昆明理工大学物理习题册带答案(10)

2019-08-17 14:18

(D) y???13、如图所示,在磁感强度为B的均匀磁场中,有一圆形载流导线,a、b、c是其上三个长度相等的电

流元,则它们所受安培力大小的关系为:[ ] (A)Fa?Fb?Fc (B)Fa?Fb?Fc (C)Fb?Fc?Fa (D)Fa?Fc?Fb

amv qBIc?Bb14、 有一矩形线圈ADCO,通以如图所示方向的电流I,将它置于均匀磁场B中,B的方向与x轴正方向一致,线圈平面与x轴之间的夹角为α(α< 90°),AO边在Oy轴上,且线圈可绕Oy轴自由转动,则线圈将:[ ]

y(A)作使α角减小的转动

A(B)作使α角增大的转动 ?nD(C)不会发生转动

I(D)如何转动尚不能判定 ?B

? zxOC15、 若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明:

(A) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 (B) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 (C) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直 (D) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直

16、 在均匀磁介质中,有三根电流I1、I2、I3,方向如图,图中L为所取的安培回路,则下式中正确的是:[ ]

?? (A)?H?dl??I1?I2

L??(B)?B?dl??I1?I2

LI1 L I2 I3

?? (C)?H?dl?I1?I2?I3

L??(D)?B?dl?I1?I2?I3

L17、一个磁导率为?1的无限长均匀磁介质圆柱体,半径为R1,其中均匀地通过电流I,在它外面还有一半径为R2的无限长同轴圆柱面,其上通有与前者方向相反的电流I,两者之间充满磁导率为?2的均匀磁介质,则在r

?1Ir(r?R1) 22?R1?Ir(B)B?22(R1?r?R2)

2?R1?I(C) B?1(r?R1)

2?r?I(D)B?0(R1?r?R2)

2?r(A) B?

R2 O R1 ?1 I ?2 I 18、 用细导线均匀密绕成长为l、半径为a ( l >>a)、总匝数为N的螺线管,管内充满相对磁导率为的均匀磁介质,线圈中载有恒定电流I,则管中任意一点[ ]

46

(A) 磁场强度大小为 H=NI, 磁感强度大小为 B=?0?rNI (B) 磁场强度大小为 H=?0NI/l, 磁感强度大小为 B=?0?rNI/l (C) 磁场强度大小为 H=NI/l, 磁感强度大小为 B=?rNI/l

(D) 磁场强度大小为 H=NI/l, 磁感强度大小为 B=?0?rNI/l

19、 如图所示的一细螺绕环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每10匝.当导线中的电流I为2.0 A时,测得铁环内的磁感强度B的大小为1.0T,得铁环的相对磁导率?r为: [ ]

22

(A) 7.96×10 (B) 3.98×10

2

(C) 1.99×10(D) 63.3

20、 磁介质有三种,用相对磁导率?r表征它们各自的特性时,有: [ ] (A)顺磁质?r?0,抗磁质?r?0,铁磁质?r??1 (B)顺磁质?r?1,抗磁质?r?1,铁磁质?r??1

(C) 顺磁质?r?1,抗磁质?r?1,铁磁质?r??1 (D)顺磁质?r?0,抗磁质?r?0,铁磁质?r?1

二、填空题:

1、在xy平面内,有两根互相绝缘,分别通有电流3I和I的长直导导线互相垂直(如图),则在Oxy平面内,磁感强度为零的点的轨迹为: 。

2、 一半径为a的无限长直导线,沿轴向均匀地流有电流个半径为5a、高为l的闭合柱形曲面S,已知此柱形曲面流导线的轴平行且相距3a (如图), 则O点的

厘米绕则可求

y3IOIx线,设两根方程

I , 若作一

O

的轴O与载

?磁感强度B的大小为: , ???B在面S上的积分??B?dS为: 。

SS

3、将半径为R的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h 限长狭缝后,再沿轴向均匀地流有电流,其电流面密度

为i (如图), 则管轴线上磁感强度的大小是: 。 4、如图所示,用均匀细金属丝构成一半径为R的圆环,电流I由长直导环a点而后由圆环b点流出,进入长直导线2。导线1和2与圆环共面,则环心O处磁感强度大小为:

,方向: 。

5、 一质点带电量q?8.0?10?19(h<

c线1流入圆R OaI1C,以速度v?3.0?10m/s在半径为

52IbdR?6.00?10?8m的圆周上作匀速圆周运动。该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度的大小B? ,该带电质点轨道运动的磁矩大小Pm? 。

A 6、 边长为 l 的正方形线圈中通有电流I,此线圈在A点(如图)

产生的磁感强度大小为: ,方向: 。

7、 半径为R载流为I的圆环,轴线上距圆心距离为x的P点的磁感l 为: ;

