大學(xué)物理作業(yè)磁場

1、大學(xué)物理作業(yè) 磁感應(yīng)強度班級 _ 學(xué)號 _ 姓名 _ 成績 _一、選擇題：（注意：題目中可能有一個或幾個正確答案） 1一磁場的磁感應(yīng)強度為（T），則通過一半徑為R，開口向z正方向的半球殼表面的磁通量的大小是：(A) (B) (C)(D) C 解：如圖所示，半徑為R的半球面和半徑為R的圓平面組成一個封閉曲面。由磁場的高斯定律知： 故選C2邊長為的正方形線圈，分別用圖示的兩種方式通以電流I（其中ab，cd與正方形共面），在這兩種情況下，線圈在其中產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小分別為：(A) (B) (C) (D) C 解：根據(jù)直電流產(chǎn)生的磁場的公式有：對于第二種情況，電流I流入b后分流，兩支路電流相等，在中

2、心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小相等，方向相反，所以：故選C3下列哪一幅曲線能確切描述載流圓線圈在其軸線上任意點所產(chǎn)生的隨x的變化關(guān)系？ （x坐標軸垂直于圓線圈平面，原點在圓線圈中心O）BX(B)x線圈的軸電流o(A)BX(D)BX(E)BX(C)BX C 解：由圓電流軸線上任一點磁感應(yīng)強度公式： 可知，時，可排除（A），（B），(E)三個答案，且B也不是常量，排除（D）。故選C也可以由公式：，知處B有極限值。4載流的圓形線圈（半徑）與正方形線圈（邊長）通有相同電流I，若兩個線圈的中心O1，O2處的磁感應(yīng)強度大小相同，則半徑與邊長之比為：(A) 1：1 (B)(C) (D) D 解：圓電流在其中心產(chǎn)生

3、的磁感應(yīng)強度正方形線圈在其中心產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度由題意，即故選D5有一無限長通有電流的偏平銅片，寬度為，厚度不計，電流I在銅片上均勻分布，在銅片外與銅片共面，離銅片右邊緣處的P點（如圖）的磁感應(yīng)強度的大小為：(A) (B)(C) (D) B 解：建立如圖ox坐標軸，在坐標處取寬度為的窄條電流，它在p點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為：P點的磁感應(yīng)強度大小為：故選B二、填空題：1在一根通有電流I的長直導(dǎo)線旁，與之共面地放著一個長、寬各為a和b的矩形線框，線框的長邊與載流長直導(dǎo)線平行，且二者相距為b，如圖所示，在此情況下，線框內(nèi)的磁通量 。解：在線圈內(nèi)距長直導(dǎo)線x處取矩形面積元通過該面元的磁通量為：通過線框的總磁

4、通量大小為：2在勻磁強場中，取一半徑為的圓，圓的法線與成角，如圖所示，則通過以該圓周為邊線的如圖所示的任意曲面的磁通量：任意曲面S 。解：任意取面S和圓平面S1組成封閉取面。由磁場的高斯定理：得到任意曲面的磁通量：3一半徑為的無限長直載流導(dǎo)線，沿軸向均勻的流有電流I，若做一個半徑為、高為l的柱形曲面，已知此柱形曲面的軸與載流導(dǎo)線的軸平行且相距（如圖），則在圓柱側(cè)面上的積分： 0 。解：圓柱側(cè)面S和上下底面組成封閉曲面，直電流的磁力線不穿過上下底面，即由磁場的高斯定理：可得4一長直載流導(dǎo)線，沿空間直角坐標oy軸放置，電流沿y軸正向。在原點o處取一電流元，則該電流元在（a，0，0）點處的磁感應(yīng)強度

5、的大小為 ，方向為 平行z軸負向 。解：由圖可知：沿（-z）方向，式中，與垂直，所以。5一質(zhì)點帶有電荷，以速度在半徑為的圓周上，作勻速圓周運動，該帶電質(zhì)點在軌道中心所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度B= ，該帶電質(zhì)點軌道運動的磁矩Pm= 。解：點電荷作圓周運動周期，對應(yīng)的電流強度為，在軌道中心產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為：點電荷作軌道運動的磁矩為：三、計算題：1已知一均勻磁場，其磁感應(yīng)強度，方向沿x軸方向，如圖所示，試求：（1）通過圖中a b o c面的磁通量；（2）通過圖中b e d o面的磁通量；（3）通過圖中a c d e面的磁通量；解：在均勻磁場中，磁通量，設(shè)各面外法線為正方向，則（）（）（）2電流均勻地流過無限大平面導(dǎo)體薄板，面電流密度為，設(shè)板的厚度可以忽略不計，試用畢奧一薩伐爾定律求板外的任意一點的磁感應(yīng)強度。解：建立如圖所示坐標系，沿z軸方向，平板在yz平面內(nèi)，取寬度為的長直電流：，它在P點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為：方向如圖所示。將分解為和，由對稱性可知，又，代入上式并積分，則：板外的任意一點的磁感應(yīng)強度3帶電剛性細桿AB，電荷線密度為，繞垂直于直線的軸O 以角速度勻速轉(zhuǎn)動（O點在細桿AB延長線上），求：(1) O點的磁感應(yīng)強度；(2) 磁矩；(3) 若，求及。解：（）如圖示在AB上距O點處取線元，其上帶電量旋轉(zhuǎn)對應(yīng)的電流強度為