第八章-恒定電流磁場作業(yè)及解答課件

1、第八章 恒定電流的磁場作業(yè)及解答10132526283239424748習(xí)題總目錄結(jié)束(作業(yè)題個數(shù)10)第八章 恒定電流的磁場作業(yè)及解答101325262832398-10 如圖所示的被折成鈍角的長導(dǎo)線中通有20A的電流。求：A點的磁感應(yīng)強度。設(shè) d = 2cm, a =1200APOdQaI目錄結(jié)束8-10 如圖所示的被折成鈍角的長導(dǎo)線APOdQaI目=1.7310-4 T 20AId=已知：=2cma1200求：AB解：=+OPBOQBAB=0OPB()=sinr2Im40sin1OQB()=410-720410-22.00.86112APOdQaI目錄結(jié)束=1.7310-4 T 20AI

2、d=已知：=2cma 8-13 兩根長直導(dǎo)線沿半徑方向引到鐵環(huán)上A、B 兩點，并與很遠(yuǎn)的電源相連，如圖所示。求：環(huán)中心的磁感應(yīng)強度。ABIIO目錄結(jié)束 8-13 兩根長直導(dǎo)線沿半徑方向引到鐵環(huán)ABIIO目解：BI10dlm40r2=1l1=I1I2R2R1l2l10=B=B1B2BI20dlm40r2=2l2ABIOIl21l21Il=I21l21目錄結(jié)束解：BI10dlm40r2=1l1=I1I2R2R1l 8-25 有一根很長的同軸電纜，由一圓柱形導(dǎo)體和一同軸圓筒狀導(dǎo)體組成，圓柱的半徑為R1，圓筒的內(nèi)外半徑分別為R1和 R2，如圖所示。在這兩導(dǎo)體中，載有大小相等而方向相反的電流 I ，電流

3、均勻分布在各導(dǎo)體的截面上。 R1R3R2II(1)求圓柱導(dǎo)體內(nèi)各點(r R1 )的磁感應(yīng)強度; (2)求兩導(dǎo)體之間(R2r R3 )各點的B。目錄結(jié)束 8-25 有一根很長的同軸電纜，由一圓R1R3R2=1R2Im0Br1rR1R22=rIm0B2rR2R3解：rB4=0R3R2R1目錄結(jié)束2=1R2Im0Br1rR1R22=rIm0B2r 8-26 在半徑為R的無限長金屬圓柱體內(nèi)挖去一半徑為 r 無限長圓柱體，兩圓柱體的軸線平行，相距為 d,如圖所示。今有電流沿空心柱體的的軸線方向流動，電流 I 均勻分布在空心柱體的橫截面上。 (1)分別求圓柱軸線上和空心部分軸線上的磁感應(yīng)強度的大?。?(2

4、)當(dāng)R =1.0cm, r =0.5mm,d =5.0mm,和I =31A，計算上述兩處磁感應(yīng)強度的值。aRdrOO目錄結(jié)束 8-26 在半徑為R的無限長金屬圓解(1)：.Rdroo 運用補償法解題：令小圓柱體通有等量反向電流，電流密度和大柱體相同。 O點的磁場等于大柱體電流（橫截面上全部通有電流）的磁場和小柱體反向電流磁場的疊加。 大柱體的電流在O點的磁感應(yīng)強度為零，所以O(shè)點的磁場等于小柱體反向電流在O點所產(chǎn)生的磁場。設(shè)O點的磁感應(yīng)強度為B0目錄結(jié)束解(1)：=RI()2r2=Ir2=RI()2r2r20.BdlL=Im02d=0BR()2r2r2Im02d=0BR()2r2r2Im0設(shè)小圓

5、柱體中的電流為I.Rdroo0.00052=4 10-7310.00522()0.0123.110-6 T=目錄結(jié)束=RI()2r2=Ir2=RI()2r2r200.BdlL=Im0=Id2I=R()2r2d20B2d=R2r2d2Im0()0B2=R2r2dIm0 小圓柱體的電流在O 點的磁感應(yīng)強度為零，磁場。所以O(shè) 的磁場等于大圓柱體電流在該點的設(shè)該點的磁感應(yīng)強度為0B.Rdroo半徑為d 的環(huán)路中的電流為：0.00052=4 10-7310.0052()0.0123.110-4 T=目錄結(jié)束0.BdlL=Im0=Id2I=R()2r2 8-28 一個電子射入B =(0.2 i+0.5 j

