練習(xí)九參考答案

1、大學(xué)物理練習(xí)九解答一、選擇題1.四條皆垂直于紙面的載流細(xì)長(zhǎng)直導(dǎo)線，每條中的電流皆為I。這四條導(dǎo)線被紙面截得的斷面，如圖所示，它們組成了邊長(zhǎng)為2a的正方形的四個(gè)角頂。每條導(dǎo)線中的電流流向亦如圖所示，則在圖中正方形中心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 C (A) (B) (C)B=0. (D)2.在真空中有一根半徑為R的半圓形細(xì)導(dǎo)線，流過的電流為I，則圓心處的磁感強(qiáng)度為 D (A)(B)(C)0(D)3.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中作一半徑為r的半球面S，S邊線所在平面的法線方向單位矢量與的夾角為，則通過半球面S的磁通量為 D (A) (B)2 (C). (D).解：設(shè)半球面S邊線中間的圓面為S/，根據(jù)高斯

2、定理，4如圖，流出紙面的電流為2I，流進(jìn)紙面的電流為I，則下述各式哪一個(gè)是正確的？ D (A)正確應(yīng)為:2I(B)正確應(yīng)為: I(C)正確應(yīng)為: +I (D)5.取一閉合積分回路L，使三根載流導(dǎo)線穿過它所圍成的面。現(xiàn)改變?nèi)鶎?dǎo)線之間的相互間隔，但不越出積分回路，則 B (A)回路L內(nèi)的不變，L上各點(diǎn)的不變。(B)回路L內(nèi)的不變，L上各點(diǎn)的改變。(C)回路L內(nèi)的改變，L上各點(diǎn)的不變。(D)回路L內(nèi)的改變，L上各點(diǎn)的改變。6.磁場(chǎng)由沿空心長(zhǎng)圓筒形導(dǎo)體的均勻分布的電流產(chǎn)生，圓筒半徑為R，x坐標(biāo)軸垂直圓筒軸線，原點(diǎn)在中心軸線上，圖(A)(E)哪一條曲線表示B-x的關(guān)系？ B 7.一銅板厚度為D=1.0

3、0mm，放置在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=1.35T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)體的側(cè)表面，如圖所示，現(xiàn)測(cè)得銅板上下兩面電勢(shì)差為，已知銅板中自由電子數(shù)密度，電子電量，則此銅板中的電流為 B (A) 82.2A. (B) 54.8A. (C) 30.8A. (D) 22.2A. 解: 二、填空題1. 一長(zhǎng)直螺線管是由直徑d=0.2mm的漆包線密繞而成。當(dāng)它通以I=0.5A的電流時(shí)，其內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 。（忽略絕緣層厚度）解：，2. 如圖，在無限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線的右側(cè)有面積為S1和S2兩個(gè)矩形回路。兩個(gè)回路與長(zhǎng)直載流導(dǎo)線在同一平面，且矩形回路的一邊與長(zhǎng)直載流導(dǎo)線平行，則通過面積為S1的矩形回路的磁通量與通過

4、面積為S2的矩形回路的磁通量之比為 11 。解：，3.有一長(zhǎng)直金屬圓筒，沿長(zhǎng)度方向有穩(wěn)恒電流I通過，在橫截面上電流均勻分布。筒內(nèi)空腔各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 0 ；筒外空間中離軸線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。4.如圖，平行的無限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線A和B，電流強(qiáng)度為I，垂直紙面向外，兩根載流導(dǎo)線之間相距為a，則（1）中點(diǎn)（p點(diǎn)）的磁感應(yīng)強(qiáng)度 0 。（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度沿圖中環(huán)路L的線積分 。5.A、B、C為三根平行共面的長(zhǎng)直導(dǎo)線，導(dǎo)線間距d=10cm，它們通過的電流分別為IA=IB=5A，IC=10A，其中IC與IB、IA的方向相反，每根導(dǎo)線每厘米所受的力的大小為=0,=,=.解：6.在一霍耳效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，通過半

5、導(dǎo)體的電流和的方向垂直(如圖)。如果上表面的電勢(shì)較高，則半導(dǎo)體中的載流子是 正 電荷，如果下表面的電勢(shì)較高，則半導(dǎo)體中的載流子是 負(fù) 電荷。7.一半圓形閉合線圈，半徑，通過電流，放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面平行，磁感應(yīng)強(qiáng)度，則線圈所受磁力矩為 0.157 N·m 。解：方向豎直向上。三、計(jì)算題1半徑為R的均勻環(huán)形導(dǎo)線在b、c兩點(diǎn)處分別與兩根互相垂直的載流導(dǎo)線相連接，已知環(huán)與二導(dǎo)線共面，如圖所示。若直導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I，求：環(huán)心O處磁感強(qiáng)度的大小和方向。解：O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度由直線段ab產(chǎn)生的磁場(chǎng)、cd產(chǎn)生的磁場(chǎng)和環(huán)形導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的疊加。即。方向向外。, , 方向向外，方向向里

6、。方向垂直于紙面向外。 2一無限長(zhǎng)導(dǎo)線彎成如圖形狀，設(shè)各線段都在同一平面內(nèi)（紙面內(nèi)），其中第二段是半徑為R的四分之一圓弧，其余為直線，導(dǎo)線中通有電流I，求圖中O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向。解：，方向。3電流由長(zhǎng)直導(dǎo)線1沿半徑方向經(jīng)a點(diǎn)流入一均勻?qū)Ь€構(gòu)成的等邊三角形，再由b點(diǎn)流出，經(jīng)長(zhǎng)導(dǎo)線2返回電源（如圖）。已知直導(dǎo)線上電流強(qiáng)度為I，三角形的邊長(zhǎng)為。求三角形的中心點(diǎn)O處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：，方向向里。方向向里。，方向向外，方向向里。， ，方向垂直紙面向里。4.無限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線與一個(gè)無限長(zhǎng)薄電流板構(gòu)成閉合回路，導(dǎo)線與電流板共面。（如圖），求導(dǎo)線單位長(zhǎng)度上受到的作用力。解：在電流板上取線電流元，在左邊導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，方向垂直向里。根據(jù)安培定律，直載流導(dǎo)線單位長(zhǎng)度上受到的作用力，方向水平向左。5. 半徑為R的半圓線圈ACD通有電流I2，置于電流為I1的無限長(zhǎng)直線電流的磁場(chǎng)中，直線電流I1恰過半