穩(wěn)恒磁場(chǎng)測(cè)驗(yàn)題

1、.6.4 測(cè)驗(yàn)題6.4.1 選擇題1 電量為的粒子在均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）（A）只要速度大小相同，所受的洛倫茲力就一定相同；（B）速度相同，帶電量符號(hào)相反的兩個(gè)粒子，它們受磁場(chǎng)力的方向相反，大小相等；2 如圖所示，由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的正三角形導(dǎo)線框abc，通過(guò)彼此平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線1和2與電源相連，導(dǎo)線1和2分別與導(dǎo)線框在a點(diǎn)和b點(diǎn)相接，導(dǎo)線1和線框a c邊的延長(zhǎng)線重合。導(dǎo)線1和2上的電流為I，令長(zhǎng)直導(dǎo)線1、2和導(dǎo)線框中電流在線框中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為、和，則O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。?）。(A) B = 0，因?yàn)锽1 = B2 = B3 = 0；(B) B = 0，因?yàn)?

2、B3 = 0；(C) B0，因?yàn)殡m然，但B30；(D) B0，因?yàn)殡m然B3= 0，但。（C）質(zhì)量為，電量為的粒子受洛倫茲力作用，其動(dòng)能和動(dòng)量都不變；選擇2題圖（D）洛倫茲力總與速度方向垂直，所以帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡必定是圓。3 從實(shí)驗(yàn)上判斷某種導(dǎo)電材料的載流子帶正電荷或負(fù)電荷，可根據(jù)（ ）(A) 電阻的大小；(B) 電阻隨溫度增加或減少；(C) 霍爾系數(shù)的大小；(D) 霍爾系數(shù)的符號(hào)。4 電荷為的離子以速度為沿方向運(yùn)動(dòng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向沿，要使離子不偏轉(zhuǎn)，所加電場(chǎng)的大小和方向?yàn)椋?）（A），沿方向；（B），沿方向；（C），沿方向； （D），沿方向。5 載電流為，磁矩為的線圈，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的

3、均勻磁場(chǎng)中。若與方向相同，則通過(guò)線圈的磁通與線圈所受的磁力矩的大小為（ ）（A）；（B）；（C）；（D）。6 如圖所示，兩根長(zhǎng)直載流導(dǎo)線垂直紙面放置，電流，方向垂直紙面向外；電流，方向垂直紙面向內(nèi)。則點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與軸的夾角為（ ）（A）；（B）；（C）；（D）。7 如圖所示，在一圓形電流的平面內(nèi)，選取一個(gè)同心圓形閉合回路。則由安培環(huán)路定律可知（ ）（A），且環(huán)路上任意一點(diǎn)；（B），但環(huán)路上任意一點(diǎn)；（C），且環(huán)路上任意一點(diǎn)；（D），且環(huán)路上任意一點(diǎn)。8 邊長(zhǎng)為的正方形的4個(gè)角上，固定有4個(gè)電量為的點(diǎn)電荷，如圖所示，當(dāng)正方形以角速度繞聯(lián)結(jié)的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在正方形中心點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為，若以同樣的

4、角速度繞過(guò)點(diǎn)垂直于正方形平面的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，在點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)為，則與的數(shù)值關(guān)系應(yīng)為（ ）（A）；（B）；（C）；（D）。9 如圖所示，其中哪個(gè)圖正確地描述了半徑為的無(wú)限長(zhǎng)均勻載流圓柱體沿徑向的磁場(chǎng)分布（ ）10 將兩個(gè)平面線圈平行放置在均勻磁場(chǎng)中，面積之比，電流之比為，則它們所受最大磁力矩之比為（ ）（A）；（B）；（C）；（D）。11 一個(gè)球形電容器中間充有均勻介質(zhì)，當(dāng)電容器充電后，由于介質(zhì)絕緣不良，發(fā)生緩慢漏電，在介質(zhì)內(nèi)下列答案中正確的是（ ）(A) 位移電流激發(fā)的磁場(chǎng)Bd=0；(B) 位移電流激發(fā)的磁場(chǎng)Bd0；(C) 傳導(dǎo)電流激發(fā)的磁場(chǎng)Bc=0；(D) 傳導(dǎo)電流激發(fā)的磁場(chǎng)Bc0。(提示：電容器

5、中無(wú)論是傳導(dǎo)電流或位移電流都是沿徑向的，只是兩者方向相反)12 通有電流為I的“無(wú)限長(zhǎng)”導(dǎo)線彎成如圖形狀，其中半圓段的半徑為R，直線CA和DB平等地延伸到無(wú)限遠(yuǎn)，則圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為（ ）(A) ；(B) ；(C) ； (D) 。13 如圖，在豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線AB附近，有一水平放置的有限長(zhǎng)直導(dǎo)線CD，C端到長(zhǎng)直導(dǎo)線的距離為a，CD長(zhǎng)為b，若AB中通以電流I1，CD中通以電流I2，則導(dǎo)線CD受的安培力的大小為（ ）14真空中一均勻磁場(chǎng)的能量密度與一均勻電場(chǎng)的能量密度相等，已知，則電場(chǎng)強(qiáng)度為（ ）。（A）； （B）；（C）； （D）。(A) ；(B) ；(C) ；(D) 。15 圖中三

