【2017年整理】11稳恒电流和稳恒磁场习题解答.doc

第十一章 稳恒电流和稳恒磁场 一 选择题 1. 边长为l的正方形线圈中通有电流I，此线圈在A点（如图）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） 2. 如图所示，有两根载有相同电流的无限长直导线，分别通过x1=1、x2=3的点，且平行于y轴，则磁感应强度B等于零的地方是：( ) x=2的直线上 在x2的区域 在x1的区域 不在x、y平面上 解：本题选（A） 3. 图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大？( ) A. Ⅰ区域 B. Ⅱ区域 C．Ⅲ区域 D．Ⅳ区域 E．最大不止一个 解：本题选（B） 4. 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：（ ） ∮LB·d l=0，且环路上任意一点B=0 ∮LB·d l=0，且环路上任意一点B≠0 ∮LB·d l≠0，且环路上任意一点B≠0 ∮LB·d l≠0，且环路上任意一点B=常量 解：本题选（B） 5. 无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流，设圆柱体内（rR）的磁感应强度为Bi ，圆柱体外（rR）的磁感应强度为Be ，则有：（ ） 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（D） 6. 有三个质量相同的质点a、b、c，带有等量的正电荷，它们从相同的高度自由下落，在下落过程中带电质点b、c分别进入如图所示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（ ） EaEb=Ec B. Ea=Eb=Ec C. EbEa=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） 7. 图为四个带电粒子在O点沿相同方向垂直于磁力线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片，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：( ) 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，，质量相同、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） 8. 如图，一矩形样品，放在一均匀磁场中，当样品中的电流I沿X轴正向流过时，实验测得样品A、A?两侧的电势差VA?VA?0，设此样品的载流子带负电荷，则磁场方向为：（ ） 沿X轴正方向 B．沿X轴负方向 C．沿Z轴正方向 D．沿Z轴负方向 解：本题选（C） 9. 长直电流I2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：（ ） 绕I2旋转 向左运动 向右运动 向上运动 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，在直角决定的平面内，距两段导线的距离都是a=20cm处的磁感应强度B= 。（?0=4π×10?7N/A2） 解：两根导线在a点产生的磁感应强度大小相等，方向相同 T 2 图中，将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状，并通以电流I，则圆心O点的磁感应强度B的值为 。 解：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正方向的半球壳表面的磁通量的大小为 Wb。 解：在Z方向上的磁感应强度BZ= c，则在半球壳表面上的磁通量 Φm = BZ S=πR 2c Wb 4. 同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内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rR1处磁感应强度大小为 。（2）在rR3处磁感应强度大