稳恒磁场一、选择题1. 一圆电流在其环绕的平面各点的磁感应强度B【 】(A) 方向相同, 大小相等;(B) 方向不同,大小不等;(C) 方向相同, 大小不等;(D) 方向不同,大小相等。
2. 电流由长直导线流入一电阻均匀分布的金属矩形框架,再从长直导线流出,设图中321O ,O ,O 处的磁感应强度为B B B 123,,,则 【 】(A)B B B 123==; (B) 0B 0B B 321≠== ;(C) 0B ,0B ,0B 321=≠= ; (D) 0B ,0B ,0B 321≠≠=3. 所讨论的空间处在稳恒磁场中,对于安培环路定律的理解,正确的是 【 】(A) 若⎰=⋅L0l d B ,则必定L 上B 处处为零(B) 若⎰=⋅L0l d B, 则必定L 不包围电流(C) 若⎰=⋅L0l d B, 则L 所包围电流的代数和为零(D) 回路L 上各点的B 仅与所包围的电流有关。
4. 在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积21A 2A =, 通有电流21I 2I =, 它们所受的最大磁力矩之比M M 12/等于 【 】 (A) 1 (B) 2 (C) 4 (D) 1/45. 由N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈,边长为a , 通有电流I , 置于均匀外磁场B(2)选择题中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩M m 值为: 【 】(A) 2/IB Na 32, (B) 4/IB Na 32, (C) 60sin IB Na 32, (D) 06. 一带电粒子以速度v 垂直射入匀强磁场B 中,它的运动轨迹是半径为R 的圆, 若要半径变为2R ,磁场B 应变为: 【 】 B 22)D (B 21)C (B 2)B (B 2)A ( 7. 图中所示是从云室中拍摄的正电子和负电子的轨迹照片,均匀磁场垂直纸面向里,由两条轨迹可以判断【 】(A) a 是正电子,动能大; (B) a 是正电子, 动能小; (C) a 是负电子,动能大; (D) a 是负电子,动能小。
8. 从电子枪同时射出两电子,初速分别为v 和2v ,方向如图所示, 经均匀磁场偏转后,先回到出发点的是: 【 】(A) 同时到达(B) 初速为v 的电子(C) 初速为2v 的电子9. 有一电荷q 在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的? (A )只要速度大小相同,所受的洛仑兹力就相同;(B )如果电荷q 改变为q ,速度v反向,则受力的大小方向均不变; (C )已知v、B 、F中任意两个量的方向,就能判断第三个量的方向; (D )质量为m 的运动电荷,受到洛仑兹力作用后,其动能和动量均不变。
(7)选择题(8)选择题10. 设如图所示的两导线中的电流1I 、2I 均为5A ,根据安培环路定律判断下列表达式中错误的是( )(A )⎰=⋅a A l d H 5 ; (B )⎰=⋅cl d H 0;(C )⎰=⋅bAl d H 5 ;(D ) 在闭合曲线c 上各点的H 为零。
11. 如图在一圆形电流I 的平面,选取一个同心圆形闭合回路L 。
则由安培环路定律可知:( )(A )⎰=⋅L l d B 0 ,且环路上任意一点0=B;(B )⎰=⋅L l d B 0 ,但环路上任意一点0≠B;(C )⎰≠⋅L l d B 0 ,且环路上任意一点0≠B;(D )⎰≠⋅L l d B 0 ,但环路上任意一点0=B。
12. 如图所示,当闭合线圈ABCD 以速度v 平行长直导线运动时,判断哪种说法是正确的:(A )线圈磁通量不变,线圈上电动势处处相等,故无电流; (B )AB 、CD 切割磁场线,线圈的动生电动势不为零,线圈中存在感应电流;(C )线圈中AB 、CD 存在动生电动势,但线圈总的动生电动势为零,故无感应电流;(D )条件不成熟不能判定。
13. 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中,通过半球面的磁通量 为( )(A )B r 2π2 (B ) B r 2π (C )αB r cos π22(D ) αB r cos π2二、填空题1. 在真空中,将一根无限长载流导线在一平面弯成如图所示的形状,并通以电流I , 则圆心O 点的磁感应强度B 的值为: 。
a bc 1I 2I ⊗IA BCDvLI填空题12. 一长直载流导线,沿空间直角坐标OY 轴放置,电流沿y 正向。
