武汉理工大学大学物理-习题册-稳恒磁场

练习16、磁场磁感应强度一、选择题1.B0022IBrμ222Rr/2rRmpNIS22Ir212IR2.D042IRμ004[cos45cos135]2ILB二、填空题3.CR2RI2I132230BB10B1.磁场线是闭合线0mSBdS表明磁场是无源场O2.封闭曲面上0m12//mmddmdBdSdBI02sin4IdldBr3.02sin904qvBR719516410810310436105210T3mpIS195881031061022127210Am.或02IBRμ22vqRRqST计算题1.解：060a1B2B3BIo00212026360IIBRR方向：由图知：o点到直导线的距离：cos602adad01cos0cos304IBd()03(1)22Ia03cos150cos1804IBd()03(1)22Ia则：01230.21IBBBBa方向：060a1B2B3BIo0160904[sin()sin()]IBd03(1)22Ia补偿法013060604222[sinsin()]IaIBBa2.解:将薄金属板沿宽度方向分割如图：drdr对应电流：IdIdradI在P点处磁场为：02dIdBr可知所有分割带在P点处磁场方向相同，由磁场叠加原理可求得在P点处:00ln22xaxIdrIxaBdBaraa方向：orPxI练习17安培环路定理Ir02/raIrba220222一、选择题1.B(先用安培环路定理求B分布)2.B3.DiIBrR022eIBr02IL二、填空题1.回路甲021(2)BdlII回路乙Bdl0I乙I1I2甲2.BdlI0II3.静电场是保守场LBdlI0sLEdl0磁场是非保守场（或涡旋场）三、计算题IIR1R2R31.解：由电流的对称性知，磁场具有轴对称性，方向沿垂直于对称轴的圆环切向。如图作积分环路，取正向，由安培环路定理：r0lBdlI即：2lBdlBr今lBdllBdlcos02BrlBdlII1R2R3RrII则：0212IrBR221IIrRrR1①12RrR②则：02IBr③23RrR2222232(1)rRIIRR则：22032232-2-IRrBrRR④3rR0I则：0B02lBrIBdl2.解:Iabd如图取dS[B大小都一样的元区]xdx[先用安培环路定理求出]距导线x远处B的大小02IBx方向：阴影部分通过的磁通量为:mdBdSBdS02Iadxx通过矩形线圈的磁通量为:mmd83.6610Wb0ln2Iadbd02dbdIadxx练习18磁场对载流导线的作用一、选择题1.ＣI2I1BF2.ＤIBIFI3.Ａ二、填空题1.xzyIdl11Idl22Idl33BBFF都平行z轴向上2.IBIFIIBmMpB平移靠近直导线转动，并平移靠近直导线3.BIIBLOCCBO1.解：1I2IABCdABFACF已知：I1、I2、d及每边长l。o0122sin902ACACIIFBIlld对于AC：012ACIBddFIdlB应用安培定律：0122ABBClIFFdFIdlrocos30012o2cos30dldIIdrrr取电流元对于AB、BC：IdlBcF算出磁场分布012323ln32IIdld三、计算题1I2IABCdABFACF012323ln32ABBCIIdlFFd0122ACIIFldACABBCFFFF合012012323ln232IIlIIdlFdd合则的大小：F合的方向水平向左。F合02cos60ACABFFBcF2.解:1Idl1df1I2B2I1B2dfa1211dfBIdl2122dfBIdl0222IBa0112IBa导线1、2单位长度所受磁力：012112IIdfdla012222IIdfdladFIdlB应用安培定律：即:0122IIfa相互吸引的方向。练习19磁场对运动电荷的作用一、选择题1.ＤmMpB2mTqB回转周期与电子速率无关03.B2.Ｃ二、填空题1.qITmvRqB2vqR22eBmmpIS222eBRm222ReBm2.sinmMpBsinISBcosmBS所以sincosmMItanI3.BmpIS212IR20.157Am21103.140.102sinmMpBsin90mpB0.1570.5027.8510Nm方向向下1.解：如图：因为处于平衡，所受的磁力矩大小相等方向相反（对轴）oo重力矩：线框的重力矩与线框12sinsin2lMglSglSl22sinSlg磁力矩：22sin()0cos2mMFllIB三、计算题mgmgmgoabcIdomFmfmf平衡时：12MM所以：222sincosSlglIB212sinMSlg22cosMlIB因为：2SgBItanooadbcIB393510T.2.解:rdrB①宽度为dr的圆环在旋转时产生的电流强度dqdIT22rdr②圆环磁矩大小为:mdp2mdpdIr则磁力矩dM大小为:mdMBdp③圆盘磁力矩M为:MdMrdr3rdr3Brdr414BR30RBrdr2dq