11稳恒电流和稳恒磁场习题解答.doc

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1、-第十一章稳恒电流和稳恒磁场一 选择题1. 两根截面大小一样的直铁丝和直铜丝串联后接入一直流电路，铁丝和铜丝的电流密度和电场强度分别为J1，E1和J2，E2，则：A. J1=J2，E1=E2 B. J1J2，E1=E2 C. J1=J2，E1E2解：直铁丝和直铜丝串联，所以两者电流强度相等，由，两者截面积相等，则,因为，又，则E1E2所以选DRL12100V6选择题2图ab2. 如下列图的电路中，RL为可变电阻，当RL为何值时RL将有最大功率消耗：( )A. 18 B. 6C. 4 D. 12解：，求，可得当时将有最大功率消耗。所以选C选择题3图AIBCD3. 边长为l的正方形线圈有电流I，此

2、线圈在A点见图产生的磁感应强度B的大小为A. B.C .D. 0解：设线圈四个端点为ABCD，则AB、AD线段在A点产生的磁感应强度为零，BC、CD在A点产生的磁感应强度由，可得 ，方向垂直纸面向里，方向垂直纸面向里合磁感应强度 所以选A*yII123选择题4图4. 如下列图，有两根载有一样电流的无限长直导线，分别通过*1=1、*2=3的点，且平行于y轴，则磁感应强度B等于零的地方是：( )A. *=2的直线上B. 在*2的区域C. 在*1的区域D. 不在*、y平面上 选择题5图解：此题选A5. 图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域、均为相等的正方形，哪一个区域指向纸的磁通量最大

3、.( )A. 区域 B. 区域 C区域D区域 E最大不止一个解：此题选B选择题6图LOI6. 如图，在一圆形电流I所在的平面，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知： A. LBdl=0，且环路上任意一点B=0B. LBdl=0，且环路上任意一点B0C. LBdl0，且环路上任意一点B0D. LBdl0，且环路上任意一点B=常量解：此题选B7. 无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流，设圆柱体rR的磁感应强度为Be ，则有： A. Bt、Be均与r成正比 B. Bi、Be均与r成反比C. Bi与r成反比，Be与r成正比 D. Bi与r成正比，Be与r成反比解：导体横截面上的电流

4、密度，以圆柱体轴线为圆心，半径为r的同心圆作为安培环路，当rR，rR， 所以选DB Eabc选择题8图8. 有三个质量一样的质点a、b、c，带有等量的正电荷，它们从一样的高度自由下落，在下落过程中带电质点b、c分别进入如下列图的匀强电场与匀强磁场中，设它们落到同一水平面的动能分别为Ea、Eb、Ec，则A. EaEa=Ec D. EbEcEa解：由于洛伦兹力不做功，当它们落到同一水平面上时，对a、c只有重力做功，则Ea=Ec，在此过程中，对b不仅有重力做功，电场力也要做正功，所以EbEa=Ec所以选C选择题9图cdbaBO9. 图为四个带电粒子在O点沿一样方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹

5、的照片，磁场方向垂直纸面向外，四个粒子的质量相等，电量大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是：( )A. Oa B. Ob C. Oc D. Od解：根据，从图示位置出发，带负电粒子要向下偏转，所以只有Oc、Od满足条件，又带电粒子偏转半径，质量一样、带电量也相等的粒子，动能大的偏转半径大，所以选Oc轨迹所以选C选择题10图I*YOAAZ10. 如图，一矩形样品，放在一均匀磁场中，当样品中的电流I沿*轴正向流过时，实验测得样品A、A两侧的电势差VA-VA0，设此样品的载流子带负电荷，则磁场方向为：A 沿*轴正方向B沿*轴负方向C沿Z轴正方向D沿Z轴负方向解：此题选C11. 长直电流I

6、2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合如图但两者间绝缘，设长直电流不动，则圆形电流将：A. 绕I2旋转I1I2选择题11图B. 向左运动C. 向右运动D. 向上运动E. 不动解：圆形电流左半圆和右半圆受到长直电流安培力的方向均向右，所以圆形电流将向右运动所以选C二 填空题1. 成直角的无限长直导线，流有电流I=10A，在直角决定的平面，距两段导线的距离都是a=20cm处的磁感应强度B=。m0=410-7N/A2解：两根导线在a点产生的磁感应强度大小相等，方向一样 T填空题2图IIIaO2 图中，将一根无限长载流导线在一平面弯成如下列图的形状，并通以电流I，则圆心O点的磁感应强度B的值为。解：

7、圆心处的磁感应强度是由半圆弧产生的，根据毕奥萨伐尔定律3 磁感应强度为B=ai+bj+ck(T)，则通过一半径为R，开口向Z正方向的半球壳外表的磁通量的大小为Wb。解：在Z方向上的磁感应强度BZ= c，则在半球壳外表上的磁通量m= BZ S=R2c WbIR3R2R1I填空题4图4. 同轴电缆，其尺寸如下列图，它的外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则：1在rR3处磁感应强度大小为。解：筒的电流密度，由安培环路定理 iROOh填充题5图当rR3时，外电流强度之和为零，所以B2 =05. 将半径为R的无限长导体薄壁管厚度忽略沿轴向抽去一宽度为hhR的无限长狭缝后

8、，再沿轴向均匀地流有电流，其面电流密度为i(如图)，则管轴线上磁感应强度的大小是。 解：轴线上磁感应强度可看成是完整的无限长圆筒电流和狭缝处与圆筒电流密度相等但方向相反的无限长线电流产生的磁场的合成。计算结果为。填空题6图 Iy*b45aOB456. 一根载流导线被弯成半径为R的1 / 4圆弧，放在磁感强度为B的均匀磁场中，则载流导线a b所受磁场作用力的大小为，方向。解：a b弧所受的安培力可等效为a b线段所受到的安培力，由图示，则a b线段，方向沿y轴正方向。7. 感应强度B=0.02T的均匀磁场中，有一半径为10cm圆线圈，线圈磁矩与磁力线同向平行，回路有I=1A的电流，假设圆线圈绕*

9、个直径旋转1800，使其磁矩与磁力线反向平行，设线圈转动过程中电流I保持不变，则外力的功W=。解：线圈磁通量，外力做的功8. 边长分别为a、b的N匝矩形平面线圈中流过电流I，将线圈置于均匀外磁场B中，当线圈平面的正法向与外磁场方向间的夹角为1200时，此线圈所受的磁力矩的大小为。解：磁力矩9. 面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为2:1，圆线圈在其中心处产生的磁感应强度为B0，则正方形线圈边长为a在磁感应强度为B的均匀外磁场中所受最大的磁力矩为。解：设载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩分别为、，则，又因为它们的面积相等，所以，圆线圈在其中心处产生的磁感应强度B0，圆线圈的半径，且，可得，又由，. z.