稳恒磁场练习题(选择填空)课件.ppt

1、 lId2/32220)/(d)4/(zyxlIy 2/32220)/(d)4/(zyxlIx )/(d)4/(2220zyxlIy 1、一个电流元、一个电流元位于直角坐标系原点位于直角坐标系原点，电流沿，电流沿z轴方向轴方向，点，点P(x，y，z)的磁感的磁感强度沿强度沿x轴的分量是：轴的分量是：(A)0 (B)(C)(D)解：解：2222000023,()44xiyjzkIdlIdlkrrxyzrIdlIdlBkrxjyirrB2、正三角形线框正三角形线框ac 边长边长l，电阻均匀分布，与，电阻均匀分布，与电源相连的长直导线电源相连的长直导线 1，2 彼此平行，并分别与彼此平行，并分别与a

2、，b 点相接。导线点相接。导线 1，2 上的电流为上的电流为 I，令长直导线，令长直导线 1，2 和导线框在线框中心和导线框在线框中心 O 点产生的磁感应强点产生的磁感应强度分别为度分别为B1，B2和和 B3，则，则O点的磁感应强度大小点的磁感应强度大小为：为：(A)B0=0 B1=B2=B3=0(B)B0=0 B1+B2=0，B3=0(C)B00 虽然虽然 B1+B2=0 但但 B3 0(D)B00 虽然虽然 B3=0 但但 B1+B2 0a ac cb bI II I2 21 1o oI I1 1I I2 2D)cos(cos4210 aIB01 B02 B方向相同，垂直纸面向里。方向相同

3、，垂直纸面向里。12IIabcO31I2III321 II312)cos(cos66a4IB10ab 方向垂直纸面向外。方向垂直纸面向外。)cos(cos66a4I2B20acb 方向垂直纸面向里。方向垂直纸面向里。03 acbabBBB021 BB0321 BBBB解：解：aIO3.如图如图，在真空中有一半径为在真空中有一半径为a 的的 3/4 圆弧形的圆弧形的导线导线，其中通以稳恒电流其中通以稳恒电流 I，则则O点磁感应强度点磁感应强度大小为大小为 。03I/8a 4如图，两根直导线如图，两根直导线ab和和cd 沿半径方向被接到沿半径方向被接到一个截面处处相等铁环上，稳恒电流一个截面处处相

4、等铁环上，稳恒电流I从从a 端流入端流入而从而从d 端流出，端流出，则磁感应强度沿图中闭合路径则磁感应强度沿图中闭合路径La120bcdIIL的积分的积分 等于等于 LlBd C.I0 B I031 I041 DI032 A5两个共面同心的圆形电流两个共面同心的圆形电流I1和和I2，其半径分别，其半径分别为为R1和和R2，当电流在圆心处产生总的磁感强度，当电流在圆心处产生总的磁感强度B A.R1:R2 B.R2:R1 C.R21:R22 D.R22:R21为零时，则二者电流强度之比为零时，则二者电流强度之比I1：I2为为()ABC12O6用均匀细金属丝构成一半径为用均匀细金属丝构成一半径为R圆

5、环圆环C，电流电流I由导线由导线1流入圆环流入圆环A点点，而后由圆环而后由圆环B流出，进入流出，进入导线导线2，设导线，设导线1和导线和导线2与圆环共面，则环心与圆环共面，则环心O处处R4I0 的磁感应强度大小的磁感应强度大小 ,方向方向 。7、总长均为总长均为 L(足够长足够长)的两根细导线，分别的两根细导线，分别均匀地平绕在半径为均匀地平绕在半径为R 和和 2 R 的两个长直圆筒的两个长直圆筒上，形成两个螺线管，载有电流均为上，形成两个螺线管，载有电流均为 I,求得求得两管轴线中部的磁感应强度大小两管轴线中部的磁感应强度大小 B1 和和 B2 应应满足：满足：根据根据:（A）B1=2B2