47

l I 强

对电荷线密度为?的均匀带电圆环(半径为R),若圆环以通过环心并垂直于环面的轴匀速转动时,环心处的磁感强度为: 。 8、 如图所示,三棱柱高h=1.00m,底面各边长分别为ab=0.60m,bc=0.40m,ac=0.30m,沿ad边有一长直导线,通有电流I=4.0A,则通过bcfe面的磁通量Φm= 。

9、根长直导线通有电流I,图示有三种环路:在每种情况下,

I O R 角速度?绕

x P X a

bcec (对环路a); c a f (对环路b); I I (对环路c)。 b 10、半径为R的圆柱体上载有电流I,电流在其横截面上均匀分布,一回路L通过圆形内部将圆柱体横截

面分为两部分,其面积大小分别为S1、S2,

???B?dl各等于:

d??如图所示,则?H?dl? 。

L11、 图中A1A2的距离为0.1m,A1端有一电子,其初速度为

? ? ? I ? S 1 S 2 ? ? L 1.0?107m/s,若它所处的空间为均匀磁场,它在磁场力作用下沿圆形轨道运

?动到A2端,则磁场各点的磁感应强度B的大小B? ,方向为 ,电子通过这段路程所需时间t? 。(电子质量

?me?9.11?10?31kg,电子电荷e??1.60?10?19C)。 v????12、一电子质量m,电量e,以速度v飞入磁感强度为B的均匀磁场中,v与B夹

角为?,

电子做螺旋线运动,螺旋线的螺距h? ,半径R? 。

A1A213、 在电场强度E和磁感应强度B方同一致的匀强电场和匀强磁场中,有一运动着的电子, 某一时刻速度v的方向如图所示,则该时刻运动电子的加速度的大小分别为(设电子的质量为m,电图(a)中:an? ,

????v

图(a)

?E

?v ?E ?B

法向和切向量为e):

?B

图(b)

at? :

图(b)中:an? ,

at? 。

14、氢原子中电子质量m,电量e,它沿某一圆轨道绕原子核运动,其等效圆电流的磁矩大小Pm与电子轨道运动的动量矩大小L之比

Pm? 。 L15、在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积A1?2A2,通有电流I1?2I2,它们所受的最大磁力矩之比

M1/M2= 。

16、如右图所示,在真空中有一半圆形闭合线圈,半径为a,

?流过稳恒电流为I,则圆心O处的电流元Idl所受的安培力 ?dF的大小为: ,

方向为: 。

48

IO?Idla

17、一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧, 放在磁感应强度为B的均匀磁场中,如图所示。

载流导线ab所受的安培力的大小为: , 方向为: 。

力Fab? ,Facb? ,

b I B R ?a 18、 一半圆形载流线圈,半径为R, 载有电流I, 放在如图所示的匀强磁场B中,线圈每边受到的安培?线圈受到的合力?F? 。

线圈的磁矩Pm? , 受到的磁力矩M? 。

a R O I b c I B ?R19、 均匀磁场B中放一均匀带正电的圆盘,其电荷面密度为?,圆环可绕与?O盘面垂直的转轴旋转,当圆盘以角速度?转动时,

? B圆盘受到的磁力矩为 ,其方向为 。

20、图示为三种不同的磁介质(顺磁质、抗磁质和铁磁质)的B~H关系曲线,其中虚线表示的是B??0H的关系,说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关a代表 的B~H关系曲线; b代表 的B~H关系曲线; c代表 的B~H关系曲线。

三、计算题:

1、一根无限长直导线,通有电流I, 中部一段弯成半

B a b c

H 径为R的四系曲线

分之一圆弧,各段导线都在同一平面内(纸面内),求图中O点的磁感应强度。

2

?1 3 R

I 1 I 4

O ?2

2、 在一半径R的无限长半圆柱形金属薄片中,沿长度方向有电流I通过,横截面上电流分布均匀。试求圆柱轴线上任一点的磁感强度。

49

3、一根半径为R的无限长直铜导线,导线横截面上均匀通有电流I,试计算: (1)磁感强度B的分布;

(2)通过单位长度导线内纵截面S的磁通量。

S

4、 有一圆环形导体薄片,内外半径分别为R1和R2,如图所示,在圆环面内有稳定的电流沿半径方向均匀分布,总电流强度为I,求圆心O点处的磁感强度和磁矩。 R1

I O R2

5、如图所示,在长直电流I1旁有一个载有电流I2的刚性矩形导体框。 (1)求在I1的磁场中AB、BC、CD和AD边所受的安培力; (2)求导体框所受的合力; A B

I1 I2 I2 l D C d b

6、一矩形截面的环形螺线管,环内充满磁导率为?的磁介质,螺线管均匀绕有N匝线圈,线圈中通有电流I,试求:(1)环内距轴线为r远处的磁感强度;(2)通过螺线管截面的磁通量。

? 50


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