第07章恒定磁场

一、概念选择题：1.下列哪位科学家首先发现了电流对小磁针有力的作用：（D）（A）麦克斯韦（B）牛顿（C）库仑（D）奥斯特2.磁场对运动电荷或载流导线有力的作用，下列说法中不正确的是：（B）（A）磁场对运动粒子的作用不能增大粒子的动能（B）在磁场方向和电流方向一定的情况下，导体所受安培力的方向与载流子种类有关（C）在磁场方向和电流方向一定的情况下，霍尔电压的正负与载流子的种类有关（D）磁场对运动电荷的作用力称做洛仑兹力，它与运动电荷的正负、速率以及速度与磁场的方向有关。3.运动电荷之间的相互作用是通过什么来实现的：（B）（A）静电场（B）磁场（C）引力场（D）库仑力4.在均匀磁场中，放置一个正方形的载流线圈，使其每边受到的磁力的大小都相同的方法有：（B）（A）无论怎么放都可以（B）使线圈的法线与磁场平行（C）使线圈的法线与磁场垂直（D）（B）和（C）两种方法都可以5．电流之间的相互作用是通过什么来实现的：（B）（A）静电场（B）磁场（C）引力场（D）库仑力6．一平面载流线圈置于均匀磁场中，下列说法正确的是：（D）（A）只有正方形的平面载流线圈，外磁场的合力才为零（B）只有圆形的平面载流线圈，外磁场的合力才为零（C）任意形状的平面载流线圈，外磁场的合力和力矩一定为零（D）任意形状的平面载流线圈，外磁场的合力一定为零，但力矩不一定零7．下列说法不正确的是：（A）（A）静止电荷在磁场中受到力的作用（B）静止电荷在电场中受到力的作用（C）电流在磁场中受到力的作用（D）运动电荷在磁场中受到力的作用8．一根长为L，载流I的直导线置于均匀磁场B中，计算安培力大小的公式是sinFIBL,这个公式中的代表：（B）（A）直导线L和磁场B的夹角（B）直导线中电流方向和磁场B的夹角（C）直导线L的法线和磁场B的夹角（D）因为是直导线和均匀磁场，则可令0909．磁感强度的单位是：（D）（A）韦伯（B）亨利（C）牛顿/库伦（D）特斯拉10．在静止电子附近放置一条载流直导线，则电子在直导线产生的磁场中的运动状态是（D）（A）向靠近导线方向运动（B）向远离导线方向运动（C）沿导线方向运动（D）静止11．下列说法正确的是：（B）（A）磁场中各点的磁感强度不随时间变化，称为均匀磁场（B）磁场中各点的磁感强度大小和方向都相同，称为均匀磁场（C）磁场中各点的磁感强度大小和方向都相同，称为稳恒磁场（D）稳恒磁场中，各点的磁感强度大小一定都相同12．洛仑兹力可以：（B）（A）改变运动带电粒子的速率（B）改变带电运动粒子的动量（C）对带电运动粒子作功（D）增加带电运动粒子的动能13．下列公式不正确的是：（D）（A）03d4πIlrdBr＝（B）02d4πrIledBr＝（C）02dsin4πIldBr＝（D）02dsin4πIldBr＝14．关于带电粒子在磁场中的运动，说法正确的是：（C）（A）带电粒子在磁场中运动的回旋半径与粒子速度无关（B）带电粒子在磁场中运动的回旋周期与粒子速度有关（C）带电粒子在磁场中的运动有广泛的应用，例如：磁聚焦、磁瓶、磁镜等等（D）带电粒子在磁场中运动时，受到的力为安培力15．在非均匀磁场B中，有一电荷为q（0q）的运动电荷。当电荷运动至某点时，其速度为v，它所受的磁力为f，磁力f沿什么方向：（D）（A）（B）B（C）B（D）B16．如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知：（C）（A）0LldB，且环路上任意一点B=0（B）0LldB，且环路上任意一点B≠0（C）0LldB，且环路上任意一点B≠0（D）0LldB，且环路上任意一点B=017．描述电流元与它所激发的磁感强度之间关系的是：（B）（A）安培环路定理（B）毕奥-萨伐尔定律（C）高斯定理（D）库仑定律18．若空间存在两根无限长载流直导线，空间的磁场分布就不具有简单的对称性，则该磁场分布：（D）（A）不能用安培环路定理来计算（B）可以直接用安培环路定理求出（C）只能用毕奥-萨伐尔定律求出（D）可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出19．一载流圆线圈面积为S，通入电流为I，则nmISe中m表示：（C）（A）力矩（B）电偶极矩（C）磁矩（D）磁力矩20．下列可用安培环路定理求磁感强度的是：（D）（A）有限长载流直导体（B（C）有限长载流螺线管（D）无限长螺线管21．下列关于磁感线的说法中错误的是：(D)(A)曲线上任意一点的切线方向就是该点磁感强度的方向(B)磁感线密的地方磁场就强(C)载流导线周围的磁感线都是围绕电流的闭合曲线(D)磁场中某点处单位面积上通过的磁感线数目就等于该点磁感强度的大小22．取一闭合积分回路L，使三根载流导线穿过它所围成的面。现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则：(B)(A)回路L内的I不变，L上各点的B不变(B)回路L内的I不变，L上各点的B改变(C)回路L内的I改变，L上各点的B不变(D)回路L内的I改变，L上各点的B改变23．磁场中的高斯定理为SsdB0，以下说法正确的是：(D)(A)高斯定理只适用于封闭曲面中没有永磁体和电流的情况(B)高斯定理只适用于封闭曲面中没有电流的情况(C)高斯定理说明磁场是有源场(D)高斯定理说明磁场是无源场24．下列结论中你认为正确的是：(C)(A)一根给定磁感应线上各点的磁感强度B的量值相同(B)用安培环路定理可以求出有限长一段直线电流周围的磁场(C)运动电荷所受磁力最小时，电荷的运动方向和B的方向平行；(D)一个不为零的电流元在它的周围空间中任一点产生的磁感强度均不为零二、判断题：1．