大学物理A(一)课件第七章 稳恒磁场习题及答案.doc

北京石油化工学院物理教研室 第七章 稳恒磁场
第七章 练习题

1、在磁感强度为的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为a ，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为
(A) pr2B． . (B) 2 pr2B．
(C) -pr2Bsina． (D) -pr2Bcosa．

2、如图所示，电流I由长直导线1经a点流入由电阻均匀的导线构成的正方形线框，由b点流出，经长直导线2返回电源(导线1、2的延长线均通过O点)．设载流导线1、2和正方形线框中的电流在框中心O点产生的磁感强度分别用 、、表示，则O点的磁感强度大小
(A) B = 0，因为B1 = B2 = B3 = 0．
(B) B = 0，因为虽然B1≠ 0、B2≠ 0、B3≠ 0，但．
(C) B ≠ 0，因为虽然，但B3≠ 0．
(D) B ≠ 0，因为虽然B3= 0，但．

3、通有电流I的无限长直导线有如图三种形状，则P，Q，O各点磁感强度的大小BP，BQ，BO间的关系为：
(A) BP > BQ > BO . (B) BQ > BP > BO．
(C) BQ > BO > BP． (D) BO > BQ > BP．

4、磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生，圆筒半径为R，x坐标轴垂直圆筒轴线，原点在中心轴线上．图(A)～(E)哪一条曲线表示B－x的关系？

［ ］

5、如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于
(A) ． (B) ．
(C) ． (D) ．

6、如图，在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动．线框平面与大平板垂直．大平板的电流与线框中电流方向如图所示，则通电线框的运动情况对着从大平板看是：
(A) 靠近大平板． (B) 顺时针转动．
(C) 逆时针转动． (D) 离开大平板向外运动．

7、在一根通有电流I的长直导线旁，与之共面地放着一个长、宽各为a和b的矩形线框，线框的长边与载流长直导线平行，且二者相距为b，如图所示．在此情形中，线框内的磁通量F =______________．

8、如图所示，在真空中有一半圆形闭合线圈，半径为a，流过稳恒电流I，则圆心O处的电流元所受的安培力的大小为____，方向________．

9、有一根质量为m，长为l的直导线，放在磁感强度为 的均匀磁场中的方向在水平面内，导线中电流方向如图所示，当导
线所受磁力与重力平衡时，导线中电流I =___________________．

10、图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B = m0H的关系．说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：
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．

11、AA＇和CC＇为两个正交地放置的圆形线圈，其圆心相重合．AA＇线圈半径为20.0 cm，共10匝，通有电流10.0 A；而CC＇线圈的半径为10.0 cm，共20匝，通有电流 5.0 A．求两线圈公共中心O点的磁感强度的大小和方向．(m0 =4p×10-7 N·A-2)

12、如图所示，一无限长载流平板宽度为a，线电流密度(即沿x方向单位长度上的电流)为d ，求与平板共面且距平板一边为b的任意点P的磁感强度．

13、螺绕环中心周长l = 10 cm，环上均匀密绕线圈N = 200匝，线圈中通有电流I = 0.1 A．管内充满相对磁导率mr = 4200的磁介质．求管内磁场强度和磁感强度的大小．

14、一根同轴线由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成．中间充满磁导率为m的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图．传导电流I沿导线向上流去，由圆筒向下流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的．求同轴线内外的磁感强度大小B的分布．

答案：
一 选择题
1、D 2、A 3、D 4、B 5、D 6、B
7、
8、 垂直电流元背向半圆弧(即向左)
9、

10、铁磁质、 顺磁质、 抗磁质
11、解：AA＇线圈在O点所产生的磁感强度
(方向垂直AA＇平面)
CC＇线圈在O点所产生的磁感强度
(方向垂直CC＇平面)
O点的合磁感强度 T
B的方向在和AA＇、CC＇都垂直的平面内，和CC＇平面的夹角

12、解：利用无限长载流直导线的公式求解．
(1) 取离P点为x宽度为dx的无限长载流细条，它的电流
(2) 这载流长条在P点产生的磁感应强度
方向垂直纸面向里．
(3) 所有载流长条在P点产生的磁感强度的方向都相同，所以载流平板在P点
产生的磁感强度

方向垂直纸面向里．

13、解： 200 A/m
1.06 T
14、解：由安培环路定理： 
0< r <R1区域：  ，
R1< r <R2区域：
，
R2< r <R3区域：
r >R3区域： H = 0，B = 0

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