大學(xué)物理電磁場練習(xí)題含答案

1、前面是答案和后面是題目,大家認真對對.三、穩(wěn)恒磁場答案 1-5 CADBC 6-8 CBC 三、穩(wěn)恒磁場習(xí)題1. 有一個圓形回路1及一個正方形回路2，圓直徑和正方形的邊長相等，二者中通有大小相等的電流，它們在各自中心產(chǎn)生的磁感強度的大小之比B1 / B2為 (A) 0.90 (B) 1.00 (C) 1.11 (D) 1.22 2. 邊長為l的正方形線圈中通有電流I，此線圈在A點(見圖)產(chǎn)生的磁感強度B為 (A) (B) (C) (D) 以上均不對 3. 通有電流I的無限長直導(dǎo)線有如圖三種形狀，則P，Q，O各點磁感強度的大小BP，BQ，BO間的關(guān)系為： (A) BP > BQ >

2、BO . (B) BQ > BP > BO (C)BQ > BO > BP (D) BO > BQ > BP 4. 無限長載流空心圓柱導(dǎo)體的內(nèi)外半徑分別為a、b，電流在導(dǎo)體截面上均勻分布，則空間各處的的大小與場點到圓柱中心軸線的距離r的關(guān)系定性地如圖所示正確的圖是 5. 電流I由長直導(dǎo)線1沿平行bc邊方向經(jīng)a點流入由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的正三角形線框，再由b點沿垂直ac邊方向流出，經(jīng)長直導(dǎo)線2返回電源(如圖)若載流直導(dǎo)線1、2和三角形框中的電流在框中心O點產(chǎn)生的磁感強度分別用、和表示，則O點的磁感強度大小 (A) B = 0，因為B1 = B2 = B3 =

3、0 (B) B = 0，因為雖然B1 0、B2 0，但，B3 = 0 (C) B 0，因為雖然B2 = 0、B3= 0，但B1 0 (D) B 0，因為雖然，但B3 0 6. 電流由長直導(dǎo)線1沿半徑方向經(jīng)a點流入一電阻均勻的圓環(huán)，再由b點沿切向從圓環(huán)流出，經(jīng)長導(dǎo)線2返回電源(如圖)已知直導(dǎo)線上電流強度為I，圓環(huán)的半徑為R，且a、b與圓心O三點在同一直線上設(shè)直電流1、2及圓環(huán)電流分別在O點產(chǎn)生的磁感強度為、及，則O點的磁感強度的大小 (A) B = 0，因為B1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因為，B3 = 0 (C) B 0，因為雖然B1 = B3 = 0，但B2 0 (D)

4、 B 0，因為雖然B1 = B2 = 0，但B3 0 (E) B 0，因為雖然B2 = B3 = 0，但B1 0 v7. 電流由長直導(dǎo)線1沿切向經(jīng)a點流入一個電阻均勻的圓環(huán)，再由b點沿切向從圓環(huán)流出，經(jīng)長直導(dǎo)線2返回電源(如圖)已知直導(dǎo)線上電流強度為I，圓環(huán)的半徑為R，且a、b和圓心O在同一直線上設(shè)長直載流導(dǎo)線1、2和圓環(huán)中的電流分別在O點產(chǎn)生的磁感強度為、，則圓心處磁感強度的大小 (A) B = 0，因為B1 = B2 = B3 = 0 (B) B = 0，因為雖然B1 0、B2 0，但，B3 = 0 (C) B 0，因為B1 0、B2 0，B3 0 (D) B 0，因為雖然B3 = 0，但

