大学物理电磁学题库及答案(8)

2?圆心O处的磁感强度B的大小和方向．

A B I E R C D 60? O F I

156、三根平行长直导线在同一平面内，1、2和2、 O 3之间距离都是d=3cm ，其中电流I1?I2，I3??(I1?I2)，方向如图．试求在该平面内B = 0的直线的位置．

157、一无限长载有电流I的直导线在一处折成直角，P点位于导线所在平面内，距一条折线的延长线和另一条导线

?的距离都为a，如图．求P点的磁感强度B．

158、

将通有电流I = 5.0 A的无限长导线折成如图形状，已知半圆环的半径为R =0.10 m．求圆心O点的磁感强度．

(?0 =4?310-7 H2m-1)

I ⊙ 1 ⊙ 2 ??x 3

aIPa

R O

159、螺绕环中心周长l = 10 cm，环上均匀密绕线圈N = 200匝，线圈中通有电流I = 0.1 A．管内充满相对磁导率?r = 4200的磁介质．求管内磁场强度和磁感强度的大小．

160、一无限长载有电流I的直导线旁边有一与之共面的矩形线圈，线圈的边长分别为l和b，l边与长直导线

?平行．线圈以速度v垂直离开直导线，如图所示．求当矩

?l形线圈与无限长直导线间的互感系数 M?0 时，线圈

2?的位置及此时线圈内的感应电动势的大小．

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? v I l b

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大学物理-----电磁学部分习题参考答案

一、选择题

1-5 BDCED 6-10 CDBAC 11-15 CDABA 16-20 BAECD 21-25 DBDDB 26-30 BCBCD 31-35 ABBCC 36-40 DDADB 41-45 ABACB 46-50 CBCCB 51-55 BCBDD 56-60 BCBDB 61-65 CBADA 66-70 EDAAD 71-75 CDCAD 76-80 ABCAD

二、填空题

??81. πR2c ； 82.?B?ds=0 , 1:2；

S83. fm/(qvsin?) ， 运动电荷速度矢量与该点磁感应强度矢量所组成的平面； 84. 1.71310-5T； 85.?0I/(4a)； 86. 0； 87. ?0I/(4?R)；

????88. 两单位矢量j和k之和的方面,即（j?k）的方向； 89. B=0；

90. 6.67310-7T， 7.20310-7； 91. 9μ0I/(4πa)；

92.μ0I, 0, 2μ0I； 93.环路L所包围的所有稳恒电流的代数和； 环路L上的磁感强度； 环路L内外全部电流所产生磁场的叠加； 94. 1:1； 95. 匀速直线； 匀速圆周； 等距螺旋线； 96. 1:2； 97. 1.131010； 98. 1.60310-15N；

99. 等距螺旋线； 100.mv0/(|q|B)； 101. R(eB)2/(me)； 102. 1:2， 1:2； 103.2Em/(qB)； 104.3aIB/2； 105.

2aIB； 106. 3.46310-2N； 107. 等于， B1=2B2；

108. IBS， 0， BS； 109. ()2??32； 110. B0Ba3/(??0)；

111. 0， 0.157Nm； 112. +x； 113. NISB， y轴正方向； 114.

12??RIB， 在图面中向上， ?n?，（n=1，2，…）； 22-2

?115. 1.0310，2； 116. 5310-3N；

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117.

2BIR， 沿y轴正向； 118.?0I/(8R) ， 0；

119. B?3?0I； 120. B?I?I?0I8?a0?04R?0R?； 1424?R2121. 1:1， 30o ； 122. 矫顽力大，剩磁也大； 永久磁铁； 123. 磁导率大，矫顽力小，磁滞损耗低； 变压器、交流电机的铁芯； 124.?0?rnI， nI； 125. A/m， H/m；

126. =0， <0； 127. ?ddt(B?S)； 128. 一个电源；BvL；洛仑兹力；129. z， x或y； 130.v??B?； 131. A/m， T， J/m3；

132. μnI，?n2I2/2； 133. 9.6J； 134. 22.6J/m3； 135.?D?dS??iq0i?????dV，?E?dl?Bsvl????t?dS； s

?B?dS?0，?H?d?Dsll??[jc?s?t]?dS； 136.（1）2 ，（2）3， （3）1； 137. ?20?RdE/dt 138. x轴正方向； x轴负方向； 139. 1； 140. 3A；

三、计算题

141、

解：匀强磁场B?对平面S?的磁通量为： ??B??S? 30 cm ?BScos? O d 设各面向外的法线方向为正 40 cm x ?????B? (1) ? c n abOc?BSabOccos???0.24 Wb (2) ?bedO?BSbedOcos(?/2)?0 z (3) ?acde?BSacdecos??0.24 Wb 142、

解：(1) 平面法线与x轴平行，有

Φ?B??S???2 Wb

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? (2) 平面与xz坐标面平行，则其法线与B垂直，有

?? Φ?B?S?0

?(3) 与x轴夹角为45°的平面，其法线与B的夹角为45°或135°故有

??Φ?B?S?BScos45??1.41 Wb

??或 Φ?B?S?BScos135???1.41 Wb

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143、

解：如图所示，将V形导线的两根半无限长导线分别标为1和2．则导线1中电流在P点的磁感强度为 B1??0I4?a

y P acos? 2 ?B1方向垂直纸面向内． ????1 I 导线2中电流在P点的磁感强度为

B2?x ?0I4?acos?

(1?sin?)

?B2方向垂直纸面向外． P点的总磁感强度为 B?B2?B1??B 的方向垂直纸面向外．

?0I4?aco?s(1?sin??co?s)

144、

解：AA＇线圈在O点所产生的磁感强度 A ＇ BA??0NAIA2rABC B ?250?0 (方向垂直AA＇平面)

C O ??BA C＇ CC＇线圈在O点所产生的磁感强度

A BC??0NCIC2rC

?500?0 (方向垂直CC＇平面)

221/2O点的合磁感强度 B?(BA?BC)?7.02?10?4 T

B的方向在和AA＇、CC＇都垂直的平面内，和CC＇平面的夹角 ??tg?1145、

解：由毕奥－萨伐尔定律可得，设半径为R1的载流半圆弧在O点产生的磁感强

BC?63.4? BA 30