6、（B）2B1=B2 （C）B1=B2 （D）B1=4B20BnI 8 8半径为半径为R细圆环均匀带电，电荷线密度为细圆环均匀带电，电荷线密度为。若圆环以角速度若圆环以角速度绕过环心且垂直于环面转轴作绕过环心且垂直于环面转轴作匀速转动，则环心处的磁感应强度匀速转动，则环心处的磁感应强度 的大小的大小为为 。B2/0 R22nqI 2/R2IB00 9、如图半径为如图半径为R 的均匀带电无限长直圆筒，的均匀带电无限长直圆筒，电荷面密度电荷面密度 ，筒以速度，筒以速度 绕其轴绕其轴 转动。求圆筒内部的转动。求圆筒内部的 B。Ri 平行轴向右方向:0RoB思路：思路：当成螺线管看待当成螺线管看待22q

7、R LjRLT 总电流总电流0OjBnIL10载流为载流为I、磁矩为、磁矩为Pm的线圈，置于磁感应强度的线圈，置于磁感应强度为为B的均匀磁场中。若的均匀磁场中。若Pm与与B方向相同，则通过线方向相同，则通过线圈的磁通量圈的磁通量与线圈所受的磁力矩与线圈所受的磁力矩M的大小为的大小为 0,MIBPm B0,MIBPmCmmBPMIBP ,DmmBPMIBP ,AA.11在磁感应强度为在磁感应强度为 均匀磁场中作一半径为均匀磁场中作一半径为r半球面半球面S，S边线所在平面法线方向单位矢量边线所在平面法线方向单位矢量 与与 夹角为夹角为 ,则通过半球面则通过半球面S的磁通量为的磁通量为 BSBnnB

8、 Br2 B.Br22 C sin2Br D cos2Br abc0XYZB BS S2 2S S1 112、已知：磁感应强度、已知：磁感应强度 求求:通过各面的磁通量。通过各面的磁通量。iBB11B SB ac 0 上下后22B SB ac 13、S 是以圆周是以圆周 L 为周界的任意曲面，为周界的任意曲面，求通过求通过 S 的磁通量。的磁通量。R BLSS030232 BRS 14下列说法正确的是下列说法正确的是 （）（A）闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内）闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过一定没有电流穿过（B）闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内）闭合回路上各

9、点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零穿过电流的代数和必定为零（C）磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上）磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零各点的磁感强度必定为零（D）磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路）磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零上任意一点的磁感强度都不可能为零 L O I 0d LlB0d LlB0d LlB0d LlB15、如图，在一圆形电流、如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理，则由安培环路定理可知可知 (A)，且环路上任

10、意一点，且环路上任意一点B=0，且环路上任意一点，且环路上任意一点B0 ，且环路上任意一点，且环路上任意一点B0 ，且环路上任意一点，且环路上任意一点B=常量常量 (B)(C)(D)解：解：0,0BIB16、取一闭合积分回路、取一闭合积分回路 L，使三根载流导线穿过它所围成的面，使三根载流导线穿过它所围成的面，现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则：现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则：B1I2I3I321IIII 不变。不变。L上的上的 B 改变。改变。(A)回路回路L内的内的I 不变，不变，L上各点的上各点的B不变不变(B)回路回路L内的内的I 不变，不变，L上各

11、点的上各点的B变变(C)回路回路L内的内的I 改变，改变，L上各点的上各点的B不变不变(D)回路回路L内的内的I 改变，改变，L上各点的上各点的B变变解：解：bIccIa17.两根长直导线通有电流两根长直导线通有电流 I，图示有三种环路；，图示有三种环路；在每种情况下，在每种情况下，等于：等于：lBd (对于环路对于环路a)；(对于环路对于环路b)；(对于环路对于环路c)。I 0I 28、无限长直圆柱体，半径、无限长直圆柱体，半径R，沿轴向均匀流有电流。设圆柱，沿轴向均匀流有电流。设圆柱 体内体内(r R)的磁感的磁感 应强度为应强度为Be ，则有：，则有：(A)Bi 与与 r 成正比；成正比

12、；Be 与与 r 成正比成正比(B)Bi 与与 r 成反比；成反比；Be 与与 r 成正比成正比(C)Bi 与与 r 成反比；成反比；Be 与与 r 成反比成反比(D)Bi 与与 r 成正比；成正比；Be 与与 r 成反比成反比r Rr Rr Rr2IB0e r1 D可求得：可求得：LIl dH由由RI0 0 r 解：解：19、若要使半径为、若要使半径为410-3 m的裸铜线表面的的裸铜线表面的磁感强度为磁感强度为 7.010-5 T，则铜线中需要通过，则铜线中需要通过的电流为的电流为 (A)0.14 A (B)1.4 A (C)2.8 A (D)14 A 解：解：BARBIRIB4.12,2

