大物習(xí)題10.doc

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1、習(xí)題10]10.1選擇題(1)對于安培環(huán)路定理的理解，正確的是：（A）若環(huán)流等于零，則在回路L上必定是H處處為零；（B）若環(huán)流等于零，則在回路L上必定不包圍電流；（C）若環(huán)流等于零，則在回路L所包圍傳導(dǎo)電流的代數(shù)和為零；（D）回路L上各點的H僅與回路L包圍的電流有關(guān)。[答案：C](2)對半徑為R載流為I的無限長直圓柱體，距軸線r處的磁感應(yīng)強度B（）（A）內(nèi)外部磁感應(yīng)強度B都與r成正比；（B）內(nèi)部磁感應(yīng)強度B與r成正比，外部磁感應(yīng)強度B與r成反比；（C）內(nèi)外部磁感應(yīng)強度B都與r成反比；（D）內(nèi)部磁感應(yīng)強度B與r成反比，外部磁感應(yīng)強度B與r成正比。[答案：B](3）質(zhì)量為m電量為q的粒子，以

2、速率v與均勻磁場B成θ角射入磁場，軌跡為一螺旋線，若要增大螺距則要（）（A）增加磁場B；（B）減少磁場B；（C）增加θ角；（D）減少速率v。[答案：B](4）一個100匝的圓形線圈，半徑為5厘米，通過電流為0.1安，當線圈在1.5T的磁場中從θ=0的位置轉(zhuǎn)到180度（θ為磁場方向和線圈磁矩方向的夾角）時磁場力做功為（）（A）0.24J；（B）2.4J；（C）0.14J；（D）14J。[答案：A]10.2填空題(1)邊長為a的正方形導(dǎo)線回路載有電流為I，則其中心處的磁感應(yīng)強度。[答案：，方向垂直正方形平面](2)計算有限長的直線電流產(chǎn)生的磁場用畢奧——薩伐爾定律，而用安培環(huán)路定理求得（填能

3、或不能）。[答案：能,不能](3)電荷在靜電場中沿任一閉合曲線移動一周，電場力做功為。電荷在磁場中沿任一閉合曲線移動一周，磁場力做功為。[答案：零，正或負或零](4)兩個大小相同的螺線管一個有鐵心一個沒有鐵心，當給兩個螺線管通以電流時，管內(nèi)的磁力線H分布相同，當把兩螺線管放在同一介質(zhì)中，管內(nèi)的磁力線H分布將。[答案：相同，不相同]10.3在同一磁感應(yīng)線上，各點的數(shù)值是否都相等?為何不把作用于運動電荷的磁力方向定義為磁感應(yīng)強度的方向?解:在同一磁感應(yīng)線上，各點的數(shù)值一般不相等．因為磁場作用于運動電荷的磁力方向不僅與磁感應(yīng)強度的方向有關(guān)，而且與電荷速度方向有關(guān)，即磁力方向并不是唯一由磁場決定

4、的，所以不把磁力方向定義為的方向．題10.3圖10.4(1)在沒有電流的空間區(qū)域里，如果磁感應(yīng)線是平行直線，磁感應(yīng)強度的大小在沿磁感應(yīng)線和垂直它的方向上是否可能變化(即磁場是否一定是均勻的)?(2)若存在電流，上述結(jié)論是否還對?解:(1)不可能變化，即磁場一定是均勻的．如圖作閉合回路可證明∴（2）若存在電流，上述結(jié)論不對．如無限大均勻帶電平面兩側(cè)之磁力線是平行直線，但方向相反，即.10.5用安培環(huán)路定理能否求有限長一段載流直導(dǎo)線周圍的磁場?答:不能，因為有限長載流直導(dǎo)線周圍磁場雖然有軸對稱性，但不是穩(wěn)恒電流，安培環(huán)路定理并不適用．10.6在載流長螺線管的情況下，我們導(dǎo)出其內(nèi)部，外面=0

5、，所以在載流螺線管外面環(huán)繞一周(見題10.6圖)的環(huán)路積分·d=0但從安培環(huán)路定理來看，環(huán)路L中有電流I穿過，環(huán)路積分應(yīng)為·d=這是為什么?解:我們導(dǎo)出,有一個假設(shè)的前提，即每匝電流均垂直于螺線管軸線．這時圖中環(huán)路上就一定沒有電流通過，即也是，與是不矛盾的．但這是導(dǎo)線橫截面積為零，螺距為零的理想模型．實際上以上假設(shè)并不真實存在，所以使得穿過的電流為，因此實際螺線管若是無限長時，只是的軸向分量為零，而垂直于軸的圓周方向分量,為管外一點到螺線管軸的距離．題10.6圖10.7如果一個電子在通過空間某一區(qū)域時不偏轉(zhuǎn)，能否肯定這個區(qū)域中沒有磁場?如果它發(fā)生偏轉(zhuǎn)能否肯定那個區(qū)域中存在著磁場?解：如果

6、一個電子在通過空間某一區(qū)域時不偏轉(zhuǎn)，不能肯定這個區(qū)域中沒有磁場，也可能存在互相垂直的電場和磁場，電子受的電場力與磁場力抵消所致．如果它發(fā)生偏轉(zhuǎn)也不能肯定那個區(qū)域存在著磁場，因為僅有電場也可以使電子偏轉(zhuǎn)． 10.8已知磁感應(yīng)強度Wb·m-2的均勻磁場，方向沿軸正方向，如題9-6圖所示．試求：(1)通過圖中面的磁通量；(2)通過圖中面的磁通量；(3)通過圖中面的磁通量．解：如題10.8圖所示題10.8圖(1)通過面積的磁通是(2)通過面積的磁通量(3)通過面積的磁通量(或)題10.9圖10.9如題10.9圖所示，、為長直導(dǎo)線，為圓心在點的一段圓弧形導(dǎo)線，其半徑為．若通以電流，求點的磁感應(yīng)強

7、度．解：如題10.9圖所示，點磁場由、、三部分電流產(chǎn)生．其中產(chǎn)生產(chǎn)生，方向垂直向里段產(chǎn)生，方向向里∴，方向向里．10.10在真空中，有兩根互相平行的無限長直導(dǎo)線和，相距0.1m，通有方向相反的電流，=20A,=10A，如題10.10圖所示．，兩點與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)．這兩點與導(dǎo)線的距離均為5.0cm．試求，兩點處的磁感應(yīng)強度，以及磁感應(yīng)強度為零的點的位置．題10.10圖解：如題10.10圖所示,方向垂直紙面向里(2)設(shè)在外側(cè)距離為處