5、 8. 在半徑為R的長直金屬圓柱體內(nèi)部挖去一個半徑為r的長直圓柱體，兩柱體軸線平行，其間距為a，如圖今在此導(dǎo)體上通以電流I，電流在截面上均勻分布，則空心部分軸線上O點的磁感強度的大小為 (A) (B) (C) (D) 參考解： 導(dǎo)體中電流密度設(shè)想在導(dǎo)體的挖空部分同時有電流密度為J和J的流向相反的電流這樣，空心部分軸線上的磁感強度可以看成是電流密度為J的實心圓柱體在挖空部分軸線上的磁感強度和占據(jù)挖空部分的電流密度J的實心圓柱在軸線上的磁感強度的矢量和由安培環(huán)路定理可以求得 , 所以挖空部分軸線上一點的磁感強度的大小就等于 9. pR2c 3分10. 3分11. 6.67×10-7 T

6、3分 7.20×10-7 A·m2 2分12. 減小 2分 在區(qū)域減??；在區(qū)域增大(x為離圓心的距離) 3分13. 0 1分 2分14. 4×10-6 T 2分 5 A 2分15. 1分 0 2分 2 2分16. 解：電子繞原子核運動的向心力是庫侖力提供的 即 ，由此得 2分 電子單位時間繞原子核的周數(shù)即頻率 2分由于電子的運動所形成的圓電流 因為電子帶負電，電流i的流向與 方向相反 2分 i在圓心處產(chǎn)生的磁感強度 其方向垂直紙面向外 2分17. 解：將導(dǎo)線分成1、2、3、4四部份，各部分在O點產(chǎn)生的磁感強度設(shè)為B1、B2、B3、B4根據(jù)疊加原理O點的磁感強度為：

7、 、均為0，故 2分 方向Ä 2分 方向 Ä 2分其中 ， 方向 Ä 2分18. 解：電流元在O點產(chǎn)生的方向為(-z方向) 電流元在O點產(chǎn)生的方向為Ä(-x方向) 電流元在O點產(chǎn)生的方向為Ä (-x方向) 3分 2分19. 解：設(shè)x為假想平面里面的一邊與對稱中心軸線距離， ， 2分 dS = ldr (導(dǎo)線內(nèi)) 2分 (導(dǎo)線外) 2分 2分令 dF / dx = 0， 得F 最大時 2分20. 解：洛倫茲力的大小 1分對質(zhì)子： 1分對電子： 1分 1分 1分21. 解：電子在磁場中作半徑為的圓周運動 2分連接入射和出射點的線段將是圓周的一條弦，

8、如圖所示所以入射和出射點間的距離為： 3分22. 解：在任一根導(dǎo)線上(例如導(dǎo)線2)取一線元dl，該線元距O點為l該處的磁感強度為 2分方向垂直于紙面向里 1分電流元Idl受到的磁力為 2分其大小 2分方向垂直于導(dǎo)線2，如圖所示該力對O點的力矩為 1分 2分任一段單位長度導(dǎo)線所受磁力對O點的力矩 2分導(dǎo)線2所受力矩方向垂直圖面向上，導(dǎo)線1所受力矩方向與此相反23. (C) 24. (B) 25. 解： 200 A/m 3分 1.06 T 2分26. 解： B = F /S=2.0×10-2 T 2分 32 A/m 2分 6.25×10-4 T·m/A 2分 496

9、2分9. 一磁場的磁感強度為 (SI)，則通過一半徑為R，開口向z軸正方向的半球殼表面的磁通量的大小為_Wb 10. 在勻強磁場中，取一半徑為R的圓，圓面的法線與成60°角，如圖所示，則通過以該圓周為邊線的如圖所示的任意曲面S的磁通量 _ 11. 一質(zhì)點帶有電荷q =8.0×10-10 C，以速度v =3.0×105 m·s-1在半徑為R =6.00×10-3 m的圓周上，作勻速圓周運動 該帶電質(zhì)點在軌道中心所產(chǎn)生的磁感強度B =_，該帶電質(zhì)點軌道運動的磁矩pm =_(m0 =4p×10-7 H·m-1) 12. 載有一定電

