第7章恒定磁场答案大学物理高教版

第七章恒定磁场答案一、选择题1.C注释：四段载流直导线在O点的磁场，)135cos45(cos2440aIB，B与I成正比，与a成反比。2.B注释：思路同上题，由一段载流直导线的磁场分布公式)cos(cos4210aIB，可分别求出两段载流导线在O点的磁感应强度43,021，和21,41。3.D注释：由磁场的高斯定理cos2rBS圆4.D注释：对磁场安培环路定理的记忆和电流正负的判断，a回路的方向与I方向满足右手定则故积分结果应为IldBa0，对于b回路内部电流代数和为零，故0bldB，对于c回路两个电流均满足右手定则，故积分结果IldBc02。5.B注释：此题考察对磁场安培环路定理的理解，B沿某回路的线积分仅取决于回路内所包围电流的代数和，而与电流的形状和分布无关，但回路上各点的B应取决于电流的具体分布，由此可得到正确答案。6.C注释：载流线圈在磁场中所受最大磁力矩为mBMmax，由此可知BRIM2max。7.A注释：运动电荷垂至于B的方向进入磁场后将作匀速圆周运动，因此可等效为一个圆电流，而载流线圈的磁矩可表示为ISm，其中22)(eBmvRS，qBmeTeI2，带入磁矩表达式，可得答案。8.B注释：略。9.C注释：由洛仑兹力的特性，始终垂直与运动电荷的速度方向，所以洛仑兹力不改变运动电荷的速度大小，只改变其方向，所以洛仑兹力对电荷不做功，但其动量发生了变化。10.B注释：运动电荷垂至于B的方向进入磁场后将作匀速圆周运动，轨道曲线所围的面的磁通量为：BqmvqBmvBBS222)()(，由此可得答案。11.B注释：矩形线框左边框受力方向向右且较大，右边框受力向左且较小，所以整个载流线框受合力向右，所以要远离。二.填空题1.4.0×10－5T注释：由无限长载流直导线的磁场公式rIB20可得答案。2.0T3.ababQln40垂直纸面向里。4.23R5.qRmv6.等于0，不等于07.tanIBL垂直纸面向外8.1：1三．计算题1.解建立如图所示坐标系，选微元adxdS且面元处磁感应强度为xIB20方向垂直纸面向里则面元的磁通量为dxxIaBdSd20整个正方形平面的磁通量为aadIadxxIadaddln22002.解：54321BBBBBB2014RIB方向向外；202024221RIRIB方向向里；03B；101044221RIRIB方向向里；1054RIB方向向外102010204444RIRIRIRIB方向向外3.解：各边受力：（1）BldIFd21dxxIIdF21021dldIIFln22101方向：竖直向下（2）tan)(2tan21022lldIIlBIF方向：水平相右（3）BldIFd23dlxIIdF21023lddxdxIIFcos22103dldIIFlncos22103方向：垂直杆斜向上tanln22103dldIIFxdldIIFyln22103OxIaadxdx0yFtan)(ln2210dlldldIIFx方向水平相左4.解：（1）nIRSIm241ktIBRBmP)2sin(412（2）BIRf2max