大學物理規(guī)范作業(yè)(本一)31單元測試三(磁學)解答

大學物理規(guī)范作業(yè)總（31）單元測試三（磁學）1精選ppt一、填空題1.半徑為R的無限長金屬圓柱上，通過的電流為I，電流沿軸線均勻分布，則通過圖示長方形陰影面積的磁通量Фm=

。解：以金屬圓柱的軸線為中心，半徑為r做垂直于軸線的環(huán)路。由安培環(huán)路定律求得：磁感應強度：陰影面積的磁通量Фm：2精選ppt2.半徑為R的無限長直圓筒上有一層均勻分布的面電流，電流都繞著軸線流動并與軸線垂直，如圖所示，面電流密度(即通過垂直方向單位長度上的電流)為i，則軸線上磁感強度的大小B=

。解：取環(huán)路abcd。ad,dc,cb段的積分為零，ab段的積分為Bl，由安培環(huán)路定律求得：磁感應強度：3精選ppt3.尺寸如圖所示的長導線中通有電流，圖中圓心O處的磁感應強度的大小為

，方向

。垂直紙面向里解：以垂直紙面向里為正方向方向垂直紙面向里4精選ppt4.如圖所示，邊長為a的正三角形導線中通有電流，則圖中P處的磁感應強度的大小為

，方向

。解：P點到每一邊的距離為P點的磁場是三邊電流產生的同向磁場的疊加，垂直紙面向里方向垂直紙面向里5精選ppt5.高壓輸電線在地面上空25m處，通過電流為1.8×103A。則在地面上由這電流所產生的磁感應強度為

。解：6精選ppt三、計算題解：如圖建立坐標系，則距0點x處，寬度dx的電流在P點所激發(fā)的磁感應強度方向如圖所示1.如圖14—63所示，有一長直導體薄板，寬度為b，有電流強度I均勻通過薄板，方向垂直紙面向內．計算位于薄板左方x0處p點的磁感應強度B。7精選ppt2.無限長導體圓柱沿軸向通以電流I，截面上各處電流密度均勻分布，柱半徑為R，求柱內外磁場分布。在長為的一段圓柱內環(huán)繞中心軸線的磁通量是多少？

解:利用安培環(huán)路定理可求得：在柱內r<R：在柱外r>R：在柱內繞中心軸線的磁通量即通過圓柱縱截面一半的磁通量，應為8精選ppt3.如圖所示，在長直電流近旁放一矩形線圈與其共面，線圈各邊分別平行和垂直于長直導線。線圈長度為,寬為b，近邊距長直導線距離為a，長直導線中通有電流I。當矩形線圈中通有電流I1時，它受到的磁力的大小和方向各如何？它又受到多大的磁力矩？解：由對稱性，線圈上下兩邊所受的力大小相等、方向相反，二力抵消。線圈左邊受力大小為：線圈右邊受力大小為：合力：方向水平向左方向水平向左方向水平向右由于線圈各邊受力共面，所以它受的力矩為零。9精選ppt盤上半徑為r(r<R)，寬為dr的圓形窄條以轉動時產生的電流為:4.一個塑料圓盤，半徑為R，表面均勻分布電量q。試證明：當它繞通過盤心而垂直于盤面的軸以角速度轉動時，盤心處的磁感應強度證明：在盤心產生的磁場為整個圓盤轉動時在盤心產生的磁場為10精選ppt5.一質量為M半徑為R的均勻電介質圓盤均勻帶有電荷,面電荷密度為。求證當它以的角速度繞通過中心且垂直于盤面的軸旋轉時，其磁矩的大小為,而且磁矩與角動量的關系為，其中q為盤帶的總電量。證明：盤上半徑為r(r<R)，寬為dr的圓形窄條以轉動時產生的電流為：整個旋轉圓盤的磁矩大?。核a生的磁矩為11精選ppt6.安培天平如圖所示，它的一臂下掛有一個矩形線圈線圈共有n匝。它的下部懸在一均勻磁場內,下邊一段長為，它與垂直。當線圈的導線中通有電流I時,調節(jié)砝碼使兩臂達到平衡；然后使電流反向，這時需要在一臂上加質量為m的砝碼，才能使兩臂再達到平衡。(1)寫出求磁感應強度的大小的公式；(2)當n=5,l=10.0cm,I=