6、條線分別表示三種不同類型的磁介質(zhì)的BH關(guān)系，虛線是表示Bm0H的關(guān)系，則（ ）(A) I表示順磁質(zhì)，II表示抗磁質(zhì)，III表示鐵磁質(zhì)；(C) I表示抗磁質(zhì)，II表示順磁質(zhì)，III表示鐵磁質(zhì)；(F) I表示鐵磁質(zhì)，II表示順磁質(zhì)，III表示抗磁質(zhì)；(I) I表示抗磁質(zhì)，II表示鐵磁質(zhì)，III表示順磁質(zhì)。16 用一根很細(xì)的線把一根未經(jīng)磁化的針在其中心處懸掛起來(lái)（如圖所示），當(dāng)加上與針成銳角q的磁場(chǎng)后，則（ ）(A) 順磁質(zhì)針的轉(zhuǎn)向使q角增大；抗磁質(zhì)針的轉(zhuǎn)向使q角減??；(B) 順磁質(zhì)針的轉(zhuǎn)向使q角減??；抗磁質(zhì)針的轉(zhuǎn)向使q角增大；(C) 順磁質(zhì)針、抗磁質(zhì)針均轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能判斷q角的增減；(D) 順磁質(zhì)針

7、、抗磁質(zhì)針均不轉(zhuǎn)動(dòng)。4.2填空題1 一圓形載流導(dǎo)線圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，若保持導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度不變，而將導(dǎo)線變成正方形，此時(shí)回路中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2，則B2/B1= 。2 半徑為的導(dǎo)線圓環(huán)中載有電流，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，若磁場(chǎng)方向與環(huán)面垂直，則圓環(huán)所受的合力為 ，導(dǎo)線所受的張力為 。3 如圖所示形狀的導(dǎo)線，通有電流，放在一個(gè)與均勻磁場(chǎng)垂直的平面上，則此導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力的大小為 ，方向?yàn)?。4 圖示為一內(nèi)半徑為，外半徑為的均勻帶電薄絕緣環(huán)片，該環(huán)片以角速度繞過(guò)中心、并與環(huán)片平面垂直的軸旋轉(zhuǎn)，環(huán)片上總電量為，則環(huán)片中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度值 。5 被電勢(shì)差加速的電子從電子槍口發(fā)射出來(lái)，

8、其初速度指向方向。為使電子束能擊中目標(biāo)點(diǎn)，（直線與軸間夾角為），在電子槍外空間加一均勻磁場(chǎng)，其方向與平行。已知從到的距離為，電子質(zhì)量為，帶電量為。為使電子恰能擊中點(diǎn)，應(yīng)使磁感應(yīng)強(qiáng)度 。（提示：先分析電子從槍口射出后在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)形式，然后求出電子繞一周的周期T和轉(zhuǎn)圈半徑，并根據(jù)電子擊中M點(diǎn)的條件t=kT，其中為電子從槍口到M所需時(shí)間，k為整數(shù)）6 在同一平面上有三根等距離放置的長(zhǎng)直通電導(dǎo)線，如圖所示，導(dǎo)線1、2、3分別載有1、2、3A電流，則導(dǎo)線1和導(dǎo)線2所受之力和之比= 。7 設(shè)在討論的空間范圍內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)如圖，方向垂直紙面朝里。在紙平面上有一長(zhǎng)為的光滑絕緣空心細(xì)管，管的端內(nèi)有一質(zhì)量為、帶電

9、量為的小球。開(kāi)始時(shí)相對(duì)管靜止。而后如圖所示，管帶著朝垂直于管的長(zhǎng)度方向始終以勻速度運(yùn)動(dòng)。那么，小球從端離開(kāi)管后，在磁場(chǎng)中作圓運(yùn)動(dòng)的半徑為 。忽略重力及各種阻力。（提示：，小球從端離開(kāi)管后，其中V為P離開(kāi)N時(shí)相對(duì)管MN的速度；P所受沿管的力只來(lái)源于u，為常量，P沿管作勻加速直線運(yùn)動(dòng)）8 如圖所示，夾角為的平面與相交于直線，磁感應(yīng)強(qiáng)度為的空間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁力線與面平行，且與直線垂直。今取半徑為的半圓導(dǎo)線，并通以電流，將它整體放置在平面的不同部位，則它可能受到的最大安培力的大小為 ，最小安培力的大小為 。（提示：當(dāng)?shù)刃е睂?dǎo)線（直徑ab）在S2面上，分別與MN平行和垂直時(shí)為安培力最大和最?。? 如圖所示

