大学物理规范作业(本一)24解答

1大学物理规范作业总（24）磁场2一、选择题分析:1.电流I由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀分布的圆环，再由b点沿半径方向流出，经长直导线2返回电源，已知长直导线电流为I，圆环半径R，若长直导线1、2和圆环在O点产生的磁感应强度用B1、B2、B3表示，则O点磁感应强度为（）000)(0)(321321BBBBBBBA00)(00)(321321BBBDBBBC但但A1l2l31I32IRlRIB22131031·RlRIB22232032322311ISlISlab12R32.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（）不变上各点的不变内的回路BLILAi,)(改变上各点的不变内的回路BLILBi,)(不变上各点的改变内的回路BLILCi,)(改变上各点的改变内的回路BLILDi,)(iLIldB0B4二、填空题分析:1.按照经典物理理论，设氢原子处于基态时，它的电子以速度v=2.2×108cm/s，在r=0.53×10-8cm轨道上作匀速圆周运动，若已知电子的带电量e=-1.6×10-19库，则电子在轨道中心激发的磁感应强度的大小B=。（1）运动电荷的磁场T.revB5312420（2）圆电流中心的磁场,20rIBr/veI2代入后结果相同。T53.125解:2.“无限长”导线弯成如图(a)、(b)两个形状，通过电流为I，若分别用Ba和Bb表示两种情况下载流导线在O点产生的磁感应强度的大小，则Ba=，而Bb=。)cos(cosRIRIBa24221000RIRI4400)π(πR/IμRIμBb6cos0cos24223100)(RIRI231600（a）（b）RIRI4400)231(600RIRI63.若要使半径为4×10-3m的裸铜线表面的磁感强度为7.O×10-5T，则铜线中需要通过的电流为。解：由公式可得电流强度为:rIB2002rBI753104100.71042A4.11.4A7三、计算题1.研究受控热核反应的托卡马克装置中，用螺绕环产生的磁场来约束其中的等离子体。设某一托卡马克装置中环管轴线的半径为2.0m，管截面半径为1.0m，环上均匀绕有10km长的水冷铜线。求铜线内通入峰值为的脉冲电流时，管内中心的磁场峰值多大？（近似地按恒定电流计算。）A4103.7解:螺绕环的总匝数为rlN2由安培环路定理rlINIRB2200rRlIB2040.20.141010103.71042347T6.1182.二平行直导线相距d=40cm，每根载有电流I1=I2=20A，求（1）导线平面内与导线等距的A点的磁感应强度；（2）通过图中阴影面积的磁通量。（r1=r3=10cm,L=25cm）d1r3r1I2IA2rL解：（1）如图建立坐标xo)(2200xdIxIBx222200dIdIBA)(1045TdI029d1r3r1I2I2rLxo)(2200xdIxIBx（2）设环路方向如图所示SSdBLdxxdIxIrdr31)(2200SBdS)(102.26Wb103.矩形螺绕环，N、D1、D2、h、I已知，求（1）环内磁感应强度B的分布；（2）通过阴影部分的磁通量。解：（1）如图作环路，并让环路绕向与磁感应强度方向相同。2D1DhrNIdlBL0rNIB20得iLIldB0由，（2）设包围阴影部分的环路平面法线方向与磁感应强度方向相同。SSdBSBdS220122DDhdrrNI210ln2DDNIh