10、流的圓線圈在周圍空間產(chǎn)生的磁場與圓線圈半徑R有關(guān)，當(dāng)圓線圈半徑增大時， (1) 圓線圈中心點(即圓心)的磁場_(2) 圓線圈軸線上各點的磁場_13. 如圖，平行的無限長直載流導(dǎo)線A和B，電流強度均為I，垂直紙面向外，兩根載流導(dǎo)線之間相距為a，則 (1) 中點(P點)的磁感強度_(2) 磁感強度沿圖中環(huán)路L的線積分_ 14. 一條無限長直導(dǎo)線載有10 A的電流在離它 0.5 m遠的地方它產(chǎn)生的磁感強度B為_ 一條長直載流導(dǎo)線，在離它 1 cm處產(chǎn)生的磁感強度是10-4 T，它所載的電流為_ 15. 兩根長直導(dǎo)線通有電流I，圖示有三種環(huán)路；在每種情況下，等于： _(對環(huán)路a) _(對環(huán)路b) _(

11、對環(huán)路c) 16. 設(shè)氫原子基態(tài)的電子軌道半徑為a0，求由于電子的軌道運動(如圖)在原子核處(圓心處)產(chǎn)生的磁感強度的大小和方向 17. 一根無限長導(dǎo)線彎成如圖形狀，設(shè)各線段都在同一平面內(nèi)(紙面內(nèi))，其中第二段是半徑為R的四分之一圓弧，其余為直線導(dǎo)線中通有電流I，求圖中O點處的磁感強度 18. 如圖，1、3為半無限長直載流導(dǎo)線，它們與半圓形載流導(dǎo)線相連導(dǎo)線1在xOy平面內(nèi)，導(dǎo)線2、3在Oyz平面內(nèi)試指出電流元、在O點產(chǎn)生的的方向，并寫出此載流導(dǎo)線在O點總磁感強度(包括大小與方向) 19. 一根半徑為R的長直導(dǎo)線載有電流I，作一寬為R、長為l的假想平面S，如圖所示。若假想平面S可在導(dǎo)線直徑與軸O

12、O所確定的平面內(nèi)離開OO軸移動至遠處試求當(dāng)通過S面的磁通量最大時S平面的位置(設(shè)直導(dǎo)線內(nèi)電流分布是均勻的) 20. 質(zhì)子和電子以相同的速度垂直飛入磁感強度為的勻強磁場中，試求質(zhì)子軌道半徑R1與電子軌道半徑R2的比值 21. 磁感強度為的均勻磁場只存在于x > 0的空間中，在x = 0的平面上有理想邊界，且垂直紙面向內(nèi)，如圖所示一電子質(zhì)量為m、電荷為-e，它在紙面內(nèi)以與x = 0的界面成60°角的速度進入磁場求電子在磁場中的出射點與入射點間的距離 22. 如圖所示，兩根相互絕緣的無限長直導(dǎo)線1和2絞接于O點，兩導(dǎo)線間夾角為q，通有相同的電流I試求單位長度的導(dǎo)線所受磁力對O點的力矩 23. 磁介質(zhì)有三種，用相對磁導(dǎo)率mr表征它們各自的特性時， (A) 順磁質(zhì)mr >0，抗磁質(zhì)mr <0，鐵磁質(zhì)mr >>1 (B) 順磁質(zhì)mr >1，抗磁質(zhì)mr =1，鐵磁質(zhì)mr >>1 (C) 順磁質(zhì)mr >1，抗磁質(zhì)mr <1，鐵磁質(zhì)mr >>1 (D) 順磁質(zhì)mr <0，抗磁質(zhì)mr <1，鐵磁質(zhì)mr >0 24. 順磁物質(zhì)的磁導(dǎo)率： (A) 比真空的磁導(dǎo)率略小 (B) 比真空的磁導(dǎo)率略大 (C) 遠小于真空的磁導(dǎo)率 (D) 遠大于真空的磁導(dǎo)率 2