大物稳恒磁场

练习八 电流的磁场（一）

1．一无限长直导线abcde弯成图8-1所示的形状，中部bcd是半径为R、对圆心O张角为1200的圆弧，当通以电流I时，O处磁感应强度的在大小

3．（2）两个载有相等电流I的圆圈，半径均为R，一个水平放置，另一个竖直放置，如图8-3所示，则圆心处磁感应强度的大小为：

6?33???0IB=里

6?R，方向为垂直纸面向

4．（4）如图8-4所示，在无限长载流导线附近作一球形闭合曲面S，当面S向长直导线靠近的过程中，穿过S的磁通量?及面上任一点P的磁感应强度大小B的变化为：

（1）?增大，B增大； （2）?不变，B不变； （3）?增大，B不变； （4）?不变，B增大。

2．如图8-2所示，均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T，方向沿x轴正方向，则通过abod面的磁通量为_________，通过befo面的磁通量为__________，通过aefd面的磁通量为_______。

5.（1）磁场的高斯定理面的哪些叙述是正确的？

说明了下

a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数； b 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数； c 一根磁感应线可以终止在闭合

稳恒磁场

一、选择题

1．一个半径为r的半球面如右图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为 （A）2?r2B； （B）?r2B；

（C）2?r2Bcos?； （D）?r2Bcos?。 2．下列说法正确的是：

（A）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过； （B）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必为零； （C）磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必为零；

（D）磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零。 3．如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知

??（A）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0。

L??（B）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0。

LI L · O ??B（C）??dl?0，且环路上任意一点B?0。

L??（D）?B?dl?0，且环路上任意一点B?常量。

L图

4．图中有两根“无限长” 载流均为I的直导线，有一回路L，则正确的是

??（A）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；

L??（B）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；

L??（C）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；

稳恒磁场

一、选择题

1．一个半径为r的半球面如右图放在均匀磁场中，通过半球面的磁通量为 （A）2?r2B； （B）?r2B；

（C）2?r2Bcos?； （D）?r2Bcos?。 2．下列说法正确的是：

（A）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内一定没有电流穿过； （B）闭合回路上各点磁感应强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必为零； （C）磁感应强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感应强度必为零；

（D）磁感应强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感应强度都不可能为零。 3．如图，在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知

??（A）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0。

L??（B）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0。

LI L · O ??B（C）??dl?0，且环路上任意一点B?0。

L??（D）?B?dl?0，且环路上任意一点B?常量。

L图

4．图中有两根“无限长” 载流均为I的直导线，有一回路L，则正确的是

??（A）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；

L??（B）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；

L??（C）?B?dl?0，且环路上任意一点B?0；

6.4 测验题

6.4.1 选择题

1 电量为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确的是（ ） （A）只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；

（B）速度相同，带电量符号相反的两个粒子，它们受磁场力的方向相反，大小相等； （C）质量为m，电量为q的粒子受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变； （D）洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子的运动轨迹必定是圆。

2 如图所示，由电阻均匀的导线构成的正三角形导线框abc，通过彼此平行的长直导线1和2与电源相连，导线1和2分别与导线框在a点和b点相接，导线1和线框a c边的延长线重合。导线1和2上的电流为I，令长直导线1、2和导线框中电流在线框中心O点产 生的磁感应强度分别为B1、B2和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B1?B2?0, B3 = 0； ??(C) B≠0，因为虽然B1?B2?0，但B3≠0； ???b I 2 ??O 1 I a 选择2题图 ??(D) B≠0，因为虽然B3= 0，但B1?B2?0。 3 从实验上判断某种导电材料的载流子带正电荷或负电荷，可根据（ ）

(A) 电

6.4 测验题

6.4.1 选择题

1 电量为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确的是（ ） （A）只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；

（B）速度相同，带电量符号相反的两个粒子，它们受磁场力的方向相反，大小相等； （C）质量为m，电量为q的粒子受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变； （D）洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子的运动轨迹必定是圆。

2 如图所示，由电阻均匀的导线构成的正三角形导线框abc，通过彼此平行的长直导线1和2与电源相连，导线1和2分别与导线框在a点和b点相接，导线1和线框a c边的延长线重合。导线1和2上的电流为I，令长直导线1、2和导线框中电流在线框中心O点产 生的磁感应强度分别为B1、B2和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B1?B2?0, B3 = 0； ??(C) B≠0，因为虽然B1?B2?0，但B3≠0； ???b I 2 ??O 1 I a 选择2题图 ??(D) B≠0，因为虽然B3= 0，但B1?B2?0。 3 从实验上判断某种导电材料的载流子带正电荷或负电荷，可根据（ ）

(A) 电

6.4 测验题

6.4.1 选择题

1 电量为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确的是（ ） （A）只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；

（B）速度相同，带电量符号相反的两个粒子，它们受磁场力的方向相反，大小相等； （C）质量为m，电量为q的粒子受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变； （D）洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子的运动轨迹必定是圆。

2 如图所示，由电阻均匀的导线构成的正三角形导线框abc，通过彼此平行的长直导线1和2与电源相连，导线1和2分别与导线框在a点和b点相接，导线1和线框a c边的延长线重合。导线1和2上的电流为I，令长直导线1、2和导线框中电流在线框中心O点产 生的磁感应强度分别为B1、B2和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B1?B2?0, B3 = 0； ??(C) B≠0，因为虽然B1?B2?0，但B3≠0； ???b I 2 ??O 1 I a 选择2题图 ??(D) B≠0，因为虽然B3= 0，但B1?B2?0。 3 从实验上判断某种导电材料的载流子带正电荷或负电荷，可根据（ ）

(A) 电

第6章恒定磁场

习题6.1 毕奥—萨伐尔定律

一.选择题

（ ）1、宽为a，厚度可以忽略不计的无限长扁平载流金属片，如图6.1.1所示，中心轴线上方一点P的磁感应强度的方向是

(A) 沿y轴正向. （B）沿z轴负向.

