线内所储存的磁能为Wm=
16?
12-7 一长直螺线管,管内充满磁导率为μ的磁介质。设螺线管的长为l,截面积为S,
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线圈匝数为N。证明其自感系数L=μnV (式中V为螺线管的体积,n为单位长度的螺线管匝数)。
12-8 一螺线管的自感系数为10mH,求当通过它的电流强度为4A时,该螺线管所储存的磁场能量。 (0.08J)
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12-9 一中空、密绕的长直螺线管,直径为1.0cm,长10cm,共1000匝。求:当通以1A电流时,线圈中储存的磁场能量和磁场能量密度。 (4.93×10j;62.8J·m,)
12-10 将一导线弯成半径R=5cm的圆形环,当其中通有I=40A的电流时,环心处的磁场 能量密度为多少? (0.1J·m)
12-11 一截面为长方形的螺绕环,共有N匝,环内充满磁导率为μ的磁介质,螺绕环内 径为R1 ,外径为R2 ,厚度为h,如下图所示。求此螺绕环的自感。
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? n2hR2ln ( ) 2?R1
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