大學(xué)物理課件：第7章 恒 定 磁場(chǎng)習(xí)題課

第7章習(xí)題討論課一基本要求1.掌握畢奧—薩伐爾定律，并會(huì)用該定律計(jì)算載流導(dǎo)體的磁場(chǎng)2.掌握用安培環(huán)路定理計(jì)算磁場(chǎng)強(qiáng)度的條件和方法

3.掌握安培定律和洛侖茲力公式，會(huì)計(jì)算簡(jiǎn)單形狀截流導(dǎo)體的磁力4.理解磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理，理解磁場(chǎng)強(qiáng)度的概念1.邊長(zhǎng)為l的正方形線圈中通有電流,此線圈在A點(diǎn)（見圖）產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為[B]二討論題2.有一邊長(zhǎng)為l電阻均勻分布的正三角形導(dǎo)線框abc，與電源相連的長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2彼此平行并分別與導(dǎo)線框在a點(diǎn)和b點(diǎn)相接，如圖所示。導(dǎo)線1和2的電流為I，令長(zhǎng)直導(dǎo)線1、2和導(dǎo)線框在線框中心點(diǎn)o產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1、B2

和B3，則點(diǎn)o的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。篬D]3.通以電流I的線圈如圖所示，在圖中有四條閉合曲線，則其環(huán)流分別為[B]4.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(A)回路L內(nèi)的I不變，L上各點(diǎn)的B不變．(B)回路L內(nèi)的I

不變，L上各點(diǎn)的B改變.(C)回路L內(nèi)的I

改變，L上各點(diǎn)的B不變.(D)回路L內(nèi)的I

改變，L上各點(diǎn)的B改變.5.如圖示，設(shè)在水平面內(nèi)有許多根長(zhǎng)直載流導(dǎo)線彼此緊挨著排成一行，每根導(dǎo)線中的電流相同。你能求出鄰近平面中部A、B兩點(diǎn)的磁感強(qiáng)度嗎？A、B兩點(diǎn)附近的磁場(chǎng)可看作均勻磁場(chǎng)嗎？

ABAB6.一半徑為a的無限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線，沿軸向均勻地流有電流I，若作一個(gè)半徑為R=5a、高為l的圓柱曲面，已知此柱面的軸與載流直導(dǎo)線的軸平行相距3a(如圖)則B在圓柱側(cè)面S的積分為：(B)<0(A)>0(C)=0(D)無法確定。[C]7.如圖所示，一塊半導(dǎo)體樣品的體積為,沿c方向有電流I，沿厚度a方向加有均勻外磁場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得沿b邊兩側(cè)的電勢(shì)差為U,且上表面電勢(shì)低，則半導(dǎo)體是

型，載流子的濃度n是

。+IUabc－NIB/

(aeU

)8.如圖所示兩個(gè)半徑為R的相同金屬環(huán)在a、b兩點(diǎn)接觸(a

b連線為環(huán)的直徑

),并相互垂直放置，電流I沿a

b連線方向由a端流入，b流出，則環(huán)中心o點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為[D]IIab（A）（B）（C）（D）9.如圖所示,在yoz平面內(nèi)有電流I2,半徑R2的圓形線圈2,在xoy平面內(nèi)有電流I1，半徑為R1(<<R2)的圓形線圈1,它們的公共中心為o,則線圈1受到的磁力矩的大小和方向?yàn)椋ˋ），沿正y軸；（B），沿正y軸；（C）

，沿負(fù)y軸；（D），沿負(fù)y軸.I2I[C]12[C]（A）1878A·m-1（B）299

A·m-1（C）598

A·m-1（D）3755A·m-110.在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,放有一截面積為1.2×10-3m2

的鐵心，設(shè)其中磁通量為，此時(shí)鐵的相對(duì)磁導(dǎo)率為，則該時(shí)磁場(chǎng)強(qiáng)度為

1.半徑R=1.0cm

的無限長(zhǎng)半圓柱面，有電流I1=50A方向圖示，求：(1)圓柱軸上一點(diǎn)的，(2)若有一無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線I2=50A置于該軸線上，其單位長(zhǎng)度受磁力為多大？三計(jì)算(1)元電流為在o點(diǎn)的磁場(chǎng)為：由對(duì)稱性解：方向：沿oy正方向(2)軸線上I2單位長(zhǎng)度受磁力為多大？方向：沿軸ox

正方向2.一電荷線密度為

的帶電正方形閉框繞過其中心并垂直于其平面的軸以角速度

旋轉(zhuǎn),求正方形中心處的磁感強(qiáng)度的大小。解：設(shè)正方形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，則旋轉(zhuǎn)的正方形帶電框等于一個(gè)半徑為的帶有均勻面電流的圓帶，設(shè)圓帶中半徑為r，寬度為dx

的圓環(huán)在中心產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為，解：分析磁場(chǎng)當(dāng)圓筒繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)一個(gè)密繞載流長(zhǎng)直螺線管，根據(jù)對(duì)稱性可知，管內(nèi)磁場(chǎng)均勻，管內(nèi)平行于軸線上的任意一直線上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度相等，且方向平行于軸線。如圖在管內(nèi)外作一閉合回路NMPO

4.一半徑為R的無限長(zhǎng)均勻帶電圓筒，電荷面密度為σ，若受外力矩作用圓筒由靜止開始以勻加速度α繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，求時(shí)刻t該圓筒內(nèi)距軸r處的。由安培環(huán)路定理ω3.圖示一通以電流I1

的無限長(zhǎng)直導(dǎo)線一側(cè)放置一通有電流I2

的等腰直角三角形線圈，且與直導(dǎo)線共面，已知一直角邊與導(dǎo)線平行，相距為b，直角邊長(zhǎng)為a，求線圈中各導(dǎo)線受力AC導(dǎo)線處于不均勻磁場(chǎng)中因?yàn)榉较颍?.如圖示，一根半徑為R的無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，其中電流I沿軸向流過，并均勻分布在橫截面上，現(xiàn)在導(dǎo)體上有一半徑為r的圓柱形空腔，其軸與直導(dǎo)線的軸平行，兩軸相距為d。求空腔中的磁感強(qiáng)度。解：用填充法。（如圖）空腔內(nèi)任意點(diǎn)P的磁感強(qiáng)度為設(shè)電流密度為j同理將、在X,Y軸上投影，其分量為故P點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為一常量,方向在Y方向上。討論：若在距o為2R處的Q點(diǎn)有一電子垂直紙面向外以速度運(yùn)動(dòng)，求此時(shí)電子受到的磁場(chǎng)力--電子受到的磁場(chǎng)力為方向向左。

5.長(zhǎng)直圓柱形銅導(dǎo)線半徑為,外面這一層相對(duì)磁導(dǎo)率為的圓筒形磁介質(zhì)外半徑為，設(shè)導(dǎo)線內(nèi)有均勻分布電流通過，銅的相對(duì)