大学物理12-14课后习题解答.doc

第十二章 恒定磁场 (Steady Magnetic Field) 一、选择题 12.1 均匀磁场的磁感强度垂直于半径为r的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S，则通过S面的磁通量的大小为 (A) ． (B) ?． (C) 0． (D) 无法确定的量． ［ B ］ 12.2 载流的圆形线圈(半径a1 )与正方形线圈(边长a2 )通有相同电流I．若两个线圈的中心O1 、O2处的磁感强度大小相同，则半径a1与边长a2之比a1∶a2为 (A) 1∶1 (B) ∶1 (C) ∶4 (D) ∶8 ［ D ］ 12.3 如题图12.1，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于 (A) ． (B) ． (C) ． (D) ． ［ D ］ 12.4 如题图12.2，在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动．线框平面与大平板垂直。大平板的电流与线框中电流方向如图所示。则在同一侧且对着大平板看，通电线框的运动情况是： (A) 靠近大平板． (B) 顺时针转动． (C) 逆时针转动． (D) 离开大平板向外运动． ［ B ］ 12.5 在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积A1 = 2 A2，通有电流I1 = 2 I2，它们所受的最大磁力矩之比 / M2等于 (A) 1． (B) 2． (C) 4． (D) 1/4． ［ C ］ 12.6 如题图12.3所示，无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感强度大小等于 (A) ； (B) ； (C) ； (D) ； (E) 。 ［ D ］ 、的电势差为，则图中所加匀强磁场的方向为：(书p116,电势上正下负，B就水平向前，反之就是水平向后) （A）、竖直向上； （B）、竖直向下； （C）、水平向前； （D）、水平向后。 [C] 二、计算题 12.8 如题图12.所示，一无限长直导线通有电流I =10 A，在一处折成夹角的折线求角平分线上与导线的垂直距离均为的P点处的磁感强度．(已知)。（公式及使用条件）， 解：P处的可以看作是两载流直导线所产生的，与的方向相同． 3.73×10-3 T 方向垂直纸面向上 12.9 如题图12.所示，半径为R，线电荷密度为的均匀带电的圆线圈，绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度?转动，求轴线上任一点的的大小及其方向． ，所以 ，（的方向与y轴正向一致）． 12.10 一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10 A电流，在导线内部作一平面S，S的一个边是导线的中心轴线，另一边是S平面与导线表面的交线，如图题图12.所示．试计算通过沿导线长度方向长为1m的一段S平面的磁通量．(真空的磁导率，铜的相对磁导率) 解：如题图12.x与处，作一个单位长窄条，其面积为 ．窄条处的磁感强度 （神呢意思） 所以通过dS的磁通量为： 通过１m长的一段S平面的磁通量为 Wb 12.11如题图12.所示，一半径为R的均匀带电无限长直圆筒，面电荷密度为．该筒以角速度绕其轴线匀速旋转．试求圆筒内部的磁感强度． 题图12.7大小为： 作矩形有向闭合环路如图中所示．从电流分布的对称性分析可知，在上各点的大小和方向均相同，而且的方向平行于，在和上各点的方向与线元垂直，在, 上各点．应用安培环路定理 可得 圆筒内部为均匀磁场，当时，磁感强度的大小为，方向平行于轴线朝右． 12.12如题图12.所示，一半径为R的带电塑料圆盘，其中半径为r的阴影部分均匀带正电荷，面电荷密度为