11稳恒磁场基本性质习题

1稳恒磁场的基本性质习题班级姓名学号成绩学习要求：掌握磁感应强度的概念，理解毕奥—萨伐尔定律，能计算简单问题中的磁感应强度；掌握稳恒磁场的规律，理解磁场高斯定理和安培环路定理，能用安培环路定理计算磁感应强度。一、选择题1.室温下，铜导线内自由电子数密度为n=8.5×1028个/米3，电流密度的大小J=2×106安/米2，则电子定向漂移速率为：(A)1.5×10-4米/秒.(B)1.5×10-2米/秒.(C)5.4×102米/秒.(D)1.1×105米/秒.2．关于磁场中某点磁感应强度的方向和大小，下列说法中正确的是【】(A)磁感应强度的方向与运动电荷的受力方向平行(B)磁感应强度的方向与运动电荷的受力方向垂直(C)磁感应强度的大小与运动电荷的电量成反比(D)磁感应强度的大小与运动电荷的速度成反比3．在磁感应强度为B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n与B的夹角为，如图1所示.则通过半球面S的磁通量为【】(A)r2B(B)2r2B(C)r2Bsin(D)r2Bcos4．用相同细导线分别均匀密绕成两个单位长度匝数相等的半径为R和r的长直螺线管(R=2r)，螺线管长度远大于半径.今让两螺线管载有电流均为I，则两螺线管中的磁感强度大小BR和Br应满足【】(A)BR=2Br(B)BR=Br(C)2BR=Br(D)BR=4Br5．如图2所示，有两根载有相同电流的无限长直导线，分别通过x1=1、x2=3的点，且平行于Y轴，则磁感应强度等于零的地方是【】(A)在x=2的直线上(B)在x2的区域(C)在x1的区域(D)不在OXY平面上6.电流I1穿过一回路l，而电流I2则在回路的外面，于是有(A)l上各点的B及积分lBdl都只与I1有关.(B)l上各点的B只与I1有关，积分lBdl与I1、I2有关.(C)l上各点的B与I1、I2有关，积分lBdl与I2无关.(D)l上各点的B及积分lBdl都与I1、I2有关.7．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B1，圆柱体外(rR)的磁感强度为B2，则有【】(A)B1、B2均与r成正比(B)B1、B2均与r成反比(C)B1与r成正比,B2与r成反比(D)B1与r成反比,B2与r成正比8．在图3(a)、(b)中各有一半径相同的圆形回路L1和L2，圆周内有电流I1和I2，其分布相同，且均在真空中，但在图(b）中，L2回路外有电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，则【】(A)1dLlB=2dLlB,21PPBB(B)1dLlB2dLlB,21PPBB(C)1dLlB=2dLlB,21PPBB(D)1dLlB2dLlB,21PPBB二、填空题1．电源电动势的定义为；其数学表达式为：。电动势的方向是在电源内部的方向2．在磁场中某点处的磁感应强度0.400.20(T)Bij，一电子以速度660.50101.010(m/s)vij通过该点，则作用于该电子上的磁场力F3．半径为a1的载流圆形线圈与边长为a2的方形载流线圈，通有相同的电流，若两线圈中心O1和O2的磁感应强度相同，则半径与边长之比a1:a2=4．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(hR)的无限长狭缝后，在沿轴向均匀地流有电流，其面电流密度为i（如图4所示），则管轴线上磁感应强度的大小B=5．两根导线沿半径方向被引到铁环上A、C两点，电流方向如图5所示。环中心O处的磁感应强度B=6．氢原子处在基态（正常状态）时，它的电子可看作是沿半径为a=0.53×10-8cm的轨道做匀速圆周运动，速率为2.2×103cm/s，那么轨道中心磁感应强度的大小B=7．两平行直导线相距d=40cm，每根导线载有电流I1=I2=20A。则通过图6中斜线面积的磁通量m（设r1=r3=10cm，l=25cm）8．如图7，在无限长直载流导线的右侧有面积为S1和S2两个矩形回路。两个回路与长直载流导线在同一平面，且矩形回路的一边与长直载流导线平行，则通过面积为S1的矩形回路的磁通量与通过面积为S2的矩形回路的磁通量之比为__图4图5图6图7SBn（b）（a）P1L1I1I2P2L2I1I2I3图1图2图32三、计算题1．已知空间各处的磁感应强度B都沿x轴正方向，而且磁场是均匀的，B=1T。求下列三种情形中，穿过一面积为2m2的平面的磁通量。（1）平面与yz平面平行；（2）平面与xz平面平行；（3）平面与y轴平行，又与x轴成45°角。2．四条相互平行的载流长直导线中的电流均为I，如图示放置。正方形的边长为a，则正方形中心O处的磁感应强度。3．一塑料圆盘，半径为R，电荷q均匀地分布于表面，圆盘绕通过圆心垂直盘面的轴转动，角速度为。求圆盘中心处的磁感应强度。4．在一半径R的无限长半圆筒形金属薄片中，沿长度方向有电流I通过，且横截面上电流分布均匀。试求圆柱轴线任一点的磁感应强度。5．如图所示，将一导线由内向外密绕成内半径为R1，外半径为R2的圆形平面线圈，共有N匝，设电流为I，求此圆形平面载流线圈在中心O处产生的磁感应强度的大小。6．(1)用安培环路定律求半径为a电流为I的无限长直均匀载流导线在空间任意一点(该点距轴线为r)激发的磁场.(2)如图所示,两条平行的半径为a的无限长直载流导线A、B相距为d,电流为I.点P1、P2、P3分别距电流A的中心轴线为x1、x2、x3,，它们与电流A、B的轴线共面,求P1、P2、P3各点处的磁感应强度的大小和方向.7．有两无限大平行载流平面，它们的电流密度大小分别为1j和2j，如图所示，求：（1）两载流平面之间的磁感应强度；（2）两平面之外的磁感应强度。R1R2IIIIaaOa1j2j···dxIIP1P2P3AB