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第8章磁场题库

1、(简单)如图所示,一根长直导线载有电流I 1=30A ,矩形回路载有电流I 2=20A,试计算作用在回路上的合力。

已知d =1.0cm ,b =8.0cm ,l=0.12 m 。

2、(一般综合)如图所示一载流导线,其电流为I ,试求通过在其同一平面上的矩形线圈的磁通量。

[例8-4][书中278页]如图8-10所示,长直导线中的电流为I ;矩形线
圈长为l ,宽为b ,其近边与导线距离为d 。

求通过线圈的磁通量m
Φ。

解:由前面知识可知,长直载流导线在距离x 处产生
的磁感应强度为
02I
B x
μπ=
计算题1图
计算题2图
在右图的x 处,取一宽为d x
高为l 的矩形面元ds ldx =,通过该面积元ds 的磁通量为
02m I
d BdS ldx x
μπΦ==
故通过线圈的磁通量为
001ln()22b d
m m d
Il Il b d
d dx x d
μμππ++Φ=Φ==⎰⎰
3、(简单)一载流导线弯成如图所示形状,通有电流I ,a 、b 端伸到无限远处,且彼此平行,相距为R ,求圆心O 点的磁感应强度。

4、(简单)通有电流I 的无限长直导线弯成如图2的形状,求圆心O 点处的磁感应强度。

计算题3图
计算
题6
计算题
5、(简单)如图所示,几种载流导线在平面内分布,电流均为I ,它们在点O 的磁感强度各为多少
6、(简单)一通有电流为I 的导线,弯成如图所示的形状,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,B 的方向垂直纸面向里.问此导线受到的安培力为多少
7、(一般综合)一载流导线AB 通有如图所示的电流1I ,它处在电流2I =10安的一无限长直导线所产生的磁场中。

求导线AB 所受的磁场力的大小和方向。

8、(简单)在半径为R 的无限长圆柱形导体中,电流I 沿轴向流动,且电流在截面积上的分布是均匀的,求无限长载流圆柱体内外的磁感应强度的大小。

[例8-5] [书中281页]求无限长载流圆柱体内外的磁感应强度。

设圆柱体半径为
R
,电流
I 均匀流过圆柱体截面。

解:因在圆柱导体截面上的电流均匀分布,而且圆柱导体为无限长。

所以,磁场以圆柱导体轴线为对称轴,磁场线在垂直于轴线平面内,并以该类平面与轴线交点为中心的同心圆,如图8-17所示。

利用安培环路定理对半径为r 的环路列方程有
2i
l
d B r I πμ⋅=⋅=∑⎰B l
当r R ≥时,环路l 包围的电流:
I I i
=∑
圆柱体外任一点P 的磁感应强度r
I
B πμ20=
(同直导线磁场分布相同) 当r R <时, I R r r R I I i
222
2
==∑ππ,故 (a) (b) (c)
2022022R
rI I R r r B πμπμ=⋅=
9、(一般综合)如图所示环形导线,半径R =0.11米,通以电流I =14安培。

求通过环心轴线上距环心O 点的距离a =0.1米处p 点的磁感应强度(μ=μ0)。

10、(综合)(如图)电荷线密度为1λ的无限长均匀带电直线,其旁垂直放置电
荷线密度为
2λ的有限长均匀带电直线AB ,两者位于同一平面内。

则AB 所受静电作
用力的大小为多少
11、(简单)两根长直导线互相平行地放置,导线内电流大小相等,均为
10I A =,方向相同(如图11)。

求图中M 、N 两点的磁感应强度B 的大小和
方向。

已知图中的
00.020r m
=。

12、(简单)(如图12)一宽为b 的薄金属板,其电流为I 。

试求在薄板的平面上,距板的一边为r 的点P 的磁感应强度。

13、(一般综合)电流I 均匀地流过半径为R 的圆形长直导线,试计算单位长度导线通过图13中所示剖面
的磁通量。

9题图
10题图
11题图
12题图
14、(简单)(图14)两平行长直导线相距40cm ,每条通有电流200I A =,求:(1)两导线所在平面内与该两导线等距的一点A (图中未标)处的磁感应强度;(2)通过图中斜线所示矩形面积内的磁通量。

已知
1310r r cm
==,
220r cm
=,25l cm =。

15、(一般综合)已知横截面积为2
10mm 裸铜线允许通过50A 电流而不会使导线过热,电流在导线横截面上均匀分布。

求:(1)导线内、外磁感强度的分布;(2)导线表面的磁感强度。

16、(综合)有一同轴电缆,其尺寸如图8-56所示。

两导体中的电流均为I ,但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。

试计算以下各处的磁感强度:
(1)
1
r R <; (2)
12
R r R ≤<;
(3)
23
R r R ≤<; (4)
3
r R ≥。

17、(简单)一通有电流为I 的导线,弯成如图所示的形状,放在磁感强度为B
的均匀磁场中,B 的方向垂直纸面向里.问此导线受到的安培力为多少
13题图
14题图
16题图
17题图
18、(一般综合)(如图)一根长直导线载有电流
130I A
=,矩形回路载有电流
220I A
=,试计算作用在回
路上的合力。

已知 1.0a cm =,8.0b cm =,0.12l m =。

19、(综合)一个正方形线圈,每边长度为0.6m ,载有0.1A 的稳恒电流,放在一个强度为4
10T -的匀强磁场中。

求:(1)线圈平面平行于磁场时,求线圈所受到的力矩;(2)线圈平面垂直于磁场时,求线圈所受到的力矩;
(简单)简答题
一有限长的载流直导线在均匀磁场中沿着磁感应线移动,磁力对它是否做功什么情况下磁力做功什么情况下磁力不做功
增加题:20、同轴的两筒状导体通有等值反向的电流I ,内筒半径为R 1、外筒半径为R 2。

求磁感应强度B 的分布情况。

解:围绕筒状导体轴线取一半径为r 的圆环作为积分回路,其绕向与电流成右手螺旋关系,如图所示。

根据安培环路定理有:
2i
l
d B r I πμ⋅=⋅=∑⎰B l
当1r R <时,环路包围的电流:
0i
I =∑,故
0B =
当12R r R ≤<时,环路包围的电流:
i
I I =∑,故
r
I
B πμ20=
当2r R ≥时,环路包围的电流:
0i
I =∑
0B =。

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