07++恒定磁场-1

更新时间:2023-03-16 16:23:01 阅读量: 教育文库 文档下载

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(磁感应强度:毕奥—萨伐尔定律、磁感应强度叠加原理)

1.

选择题

题号:30911001 分值:3分 难度系数等级:1

两条无限长载流导线,间距0.5厘米,电流10A,电流方向相同,在两导线间距中点处

磁场强度大小为

(A)0 (B)2000?0??T (C)40000 T (D)4000T ??? [ ] 答案:A

题号:30911003 分值:3分 难度系数等级:1

在一个平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流相等,方向如图所示。问哪个区域中有些点的磁感应强度可能为零

(A)仅在象限1 (B)仅在象限2 (C)仅在象限1、3 (D)仅在象限2、4

[ ]

答案:D

题号:30912005 分值:3分 难度系数等级:2

边长为l的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流I,图中ab、cd与正方形共面,在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为

(A)B1?0,B2?0 (B)B1?0,B2?22?0I ?l(C)B1?22?0I22?0I22?0I,B2?0 (D)B1?, B2? ?l?l?l[ ]

答案:C

题号:30913007 分值:3分 难度系数等级:3

如图所示,两根长直载流导线垂直纸面放置,电流I1?1A,方向垂宜纸面向外;电流

?I2?2A,方向垂直纸面向内。则P点磁感应强度B的方向与X轴的夹角为

(A)30° (B)60° (C)120° (D)210°

[ ]

答案:A

题号:30912008 分值:3分 难度系数等级:2

四条相互平行的载流长直导线电流强度均为I,方向如图所示。设正方形的边长为2a,则正方形中心的磁感应强度为

(A)

2?0?2?0I (B)I (C)0 (D)0I

?a?a2?a[ ]

答案:C

题号:30912009 分值:3分 难度系数等级:2

一半径为a的无限长直载流导线,沿轴向均匀地流有电流I。若作一个半径为R?5a、高l的圆柱形曲面,轴与载流导线的轴平行且相距3a,则B在圆柱侧面S上积分B?ds为

????

(A)

2?05??I (B)0I (C)0 (D)0I 5?a2?a5?a[ ]

答案:C

题号:30915010 分值:3分 难度系数等级:5

长直导线通有电流I,将其弯成如图所示形状,则O点处的磁感应强度大小为

(A)

?0I?0I?I?I?I?I?I?I? (B)0?0 (C)0?0 (D)0?0 2?R4R4?R8R2?R8R4?R4R[ ]

答案:B

题号:30912012 分值:3分 难度系数等级:2

如图所示,一条长导线折成钝角?,导线中通有电流I,则O点的磁感应强度为

(A)0 (B)

?0I?I?Icos? (C)0sin? (D)0sin? 2?2??[ ]

答案:A

题号:30914013 分值:3分 难度系数等级:4

如图所示,一条长导线折成钝角?,导线中通有电流I,则在PO延长线上离O点距离为l的A点处的磁感应强度为

(A)0 (B)

?0I4?lcos(???2[1?sin(??)?2)]

(C)

?0I4?lsin(???2[1?sin(??)?2)] (D)

?0I4?lcos(???2[1?sin(??)?2)]

[ ]

答案:B

题号:30914014 分值:3分 难度系数等级:4

如图所示,两根长导线沿半径方向引到铁环上的A、B两点上,两导线的夹角为?,环的半径R,将两根导线在很远处与电源相连,从而在导线中形成电流I,则环中心点的磁感应强度为

(A)0 (B)

?0I2R (C)

?0I2Rsin? (D)

?0I2Rcos?

[ ]

答案:A

题号:30911015 分值:3分 难度系数等级:1

两条长导线交叉于一点O,这两条导线上通过的电流分别为I和2I,则O点的磁感应强度为

(A)0 (B)

?0I2?0I4?0I (C) (D)

???

[ ]

答案:A

题号:30914016 分值:3分 难度系数等级:4

两条长导线相互平行放置于真空中,如图所示,两条导线的电流为I1?I2?I,两条导线到P点的距离都是a,P点的磁感应强度为

(A)0 (B)

2?0I?I2?0I (C) (D) 0

?a?a2?a[ ]

答案:B

题号:30913017 分值:3分 难度系数等级:3

两条长导线相互平行放置于真空中,如图所示,两条导线的电流为I1?I2?I,两条导线到P点的距离都是a,P点的磁感应强度方向

(A)竖直向上 (B)竖直向下 (C)水平向右 (D) 水平向左

[ ]