13、00 IBddabc.20.求无限大载流导体薄板的磁场分布求无限大载流导体薄板的磁场分布(已知已知:I,n)Iabnl dB 0 安培环路定理安培环路定理02BnI(或或 )板上下两侧为均匀磁场板上下两侧为均匀磁场讨论讨论：若两块无限大载流导体：若两块无限大载流导体薄板平行放置，通有相反方向薄板平行放置，通有相反方向的电流：的电流：.两两板板之之间间两两板板外外侧侧nIB00 21、一运动电荷、一运动电荷q，质量为，质量为m，进入均匀磁场中，进入均匀磁场中，(A)其动能改变，动量不变其动能改变，动量不变 (B)其动能和动量都改变其动能和动量都改变 (C)其动能不变，动量改变其动能不变，动量改变

14、 (D)其动能、动量都不变其动能、动量都不变 解：解：磁场力不作功磁场力不作功,动能不变动能不变.速度与速度与磁场不平行时磁场不平行时,运动方向改变运动方向改变.C22.22.一质量为一质量为m m、电荷为、电荷为q q 的粒子，以与均匀磁的粒子，以与均匀磁场垂直的速度场垂直的速度v v 射入磁射入磁场内，则粒子运动轨道场内，则粒子运动轨道所包围范围内的磁通量所包围范围内的磁通量 m m与磁场磁感强度与磁场磁感强度 大大小的关系曲线是小的关系曲线是(A)(A)(E)(E)中的哪一条？中的哪一条？BOBm(A)OBm(B)OBm(C)OBm(D)OBm(E)C 23 通有电流的长直导线在一平面内

15、被弯成如通有电流的长直导线在一平面内被弯成如图形状，放于垂直进入纸面的均匀磁场中，求整图形状，放于垂直进入纸面的均匀磁场中，求整个导线所受的安培力个导线所受的安培力(R为已知为已知)RIIBBLIF 2RIBF24如图，一半径为如图，一半径为R圆线圈通有电流圆线圈通有电流I1,在圆在圆线线圈轴线上有一长直导线通有电流圈轴线上有一长直导线通有电流I2，则圆形电流则圆形电流受到的作用力受到的作用力A.沿半径向外沿半径向外 B.沿半径向里沿半径向里 C.沿沿I1方向方向 D.沿沿I2方向方向 E.无作用力无作用力 25.如图，无限长直载流导线与正三角形载如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一

16、平面内，若长直导线固定流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将不动，则载流三角形线圈将 (A)向着长直导线平移向着长直导线平移 (B)离开长直导线平移离开长直导线平移 (C)转动转动 (D)不动不动 I1I2 A 26 如图，在一固定的载流大平板附近有如图，在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动线框平一载流小线框能自由转动或平动线框平面与大平板垂直大平板的电流与线框中面与大平板垂直大平板的电流与线框中电流方向如图所示，则通电线框的运动情电流方向如图所示，则通电线框的运动情况对着从大平板看是：况对着从大平板看是：(A)靠近大平板靠近大平板(B)顺时针转动顺时针转

17、动(C)逆时针转动逆时针转动 (D)离开大平板向外运动离开大平板向外运动 I1 I2 B 27、如图，长载流导线、如图，长载流导线ab和和cd相互垂直，它们相互垂直，它们相距相距l，ab固定不动，固定不动，cd能绕中点能绕中点O转动，并能转动，并能靠近或离开靠近或离开ab当电流方向如图所示时，导线当电流方向如图所示时，导线cd将将 a b c d I I O(A)顺时针转动同时离开顺时针转动同时离开ab (B)顺时针转动同时靠近顺时针转动同时靠近ab (C)逆时针转动同时离开逆时针转动同时离开ab (D)逆时针转动同时靠近逆时针转动同时靠近ab 解：解：电流受磁力作用电流受磁力作用,先逆时针旋

