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《大物習(xí)題10.doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、習(xí)題10]10.1選擇題(1)對(duì)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(diǎn)的H僅與回路L包圍的電流有關(guān)。[答案:C](2)對(duì)半徑為R載流為I的無(wú)限長(zhǎng)直圓柱體,距軸線(xiàn)r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B()(A)內(nèi)外部磁感應(yīng)強(qiáng)度B都與r成正比;(B)內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B與r成正比,外部磁感應(yīng)強(qiáng)度B與r成反比;(C)內(nèi)外部磁感應(yīng)強(qiáng)度B都與r成反比;(D)內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B與r成反比,外部磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)B成θ角射入磁場(chǎng),軌跡為一螺旋線(xiàn),若要增大螺距則要()(A)增加磁場(chǎng)B;(B)減少磁場(chǎng)B;(C)增加θ角;(D)減少速率v。[答案:B](4)一個(gè)100匝的圓形線(xiàn)圈,半徑為5厘米,通過(guò)電流為0.1安,當(dāng)線(xiàn)圈在1.5T的磁場(chǎng)中從θ=0的位置轉(zhuǎn)到180度(θ為磁場(chǎng)方向和線(xiàn)圈磁矩方向的夾角)時(shí)磁場(chǎng)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(zhǎng)為a的正方形導(dǎo)線(xiàn)回路載有電流為I,則其中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。[答案:,方向垂直正方形平面](2)計(jì)算有限長(zhǎng)的直線(xiàn)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(chǎng)中沿任一閉合曲線(xiàn)移動(dòng)一周,電場(chǎng)力做功為。電荷在磁場(chǎng)中沿任一閉合曲線(xiàn)移動(dòng)一周,磁場(chǎng)力做功為。[答案:零,正或負(fù)或零](4)兩個(gè)大小相同的螺線(xiàn)管一個(gè)有鐵心一個(gè)沒(méi)有鐵心,當(dāng)給兩個(gè)螺線(xiàn)管通以電流時(shí),管內(nèi)的磁力線(xiàn)H分布相同,當(dāng)把兩螺線(xiàn)管放在同一介質(zhì)中,管內(nèi)的磁力線(xiàn)H分布將。[答案:相同,不相同]10.3在同一磁感應(yīng)線(xiàn)上,各點(diǎn)的數(shù)值是否都相等?為何不把作用于運(yùn)動(dòng)電荷的磁力方向定義為磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?解:在同一磁感應(yīng)線(xiàn)上,各點(diǎn)的數(shù)值一般不相等.因?yàn)榇艌?chǎng)作用于運(yùn)動(dòng)電荷的磁力方向不僅與磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)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(méi)有電流的空間區(qū)域里,如果磁感應(yīng)線(xiàn)是平行直線(xiàn),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小在沿磁感應(yīng)線(xiàn)和垂直它的方向上是否可能變化(即磁場(chǎng)是否一定是均勻的)?(2)若存在電流,上述結(jié)論是否還對(duì)?解:(1)不可能變化,即磁場(chǎng)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(duì).如無(wú)限大均勻帶電平面兩側(cè)之磁力線(xiàn)是平行直線(xiàn),但方向相反,即.10.5用安培環(huán)路定理能否求有限長(zhǎng)一段載流直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)拇艌?chǎng)?答:不能,因?yàn)橛邢揲L(zhǎng)載流直導(dǎo)線(xiàn)周?chē)艌?chǎng)雖然有軸對(duì)稱(chēng)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(zhǎng)螺線(xiàn)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(xiàn)管外面環(huán)繞一周(見(jiàn)題10.6圖)的環(huán)路積分·d=0但從安培環(huán)路定理來(lái)看,環(huán)路L中有電流I穿過(guò),環(huán)路積分應(yīng)為·d=這是為什么?解:我們導(dǎo)出,有一個(gè)假設(shè)的前提,即每匝電流均垂直于螺線(xiàn)管軸線(xiàn).這時(shí)圖中環(huán)路上就一定沒(méi)有電流通過(guò),即也是,與是不矛盾的.但這是導(dǎo)線(xiàn)橫截面積為零,螺距為零的理想模型.實(shí)際上以上假設(shè)并不真實(shí)存在,所以使得穿過(guò)的電流為,因此實(shí)際螺線(xiàn)管若是無(wú)限長(zhǎng)時(shí),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(diǎn)到螺線(xiàn)管軸的距離.題10.6圖10.7如果一個(gè)電子在通過(guò)空間某一區(qū)域時(shí)不偏轉(zhuǎn),能否肯定這個(gè)區(qū)域中沒(méi)有磁場(chǎng)?如果它發(fā)生偏轉(zhuǎn)能否肯定那個(gè)區(qū)域中存在著磁場(chǎng)?解:如果
6、一個(gè)電子在通過(guò)空間某一區(qū)域時(shí)不偏轉(zhuǎn),不能肯定這個(gè)區(qū)域中沒(méi)有磁場(chǎng),也可能存在互相垂直的電場(chǎng)和磁場(chǎng),電子受的電場(chǎng)力與磁場(chǎng)力抵消所致.如果它發(fā)生偏轉(zhuǎn)也不能肯定那個(gè)區(qū)域存在著磁場(chǎng),因?yàn)閮H有電場(chǎng)也可以使電子偏轉(zhuǎn).
10.8已知磁感應(yīng)強(qiáng)度Wb·m-2的均勻磁場(chǎng),方向沿軸正方向,如題9-6圖所示.試求:(1)通過(guò)圖中面的磁通量;(2)通過(guò)圖中面的磁通量;(3)通過(guò)圖中面的磁通量.解:如題10.8圖所示題10.8圖(1)通過(guò)面積的磁通是(2)通過(guò)面積的磁通量(3)通過(guò)面積的磁通量(或)題10.9圖10.9如題10.9圖所示,、為長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn),為圓心在點(diǎn)的一段圓弧形導(dǎo)線(xiàn),其半徑為.若通以電流,求點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)
7、度.解:如題10.9圖所示,點(diǎn)磁場(chǎng)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(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)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(diǎn)與導(dǎo)線(xiàn)在同一平面內(nèi).這兩點(diǎn)與導(dǎo)線(xiàn)的距離均為5.0cm.試求,兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,以及磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)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