答案:D

题号:30913018 分值:3分 难度系数等级:3

两条长导线相互平行放置于真空中,如图所示,两条导线的电流为I1?I2?I,两条

导线到P点的距离都是a,P点的磁感应强度方向

(A)竖直向上 (B)竖直向下 (C)水平向右 (D) 水平向左

[ ]

答案:B

题号:30914019 分值:3分 难度系数等级:4

电流由长直导线1沿切线方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b点沿切向从圆环流出,经长直导线2返回电源,如图。已知直导线上的电流强度为I,圆环的半径为R,且a、b和圆心O在同一条直线上。设长直导线1、2和圆环中的电流分别在O点

???产生的磁感应强度为B1、B2、B3,则O点的磁感应强度大小

(A)B?0 ,因为B1?B2?B3?0

??(B)B?0 ,因为虽然B1?0,B2?0,但B1?B2?0,B3?0

(C)B?0 ,因为B1?0,B2?0,B3?0 (D)B?0 ,因为虽然B3?0,但B1?B2?0

[ ]

答案:B

题号:30913020 分值:3分 难度系数等级:3

电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环,再由b点沿

??半径方向从圆环流出,经长直导线2返回电源,如图。已知直导线上的电流强度为I,圆环的半径为R,?aOb?30?。设长直导线1、2和圆环中的电流分别在O点产生的磁感应强

???度为B1、B2、B3,则O点的磁感应强度大小

(A)B?0 ,因为B1?B2?B3?0

(B)B?0 ,因为虽然B1?0,B2?0,但B1?B2?0,B3?0

????(C)B?0 ,因为虽然B3?0,但B1?B2?0

?????(D)B?0 ,因为B3?0,B1?B2?0,所以B1?B2?B3?0

[ ]

答案:A

3. 填空题

题号:30931001 分值:3分 难度系数等级:1

一根长直载流导线,通过的电流为2A,在距离其2mm处的磁感应强度为 。(?0?4??10?7Tm/A)

答:2?10T

题号:30931002 分值:3分 难度系数等级:1

一根直载流导线,导线长度为100mm,通过的电流为5A,在与导线垂直、距离其中

点的50mm处的磁感应强度为 。(?0?4??10Tm/A)

?7?4答:2?10T

题号:30931003 分值:3分 难度系数等级:1

一根载流圆弧导线,半径1m,弧所对圆心角

?5?,通过的电流为10A,在圆心处的磁感6应强度为 。(?0?4??10?7Tm/A)

答:

题号:30931004 分值:3分 难度系数等级:1

一个载流直螺线管,直径0.1m,长度0.1m,通过的电流为0.1A,线圈匝数1000,在

螺线管内部轴线中点上的磁感应强度为 。(?0?4??10?7Tm/A)

答:22??10T

题号:30931005 分值:3分 难度系数等级:1

一个载流直螺线管,直径0.2m,长度0.2m,线圈两端加36V电压,线圈匝数1000,

线圈电阻100欧姆,在螺线管一端轴线中点上的磁感应强度为 。(?0?4??10?7Tm/A)

答:182??10T

题号:30933006 分值:3分 难度系数等级:3

真空中,电流I由长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入一电阻均匀分布的正三角形

?5?4?6?10?6T

线框,再由b点沿平行ac边方向流出,经长直导线2返回电源(如图)。三角形框每边长

为l,则在该正三角框中心O点处磁感应强度的大小

答案:3?0I

题号:30932007 分值:3分 难度系数等级:2

电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀分布的圆环,再由b点沿半径方向流出,经长直导线2返回电源(如图),已知直导线上的电流强度为I,圆环的半径为R,且a、b和圆心O在同一直线上,则O处的磁感应强度的大小为

4?l

答案:0

题号:30932010 分值:3分 难度系数等级:2

一弯曲的载流导线在同一平面内,形状如图(O点是半径为R1和R2的半圆圆心),

则圆心O点处的磁感应强度的方向 。

解:由图可知?ABC为等边三角形,所以a?13tan30??l,电流在A处分为26两支路I1和I2,设三角形每条边上的电阻值相同为R,AC边加CB边与AB边并联得

2I1R?I2R 而

I1?I2?I 解得

I1?I,3I2?2I (2分) 3利用载流直导线磁感应强度表示式B?正向,导线AC和CB在O点的磁场强度为

?0I(cos?1?cos?2),设垂直图面向里为4?aBAC?BCB??0I14?3l (2分) 63?0I13?I?I33?(?)?01?022?l2?l2?3l2(cos30??cos150?)导线AB在O点的磁感应强度为 BAB??3?0I22?3l(cos30??cos150?)??3?0I2??0I(2分) ?2?l?l半无限长电流EA、BF在O点磁感应强度为