18、转再相吸先逆时针旋转再相吸.D28、长直电流、长直电流I2与圆形电流与圆形电流I1共面，共面，并与其一直径相重合如图并与其一直径相重合如图(但两者间但两者间绝缘绝缘)，设长直电流不动，则圆形电，设长直电流不动，则圆形电流将流将 (A)绕绕I2旋转旋转 (B)向左运动向左运动 (C)向右运动向右运动 (D)向上运动向上运动解：解：受力上下对称受力上下对称,总体向右总体向右.C 圆环左侧的电流和直导线的电流同向，相互吸引；圆环左侧的电流和直导线的电流同向，相互吸引；圆环右侧的电流和直导线的电流反向，相互排斥。圆环右侧的电流和直导线的电流反向，相互排斥。29.一质点带有电荷一质点带有电荷q，以速度，

19、以速度 在半径为在半径为R的圆的圆周上作匀速圆周运动，该带电质点在轨道中心产周上作匀速圆周运动，该带电质点在轨道中心产生的磁感应强度生的磁感应强度B=；该带电质点轨；该带电质点轨道运动的磁矩道运动的磁矩Pm=。24/Rq 2/qRIS 30有一磁矩为有一磁矩为Pm的载流线圈，置于磁感应强度的载流线圈，置于磁感应强度为为B的均匀磁场中，的均匀磁场中，Pm与与B的夹角为的夹角为，则，则（1）当）当 时时,线圈处于稳定平衡状态；线圈处于稳定平衡状态；（2）当）当 时，线圈所受的力矩最大。时，线圈所受的力矩最大。02/RrII22210 RrII22210 rRII22210 O r R I1 I2

20、31、两同心圆线圈，大圆半径为、两同心圆线圈，大圆半径为R，电流，电流I1；小圆；小圆半径为半径为r，电流，电流I2，方向如图若，方向如图若r R(大线圈在大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为(A)(B)(C)(D)0解：解：0 BPMmD32、在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积、在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A1=2 A2，通有，通有电流电流I1=2 I2，它们所受的最大磁力矩之比，它们所受的最大磁力矩之比M1/M2等于等于 (A)1 (B)2 (C)

21、4 (D)1/4 解：解：2221222422,MBAIMBAIMIABBPMm C33、匀强磁场中一矩形通、匀强磁场中一矩形通 电线圈，它的平面与电线圈，它的平面与 磁场平行，在磁场的磁场平行，在磁场的 作用下，线圈发生转作用下，线圈发生转 动，其方向是：动，其方向是：(A)ab 边转入纸内，边转入纸内，cd 边转出纸外边转出纸外(B)ab 边转入纸外，边转入纸外，cd 边转出纸内边转出纸内(C)ad 边转入纸内，边转入纸内，bc 边转出纸外边转出纸外(D)ad 边转入纸外，边转入纸外，bc 边转出纸内边转出纸内Babdc mPBPM m ab 边转入纸内，边转入纸内，cd 边转入纸外。边转

22、入纸外。A解：解：34.一均匀带电圆环，带电量为一均匀带电圆环，带电量为q，其半径为，其半径为R，置于均匀磁场置于均匀磁场 中，中，的方向与圆环所在平面成的方向与圆环所在平面成60角。使圆环绕通过圆心垂直环面的轴转动角。使圆环绕通过圆心垂直环面的轴转动,角速度为角速度为，则圆环磁矩为，则圆环磁矩为 ，其所受到，其所受到的磁力矩为的磁力矩为 。BB2/2qR 4/BqR2 ISpm Bo60 2qR21 ommMp Bsin30 BqR412 2R2q 35.磁介质有三种，用相对磁导率磁介质有三种，用相对磁导率 表征它们各表征它们各自的特性时自的特性时r A.顺磁质顺磁质 ，抗磁质，抗磁质 ，铁磁质，铁磁质0 r 0 r 1 r B.顺磁质顺磁质 ，抗磁质，抗磁质 ，铁磁质，铁磁质1 r 0 r 1 r C.顺磁质顺磁质 ，抗磁质，抗磁质 ，铁磁质，铁磁质1 r 1 r 1 r D.顺磁质顺磁质 ，抗磁质，抗磁质 ，铁磁质，铁磁质0 r 0 r 1 r