6、 )T的非均勻磁場中，當(dāng)電子速度為v =5106j m/s時，求電子所受的磁力。目錄結(jié)束 8-28 一個電子射入B =(0.2 解：B =(0.2 i +0.5 j )T已知：v =5106 j m/sF求：BFq=v()=q(0.2 i +0.5 j )5106 j=q1.610-19 C0.2=ijk0.505106001.610-19=1.610-13 k N目錄結(jié)束解：B =(0.2 i +0.5 j )T已知：v =5 8-32 一束單價銅離子以1.0105m/s 的速度進(jìn)入質(zhì)譜儀的均勻磁場，轉(zhuǎn)過1800后各離子打在照相底片上，如磁感應(yīng)強度為 0.50 T。試計算質(zhì)量為63u和65u

7、的兩個同位素分開的距離(1u=1.6610-27kg)。目錄結(jié)束 8-32 一束單價銅離子以1.0105m/s 的解：已知：v =1.0105m/sB =0.50 T1u=1.6610-27kgm1=65um2=63u求：x()=xR1R22q=m1vBqm2vB2()q=m1vBm22=21.01051.610-190.501.6610-27(6563)=8.410-3m目錄結(jié)束解：已知：v =1.0105m/sB =0.50 T1u= 8-39 如圖所示，在長直導(dǎo)線旁有一矩形線圈，導(dǎo)線中通有電流 I1=20A 線圈中通有電流 I2=10A。已知 d =1cm, b =9cm,l =20cm

8、。求矩形線圈受到的合力是多少？bdlI1I2目錄結(jié)束 8-39 如圖所示，在長直導(dǎo)線旁有一bd解：已知：I1= 20A, I2 =10A, d =1cm, b =9cm, l =20cm求：FBbdlI1I2ADCF=FACFBDBl2=CBDIl2Id1Im02()=+d1Im02bl2Il2Id1Im02()=+dbl2I11=FABFCD0目錄結(jié)束解：已知：I1= 20A, I2 =10A, d =1Fd1Im02()=+dbl2I11=10-720100.242+1.010-29.010-21.010-211=7.010-4 N目錄結(jié)束Fd1Im02()=+dbl2I11=10-720

9、1 8-42 一半徑為 R = 0.1m的半圓形閉線圈，載有電流I =10A ,放在均勻磁場中，磁場方向與線圈面平行，如圖所示。已知B = 0.5T。求 (1)線圈所受力矩的大小和方向（以直徑為轉(zhuǎn)軸）； (2)若線圈受力矩的作用轉(zhuǎn)到線圈平面與磁場垂直的位置，則力矩作功多少？ BIR目錄結(jié)束 8-42 一半徑為 R = 0.1m的半圓形解：已知：R =0.1m, I =10A, B = 0.5T求：(1)M, (2)A12BR2=I(0.1)2100.52=7.8510-2 N.m=IBR212=7.8510-2 JI=A(2)MB=pm(1)目錄結(jié)束解：已知：R =0.1m, I =10A,

10、B = 0.5T其磁矩為800Am2。如棒內(nèi)的磁感應(yīng)強度為0.lWb/m2，求棒內(nèi)磁場強度的值。 目錄8-47 一均勻磁化棒的體積為l000cm2，結(jié)束其磁矩為800Am2。如棒內(nèi)的磁感應(yīng)強度目錄8-47 =7.2105(A /m )解：Bm0=VpmH=0.18004p10-7100010-6方向與 B 相反目錄結(jié)束=7.2105(A /m )解：Bm0=VpmH=0.1 8-48 螺繞環(huán)中心周長l =l0cm，環(huán)上均勻密繞線圈N =200匝，線圈中通有電流I =100mA; (1)求管內(nèi)的磁感應(yīng)強度B0和磁場強度H0; (2)若管內(nèi)充滿相對磁導(dǎo)率mr =4200的磁性物質(zhì)，則管內(nèi)的B 和H是多少? (3)磁性物質(zhì)內(nèi)由導(dǎo)線中電流產(chǎn)生的B0和由磁化電流產(chǎn)生的B各是多少?目錄結(jié)束 8-48 螺繞環(huán)中心周長l =l0cm，環(huán)上目錄=200(A /m )解：H0=NIl=20010