10、，一半徑為的無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線，沿軸向均勻地流有電流。若作一個(gè)半徑為、高為的柱形曲面，已知此柱形曲面的軸與載流導(dǎo)線的軸平行且相距。則在圓柱側(cè)面上的積分 。10 如圖所示，均勻帶電細(xì)直線，電荷線密度為，繞垂直于直線的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)（線形狀不變，點(diǎn)在延長(zhǎng)線上）。則點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 。11 無(wú)限長(zhǎng)導(dǎo)體圓柱沿軸向通以電流I，截面上各處電流密度均勻分布，柱半徑為R，則柱內(nèi)的磁場(chǎng)分布為 ，柱外的磁場(chǎng)分布為 ，在長(zhǎng)為l的一段圓柱內(nèi)環(huán)繞中心軸線的磁通量為 。12 兩個(gè)在同一平面內(nèi)的同心圓線圈，大圈半徑為，通有電流，小圈半徑為（），通有電流，電流方向如圖所示。在小線圈從圖示位置轉(zhuǎn)到兩線圈平面相互垂直位置的過(guò)

11、程中，磁力矩所作的功 。（小線圈內(nèi)磁場(chǎng)可視作均勻場(chǎng)，）13 如圖所示，N匝半徑均為R的同軸圓形線圈，通有電流I，電流方向如圖所示。將其放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面平行且指向右端，則線圈所受磁力矩的大小為 ，磁力矩的方向?yàn)?。14 圖中畫出的曲線稱為鐵磁質(zhì)的 ，Hc稱 ，硬磁材料的Hc (大于、小于)軟磁材料的Hc。填空15題圖 填空16題圖計(jì)算1題圖15如圖所示，在無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線的右側(cè)有面積為和的兩個(gè)矩形回路，兩回路與長(zhǎng)直載流導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，且矩形回路的一邊與長(zhǎng)直載流導(dǎo)線平行，則通過(guò)面積為的矩形回路的磁通量與通過(guò)面積為的矩形回路的磁通量之比為 。16寬度為的無(wú)限長(zhǎng)均勻

12、載流薄銅板與一無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線共面，且相距為，如圖所示，兩者通以等值反向電流，則長(zhǎng)直導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的受力大小為 。6.4.3 計(jì)算題1 如圖所示，一無(wú)限長(zhǎng)圓柱形直導(dǎo)體，橫截面半徑為R。在導(dǎo)體內(nèi)有與其軸對(duì)稱分布、半徑為a的兩個(gè)圓柱形孔，它們的軸、平行于導(dǎo)體軸并與導(dǎo)體軸相距為b。設(shè)導(dǎo)體載有均勻分布的電流I，求圓柱形孔的軸線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度。2半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)半圓柱導(dǎo)體上均勻地流過(guò)電流I，求半圓柱軸線（原完整圓柱體的中心軸線）處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。3 在一通有電流的長(zhǎng)直導(dǎo)線附近，有一半徑為、質(zhì)量為的細(xì)小線圈，其中細(xì)小線圈可繞通過(guò)其中心與直導(dǎo)線平行的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)始時(shí)線圈靜止，與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，其單位正法線矢量

13、的方向與紙面垂直。如果長(zhǎng)直電線與細(xì)小導(dǎo)線中心相距為（遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于），通過(guò)小線圈的電流為，試問(wèn)線圈平面轉(zhuǎn)過(guò)角時(shí)，其角速度的值是多少？(提示：考慮小線圈所受力矩，利用轉(zhuǎn)動(dòng)定律)4 如圖所示，一通有電流為的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線，放在線圈的軸線上，其中ad與bc分別為兩段半徑為R的半圓弧，a與b以及d與c之間的距離為l，如果線圈中通過(guò)的電流，試求作用在線圈上的力的大小。6 如圖所示，一橡皮傳輸帶以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，橡皮帶上均勻帶有電荷，電荷面密度為s。（1）試求橡皮帶中部上方靠近表面一點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度；j0mr1mr2 計(jì)算7題圖（2）證明對(duì)非相對(duì)論情形，運(yùn)動(dòng)電荷的速度v及其產(chǎn)生的磁場(chǎng)B與電場(chǎng)E之間滿足關(guān)系：，其中。7如圖所示，一無(wú)限大薄金屬板上均勻地分布著電流，其面電流密度為j0，在金屬板的兩側(cè)各緊貼一相對(duì)磁導(dǎo)率分別為mr1和mr2的無(wú)限大（有限厚）均勻介質(zhì)板，試分別求兩介質(zhì)板內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度及兩介質(zhì)板表面上的磁化面電流密度。參考答案6.4.1 1 (B)；2 (D)；3 (D)；4 (C)；5 (B)；6 (A)；7 (B)；8 (C)；9