(B) (C) 沿y轴负向. (D) 沿x轴正向.

（ ）2、两无限长载流导线，如图6.1.2放置，则坐标原点的磁感应强度的大小和方向分别为：

(A)2?0 I ? (2 ? a) ,在yz面内，与y成45?角. (B)2?0 I ? (2 ? a) ,在yz面内，与y成135?角. (C)2?0 I ? (2 ? a) ,在xy面内，与x成45?角.

y I -a ·I z

O a · x 图6.1.2 (D)2?0 I ? (2 ? a) ,在zx面内，与z成45?角. （ ）3、一无限长载流导线，弯成如图6.1.3所示的形状，其中ABCD段在xOy

y 平面内，BCD弧是半径为R的半圆弧，DE段平行于Oz轴，则圆心处的磁感应

A 强度为

I I E (A) j ?0 I ? (4 ? R) + k [?0 I? (4 ? R)－?0 I ? (4R)] .

-R x D · · (B)

稳恒磁场基本要求

（1）理解磁的基本现象和规律；

（2）理解磁场的概念，理解磁感应强度，理解磁感应线； （3）理解安培定律（微分形式和积分形式）；

（4）掌握毕奥-萨法尔定律，能用毕奥-萨法尔定律求简单电流的磁感应强度；

（5）掌握安培环路定理，能用安培环路定理求对称磁场的磁感应强度；

（6）掌握磁场的高斯定理，能用高斯定理分析有关问题，理解磁矢势；

（7）掌握安培力公式，能求简单载流导线在磁场中所受的安培力；

（8）理解磁力矩，能求载流线圈在均匀磁场中受到的磁

力矩；

（9）理解洛仑兹力，理解带电粒子在磁场中的运动； （10）理解霍尔效应，了解等离子体的磁约束。

（4）理解欧姆定律及微分形式，理解焦耳定律及微分形式；

（5）理解电动势和非静电力，

理解电源的内阻和路端电压； （6）了解化学电源、温差电效应和各种导体的导电机制。

稳恒电流场

本题中要学习研究描述电流的电流强度、电流密度及相互

关系，电流的基本规律，稳恒电流的实现条件及基本规律，稳恒电场的基本规律，电源与电动势，欧姆定律及微分形式，用场的观点说明稳恒电路的基本规律。

电流强度 电流密度

电流：电荷的定向运动。 形成条件：自由电荷、电场

电流方向：规定为正电荷的运

208269331.doc

稳恒磁场

一、选择题

?1. 一圆电流在其环绕的平面内各点的磁感应强度B 【 】 (A) 方向相同， 大小相等； (B) 方向不同，大小不等； (C) 方向相同， 大小不等； (D) 方向不同，大小相等。

2. 电流由长直导线流入一电阻均匀分布的金属矩形框架，再从长直导线流出，设图中

???O1,O2,O3处的磁感应强度为B1,B2,B3,则 【 】

?????? (A) B1?B2?B3； (B) B1?B2?0B3?0；

?????? (C) B1?0,B2?0,B3?0； (D) B1?0,B2?0,B3?0

选择题(2)

3. 所讨论的空间处在稳恒磁场中，对于安培环路定律的理解，正确的是 【 】

???B?dl?0(A) 若?，则必定L上B处处为零 L??(B) 若?B?dl?0， 则必定L不包围电流

L??(C) 若?B?dl?0， 则L所包围电流的代数和为零

L?(D) 回路L上各点的B仅与所包围的电流有关。

4. 在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面

第7章 稳恒磁场 习题答案

7-4. 如图，三根直导线A,B和C平行地放置于同一平面内， 分别载有恒定电流 I ,2 I和3 I ,电流方向相同，导线A与C的 距离为d。要使导线B受力为零，则导线B与A的距离应为？ 解：设B与A的距离为 x

0 I A在B处的磁感应强度为 2 x 0 3 I C在B处的磁感应强度为 2 ( d x )要使B受力为零，则

A

B

C 3I

I

2I

0 I 0 3 I d x 2 x 2 (d x ) 4

d

7-11. 真空中有两根互相平行的载流长直导线 L1和L2 ,相 于 L2 两侧距离为0.05m的 a,b 两点的磁感应强度。 解：以穿透纸面向内为正方向。

距0.1m, I1 20A, I 2 10A ,求 L1 , L2 决定的平面内位

I1

I2

0 I1 0 I 2 4 Ba 1.2 10 T 2 0.05 2 0.05 0 I 1 0 I 2 5 Bb 1.33 10 T L 1 2 0.15 2 0.05

aL2

b

7-12. 如图，载流长直导线中的电流为 CDEF的磁通量。

I ,求通过矩形面积C

0 I 解：距离