在原点O 处取一电流元Idl ,则该电流元在 (a , 0, 0)点处的磁感应强度的大小为: , 方向为: 。
3. 已知两长直细导线A 、B 通有电流A 2I ,A 1I B A ==, 电流流向和放置位置如图所示,设B A I ,I 在P 点产生的磁感应强度大小分别为B A 和B B ,则B A 和B B 之比为: ,此时P 点处磁感应强度B P 与X 轴夹角为: 。
4. 在匀强磁场B 中,取一半径为R 的圆, 圆面的法线n 与B 成60°角,如图所示,则通过以该圆周为边线的如图所示的任意曲面S 的磁通量: 。
5. 一电量为q 的带电粒子以角速度ω作半径为R 的匀速率圆运动,在圆心处产生的磁感应强度 。
6. 有一根质量为m , 长为l 的直导线,放在磁感应强度为 B的均匀磁场中B 的方向在水平面,导线中电流方向如图所示,当导线所受磁力与重力平衡时,导线中电流 。
7. 一半园形载流线圈,半径为R , 载有电流I , 放在如图所示的匀强磁场B 中,线圈每边受到的安培力 , , 线圈受到的合力 。
线圈的磁矩 ,受到的磁力矩 。
8. 软磁材料的特点是 ,它们适于用来制造 。
硬磁材料特点是 , 适于制造 。
(5)填空题(6)填空题9. 导体AB 长为L ,处在磁感应强度为B 的匀强 磁场中,磁感应线垂直纸面向里,AB 搁在支架上成为电路 的一部分,如图所示。
当电路接通时,导体AB 弹跳起来, 此时导体AB 中的电流方向为 。
10.概括电磁场基本性质和规律的麦克斯韦方程组的积分形式是 :; ; ; 。
三、计算题1. 如图所示, 宽度为a 的无限长的金属薄片的截面通以总电流I , 电流方向垂直纸面向里,试求离薄片一端为r 处的P 点的磁感应强度B 。
2. 两平行直导线相距d=40 cm ,每根导线载有电流I 1=I 2=20 A ,如图所示,求: (1)两导线所在平面与该两导线等距离的一点处的磁感应强度; (2)通过图中斜线所示面积的磁通量。
(r 1=r 3=10 cm , L=25 cm )B AB电源3. 一根半径为R 的无限长直铜导线,导线横截面上均匀通有电流,试计算:(1) 磁感应强度B 的分布;(2) 通过单位长度导线纵截面S 的磁通量(如图所示,OO’为导线的轴)4. 无限长载流空心圆柱导体壳的外半径分别为a ,b ,电流I 在导体截面上均匀分布,求r a a r b r b <<<>,,各区域中的B 的分布,并定性画出B -r 曲线。
5.有一同轴电缆,其尺寸如图所示.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)r<R1;(2)R1<r<R2;(3)R2<r<R3;(4)r>R3.画出B-r图线.6.一半径为R的无限长直金属圆柱体,电流I沿轴向均匀分布再圆柱体,周围是空气,金属的相对磁导率可取1,求圆柱体外H和B的分布。
7. 螺绕环平均周长l=10cm , 环上线圈N=200匝, 线圈中电流I=100mA ,试求:(1) 管H 和B 的大小;(2) 若管充满相对磁导率4200r =μ的磁介质,管的B和H 的大小。
8. 如图所示,一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中,试证明它所受的安培力等于载流直导线ab 所受的安培力。
9. 如图所示,长直电流1I 附近有一等腰直角三角形线框,通以电流2I ,二者共面.求△ABC 的各边所受的磁力.10. 如图所示,在长直导线AB 通以电流1I =20A ,在矩形线圈CDEF 有电流2I =10 A ,AB 与线圈共面,且CD ,EF 都与AB 平行.已知a =9.0cm,b =20.0cm,d =1.0 cm ,求:(1)导线AB 的磁场对矩形线圈每边所作用的力; (2)矩形线圈所受合力.11. 边长为l =0.1m 的正三角形线圈放在磁感应强度B =1T 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向平行.如图所示,使线圈通以电流I =10A ,求: (1)线圈每边所受的安培力; (2)对O O 轴的磁力矩大小;(3)从所在位置转到线圈平面与磁场垂直时磁力所作的功.12. 在同一磁感应线上,各点B的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁力方向定义为磁感应强度B的方向?. .13.如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转,能否肯定这个区域中没有磁场?如果它发生偏转能否肯定那个区域中存在着磁场?. . .。