大學(xué)物理下經(jīng)典計算題

《大學(xué)物理下經(jīng)典計算題》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、11．寬為b的無限長平面導(dǎo)體薄板，通過電流為I，電流沿板寬度方向均勻分布，求(1)在薄板平面內(nèi)，離板的一邊距離為b的M點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)通過板的中線并與板面垂直的直線上的一點N處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，N點到板面的距離為x。解：建立如圖所示的坐標(biāo)系，在導(dǎo)體上平行于電流方向取寬度為dy窄條作為電流元，其電流為1(1)電流元在M點的磁感強(qiáng)度大小方向如圖所示M點的磁感強(qiáng)度沿負(fù)x方向,大小1(2)電流元在N點的磁感強(qiáng)度大小N點的總磁感強(qiáng)度沿y軸方向，大小1完22．在半徑R=1cm的無限長半圓柱形金屬薄片中，有電流I=5A自下而上通過，如圖所示，試求圓柱軸線上一點P的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：建立如圖

2、所示的坐標(biāo)系，在導(dǎo)體上平行于電流方向取寬度為d?窄條作為電流元2由于電流對稱分布，P的磁感強(qiáng)度沿x軸方向。大小完33．一個塑料圓盤，半徑為R，電荷q均勻分布于表面，圓盤繞通過圓心垂直盤面的軸轉(zhuǎn)動，角速度為?。求圓盤中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：在圓盤上取半徑為r、寬度為dr的同心圓環(huán)，其帶電量圓環(huán)的電流3圓環(huán)電流在環(huán)心的磁感強(qiáng)度大小圓盤中心處的總磁感強(qiáng)度大小磁感強(qiáng)度方向垂直于紙面完44．兩平行長直導(dǎo)線相距d=40cm，通過導(dǎo)線的電流I1=I2=20A，電流流向如圖所示。求(1)兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)與兩導(dǎo)線等距的一點P處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。(2)通過圖中斜線所示面積的磁通量（r1=r3=10cm

3、，l=25cm）。解：(1)兩導(dǎo)線電流的P點激發(fā)的磁感強(qiáng)度分別為4P點總磁感強(qiáng)度方向垂直于板面向外。4(2)在矩形面上，距離左邊導(dǎo)線電流為r處取長度為l寬度為dr的矩形面元，電流I1激發(fā)的磁場，通過矩形面元的磁通量電流I1的磁場，通過矩形的磁通量4通過矩形的總磁通量完55．在半徑為R的無限長金屬圓柱體內(nèi)部挖去一半徑為r的無限長圓柱體，兩柱體的軸線平行，相距為d，如圖所示。今有電流沿空心柱體的軸線方向流動，電流I均勻分布在空心柱體的截面上。分別求圓柱軸線上和空心部分軸線上O、O?點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??；解：(1)金屬圓柱體挖去小圓柱前在O、O?處的磁感強(qiáng)度可由安培環(huán)路定理求得5(2)

4、挖去的小圓柱在O、O?處的磁感強(qiáng)度可由安培環(huán)路定理求得5(3)金屬圓柱體挖去小圓柱后在O、O?處的磁感強(qiáng)度完66．截面積為S、密度為?的銅導(dǎo)線被彎成正方形的三邊，可以繞水平軸OO?轉(zhuǎn)動，如圖所示。導(dǎo)線放在方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)導(dǎo)線中的電流為I時，導(dǎo)線離開原來的豎直位置偏轉(zhuǎn)一個角度?而平衡。求磁感應(yīng)強(qiáng)度。若S=2mm2，?=8.9g/cm3，?=15o，I=10A，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為多少？解：導(dǎo)線受重力和磁場力磁場力的力矩6重力的力矩由力矩平衡條件完77．半徑為R=0.1m的半圓形閉合線圈，載有電流I=10A，放在均勻磁場中，磁場方向與線圈平面平行，如圖所示。已知B=0.5T

5、，求(1)線圈所受力矩的大小和方向(以直徑為轉(zhuǎn)軸)；(2)若線圈受上述磁場作用轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場垂直的位置，則力矩作功為多少？解：(1)7方向沿直徑向上。(2)完88．在紙面所在平面內(nèi)有一根通有電流為I的無限長直導(dǎo)線，其旁邊有一個邊長為l的等邊三角形線圈ACD，該線圈的AC邊與長直導(dǎo)線距離最近且相互平行，今使線圈ACD在紙面內(nèi)以勻速?遠(yuǎn)離長直導(dǎo)線運動，且?與長直導(dǎo)線相垂直。求當(dāng)線圈AC邊與長直導(dǎo)線相距為a時，線圈ACD內(nèi)的動生電動勢?。解：通過線圈ACD的磁通量8完99．如圖所示，無限長直導(dǎo)線AB中電流為i，矩形導(dǎo)線框abcd與長直導(dǎo)線共面，且ad//AB，dc邊固定，ab邊沿

6、da及cb以速度無摩擦地勻速平動，設(shè)線框自感忽略不計，t=0時，ab邊與dc邊重合。(1)如i=I0，I0為常量，求ab中的感應(yīng)電動勢，ab兩點哪點電勢高？(2)如i=I0cos?t，求線框中的總感應(yīng)電動勢。解：通過線圈abcd的磁通量9感應(yīng)電動勢方向由b指向a，即a點為高電勢。9(2)完1010．如圖所示，AB和CD為兩根金屬棒，長度l都是1m，電阻R都是4?，放置在均勻磁場中，已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T，方向垂直于紙面向里。當(dāng)兩根金屬棒在導(dǎo)軌上分別以?1=4m/s和?2=2m/s的速度向左運動時，忽略導(dǎo)軌的電阻，試求(1)兩金屬棒中各自的動生電動勢的大小和方向，并在圖上標(biāo)

7、出方向；(2)金屬棒兩端的電勢差UAB和UCD；(3)金屬棒中點O1和O2之間的電勢差。解：(1)方向A→B10方向C→D(2)10(3)完1111．如圖所示，在半徑為R的無限長直圓柱形空間內(nèi)，存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場，B的方向平行于圓柱軸線，在垂直于圓柱軸線的平面內(nèi)有一根無限長直導(dǎo)線，直導(dǎo)線與圓柱軸線相距為d，且d>R，已知dB/dt=k，k為大于零的常量，求長直導(dǎo)線中的感應(yīng)電動勢的大小和方向。解：在垂直于圓柱軸線的無限長直導(dǎo)線所在平面內(nèi)作矩形回路ABCD，AB與圓柱軸線相距為d?；芈?/p>