单位正电荷绕闭合回路一周，非静电力所作的功为电源的电动势。（√）2.一条载流长直导线，在导线上的任何一点，由导线上的电流所产生的磁场强度为零。（√）3．一段电流元Idl所产生的磁场的方向并不总是与Idl垂直。(×)4．电源电动势是将负电荷从电源负极通过电源内部移到电源正极时，非静电力作的功。(×)5．载流导线所产生的磁场与地球磁场之间，由于性质不同，不可以进行磁场的叠加。(×)6.当需要对一个在地球上、暴露在空气中的点的磁场进行精确测量时，如果磁场比较弱，需要考虑地球磁场的影响。（×）7.电荷运动方向与磁场方向一致时，电荷所受的磁场作用力为零。（√）8．通过磁场的高斯定理可以说明，磁感应线是无头无尾，恒是闭合的。（√）9．可用安培环路定律推导出毕奥-萨伐尔定律。（×）10.在一均匀磁场中，若带电粒子的速度v与磁感应强度B斜交成角,2，则带电粒子的运动轨道是一螺旋线。（√）11.电动势用正、负来表示方向，它是矢量。（×）12.如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转，则这个区域一定没有磁场。(×)13.两个平行放置的同轴圆环形导体，若通以电流后，它们彼此排斥，则两环中电流流动的方向相同。(×)三、计算选择题：1．123,,III分别表示垂直纸面向外的电流，12,LL是两个闭合回路，以321BBB、、分别表示三个电流激发的磁场，如图所示，则下列各式错误的是：（B）（A）1101LIμldB（B）1)(2101LIIμldB（C）1)()(21021LIIμldBB（D）1)()(210321LIIμldBBB2．如图所示，在磁感强度为B的匀强磁场中，有一半径为R的半球面，B与半球面的轴线夹角为，则通过半球面的磁通量为多少：（A）（A）2cosRB（B）2/cosRB（C）24RB（D）2RB3．长直导线通以电流I弯成如图形状，则圆心O点的磁感强度大小为：(B)（A）0024IIRR（B）0048IIRR（C）0028IIRR（D）0044IIRR4．如图所示的正方形线圈ABCD，每边长为a，通有电流I，则正方形中心O处的磁感强度的大小是：(C)（A）02Ia（B）022Ia（C）022Ia（D）02Ia5．通有电流I的正方形线圈,边长为a，如图放置在均匀磁场中，已知磁感强度B沿Z轴方向，则线圈所受的磁力矩M为：（D）(A)2IaB，沿z方向(B)212IaB，沿z方向(C)2IaB，沿y方向(D)212IaB，沿y方向6．一电子以速度垂直进入磁感强度为B的均匀磁场中，此电子在磁场中运动轨道所围面积内的磁通量将：（B）xyzBOMNP30°（A）正比于B，反比于2（B）反比于B，正比于2（C）正比于B，反比于（D）反比于B，反比于7．一边长为2lm的立方体，它的三条边分别沿直角坐标x、y、z三个坐标轴正方向放置，立方体的一个顶点与坐标系的原点重合。有一均匀磁场(1063)Bijk特斯拉，通过立方体所在区域，则通过立方体的总磁通量为：（A）（A）0（B）40Wb（C）24Wb（D）12Wb8．如图所示，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为I，则下述式中哪一个是正确的（D）（A）102LIμldB（B）20LIμldB（C）30LIμldB（D）40LIμldB9．载有电流I的导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆筒上形成两个螺线管（R=2r），两螺线管单位长度上的匝数相等，两螺线管中的磁感强度大小BR和Br应满足：（B）（A）BR=2Br（B）BR=Br（C）2BR=Br（D）BR=4Br10．无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流。设圆柱体内（rR）的磁感强度为iB,圆柱体外（rR）的磁感强度为eB,则有：（D）（A）iB、eB均与r成正比（B）iB、eB均与r成反比（C）iB与r成反比，eB与r成正比（D）iB与r成正比，eB与r成反比11.一个带电粒子在下述何种场中运动时,有可能做匀速圆周运动的是：(B)(A)匀强电场；(B)匀强磁场；(C)面电荷附近的电场；(D)通电直导线的磁场。四、填空题：1．直导线放在B=0.100T的均匀磁场中并通以电流I=2.00A，导线与磁场方向成120°角，导线上长0.20m的一段所受的安培力f=0.0346N。2．载流导线在平面内分布，电流I从导线1流入，从导线2流出，圆半径为R，则图中O点磁感强度的大小为04IR。3．无限长通电导线弯成如图所示形状，电流为I，圆半径为R，则图中O点磁感强度的大小为08IRSI。4．载流导线在平面内分布，圆半径为R，则图中O点磁感强度的大小为02IR。5.无限长通电导线弯成如图所示形状，圆半径为R，则图中O点磁感强度的大小为0024IIRR。6.通过S面上某面元dS的元磁通为d,若线圈中的电流变为原来的2倍，通过同一面元的元磁通为d，则:dd1:2。7．在非均匀磁场中，有一带电量为q的运动电荷，当电荷运动至某点时，其速度为v，运动方向与磁场的夹角为α，此时测出它所受的磁力为mf，则该运动电荷所在处的磁感应强度的大小为sinmfq。8．电子质量m，电量e，以速度v飞入磁感应强度为B的均匀磁场中，v与B的夹角为θ，电子作螺旋运动，则螺旋线的螺旋矩h=2cosmeB。