物理学简明教程（马文蔚等著）第七章课后练习题答案详解

物理学简明教程（马文蔚等著） 第七章课后练习题答案详解

7 －1 两根长度相同的细导线分别多层密绕在半径为R 和r 的两个长直圆筒上形成两个螺线管，两个螺线管的长度相同，R ＝2r，螺线管通过的电流相同为I，螺线管中的磁感强度大小BR 、Br满足（ ） （A） BR?2Br （B） BR?Br （C） 2BR?Br （D）

BR?4Br

分析与解 在两根通过电流相同的螺线管中，磁感强度大小与螺线管线圈单位长度的匝数成正比．根据题意，用两根长度相同的细导线绕成的线圈单位长度的匝数之比

nRr1?? nrR2因而正确答案为（C）。

7 －2 一个半径为r 的半球面如图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为（ ）。

（A）2πr2B （B） πr2B （C）2πr2Bcosα （D） πr2Bcosα

分析与解 作半径为r 的圆S′与半球面构成一闭合曲面，根据磁场的高斯定理，磁感线是闭合曲线，闭合曲面的磁通量为零，即穿进半球面S 的磁通量等于穿出圆面S′的磁通量；因而正确答案为（D）． Φm?B?S．

7 －3 下列说法正确的是（ ）。

（A） 闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过

（B） 闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零

（C） 磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上

各点的磁感强度必定为零

（D） 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零

分析与解 由磁场中的安培环路定律，磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度不一定为零；闭合回路上各点磁感强度为零时，穿过回路的电流代数和必定为零。因而正确答案为（B）．

7 －4 一根无限长平行直导线载有电流I，一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动（如图所示），则（ ） （A） 线圈中无感应电流

（B） 线圈中感应电流为顺时针方向 （C） 线圈中感应电流为逆时针方向 （D） 线圈中感应电流方向无法确定

分析与解 由右手定则可以判断，在矩形线圈附近磁场垂直纸面朝里，磁场是非均匀场，距离长直载流导线越远，磁场越弱．因而当矩形线圈朝下运动时，在线圈中产生感应电流，感应电流方向由法拉第电磁感应定律可以判定．因而正确答案为（B）．

7 －5 将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，不计自感时则（ ）

（A） 铜环中有感应电流，木环中无感应电流 （B） 铜环中有感应电流，木环中有感应电流 （C） 铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小 （D） 铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大 分析与解 根据法拉第电磁感应定律，铜环、木环中

的感应电场大小相等，

但在木环中不会形成电流．因而正确答案为（A）．

7 －6 对位移电流，下述四种说法中哪一种说法是正确的是（ ）

（A） 位移电流的实质是变化的电场

（B） 位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷 （C） 位移电流服从传导电流遵循的所有定律 （D） 位移电流的磁效应不服从安培环路定理 分析与解 位移电流的实质是变化的电场．变化的电场激发磁场，在这一点位移电流等效于传导电流，但是位移电流不是走向运动的电荷，也就不服从焦耳热效应、安培力等定律．因而正确答案为（A）．

7 －7 如图所示，已知地球北极地磁场磁感强度B 的大小为6.0×105T．如设想此地磁场是由地球赤道

－

上一圆电流所激发的，此电流有多大？ 流向如何？

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