BAB?BBF?3?0I2?3l(cos0??cos30?)?3?0I2?3l(1?3) (2分) 2由叠加原理,O点的磁感应强度为

B?BEA?BBF?BAB?BAC?BCB?方向垂直图面向里。(2分)

题号:30943014 分值:10分 难度系数等级:3

3?0I3(1?) ?l2两根直导线与铜环上A,B两点连接,如图所示,并在很远处与电源相连接。若圆环的粗细均匀,半径为r,直导线中电流I。求圆环中心处的磁感应强度。

解:电流在A点分为两支路为I1和I2,设R为单位弧长电阻,AdB弧长与AcB并联,得

RlAdBI1?RlAcBI2

即 lAdBI1?lAcBI2 (1分) 以垂直图面向里为正向,所以 BAdB???oI1lAdB (2分)

2?2?rAcB支路在圆环中心O点磁感应强度方向垂直图面向里,大小为

BAcB??0I2lAcB?0I1lAdB (2分) ?2?2?l2?2?r两支路在O点的磁感应强度叠加,得BAdB?BAcB?0. (2分) 半无限长直电流EA延长线过圆心O,BEA?0,O点的磁感应强度等于半无限长直电流BF在O点磁感应强度,得

B?BBF?

?0I?I(3分) (cos90??cos180?)?0 方向垂直图面向里。

4?r4?r题号:30941015 分值:10分 难度系数等级:1

一无限长的载流导线中部被弯成圆弧形,如图所示,圆弧形半径为R?3cm,导线中的电流为I?2A。求圆弧形中心O点的磁感应强度。

解:两根半无限长直电流在O点的磁感应强度方向同为垂直图面向外,大小相等,以垂直图面向里为正向,叠加后得

B1??2?0I?I??0 (3分) 4?R2?R圆弧形导线在O点产生的磁感应强度方向垂直图面向里,大小为 B2?二者叠加后得

B?B2?B1??0I32R4?3?0I (3分) 8R3?0I?0I??1.81?10?5T (3分) 8R2?R方向垂直图面向里。 (1分)

题号:30943016 分值:10分 难度系数等级:3

一无限长的载流导线中部被弯成圆弧形,并用同样的直导线将A,B两点连接,如图所示,圆弧形半径为R?3cm,导线中的电流为I?2A。求圆弧形中心O点的磁感应强度。(?0?4??10?7Tm/A)

解:电流I在A点分为两支路I1和I2,每一支路上的电阻值应有长度成正比,且A,B两点间电压恒定,得

I1?3?2?R?I2?2R (1分) 4在A点有

I1?I2?I 由以上两式可得 I1?有

BAcB?2222?3?I?0.23I,I2?3?22?3?I?0.77I (2分)

3?0I10.69?0I? 方向垂直图面向里。 (2分)

42R8R BAdB???0I24?2R2(cos45??cos135o)???0I20.77?0I ??2?R2?R方向垂直图面向外。 (2分)

B?BAdB?BAcB?B1?

?7?4???10?2?(?0.77??22???3?10?0I0.69?(?0.77??1)2?R40.69??4

?1)??1.63?10?5方向垂直图面向外。 (3分)

题号:30943017 分值:10分 难度系数等级:3

如图,宽为l的薄长金属板,处于x0y平面内,与y轴平行,设板上电流强度为I,试求:(1)x轴上点P的磁感应强度的大小和方向;(2)当d??l时,结果又如何?

解:(1)取坐标如图所示,在距原点O为x处取宽为dx的细长直导线带,所载电流为

dI?Idx (1分) l

则在P点产生的磁感应强度方向垂直图面向里,大小为 dB??0dI2?(d?l?x) (2分)

整个薄长金属板在P点产生的磁感强度大小为

?0Ildx?0Il B??dB? ?ln(1?) (3分)

l2?l?0d?l?x2?ld方向垂直图面向里。 (1分) (2)将对数函数做幂级数展开,即 ln(1?当d??l时略去高次项,得 B?ll1l)??()2?? dd2d?0Il?I??0 (3分) 2?ld2?d结果表明在与薄长金属板距离足够远处的磁场近似于长直电流的磁场。

题号:30943018 分值:10分 难度系数等级:3

一根无限长导线弯成如图形状,设各线段都在同一平面内(纸面内),其中第二段是半径为R的四分之一圆弧,其余为直线。导线中通有电流I,求图中O点处的磁感强度。

????解:将导线分成1、2、3、4四部分,各部分在O点产生的磁感强度设为 B1,B2,B3,B4。

根据叠加原理,O点的磁感强度为 B?B1?B2?B3?B4 (1分)

??????????因B1、B4 均为0,故 B?B2?B3 ,B2?(1/4)(?0I/2R) 方向 ? (3

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/81uv.html

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