大學(xué)物理精講精練答案

1、例題答案：例14-1例14-2(C).例14-3m0i；沿軸線方向朝右例14-4(D) 例14-5 (D) 例14-6 B=×10-4 T；a =225°，a為與x軸正向的夾角【解】 取dl段，其中電流為 在P點(diǎn) xydBP例題14-6答案圖dlqdq選坐標(biāo)如圖 ， 1.8×10-4 T 方向 ， a，a為與x軸正向的夾角。例14-7(1) a._ 0 _b.c.；(2)Fm=；(3) 0 。例 14-8 -m0I1； m0(I1+I2) ； 0. 例14-9(D) 例14-10(C) 例14-11（B）例14-12【解】 導(dǎo)體內(nèi)的電流密度 由于電流和磁場分布的對

2、稱性，磁感線是以軸為中心的一些同心圓，去半徑為r的一條磁感線為環(huán)路，有安培環(huán)路定理： 有 例14-13；若，則的方向向下；若，則的方向向上【解】 載流導(dǎo)線MN上任一點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度大小為： MN上電流元I3dx所受磁力： 若 ，則的方向向下， ，則的方向向上。 例14-14(A)例14-15【解】如圖示位置，線圈所受安培力的合力為 方向向右，從x = a到x = 2a磁場所作的功為 例14-16 (1) ，；(2) ；(3) 【解】設(shè)i為載流平面的面電流密度，為無限大載流平面產(chǎn)生的磁場，為均勻磁場的磁感強(qiáng)度，作安培環(huán)路abcda，由安培環(huán)路定理得： ，在無限大平面上沿z軸方向上取長dl，沿x軸方

3、向取寬da，則其面積為dS = dlda，面元所受的安培力為： 單位面積所受的力 例14-17 (D)例14-18 (A) 例14-19(1)Mm =×10-4 N·m ；(2)q = 15°【解】 (1) ，方向垂直于線圈平面。 = 9.40×10-4 N·m (2) 設(shè)線圈繞AD邊轉(zhuǎn)動，并且線圈穩(wěn)定時，線圈平面與豎直平面夾角為，則磁場對線圈的力矩為 重力矩： 于是 q例14-20×10-13 (N)例14-21(B)例14-22 (C)例14-23 (D) 練習(xí)題答案：14-1解：通電圓環(huán)中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度，由題意，所以有，即14-

4、2解：電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場相當(dāng)于CA+AD一段導(dǎo)線上電流產(chǎn)生的磁場，14-3（1）, （2）014-4解：，方向垂直紙面向里；，方向垂直紙面向外；，所以14-5 解：取寬為的長直導(dǎo)線，其上通有電流，在P點(diǎn)處產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度為，則14-6R=2r解：在圓盤上取寬度為的圓環(huán)，其上帶電量，電流，所以R=2r14-7p×10-3 T解：長直螺線管內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度：14-8 ； 0 ； 14-9(1)；(2)；(3) 0解：（1） 取半徑r的閉合回路，逆時針為正方向，由安培環(huán)路定理：；（2） 取半徑r的閉合回路，逆時針為正方向，由安培環(huán)路定理：；（2） 取半徑r的閉合回路，逆時針為正方向，由安培環(huán)

5、路定理：14-10解：在圓柱體內(nèi)部與導(dǎo)體中心軸線相距為r處的磁感強(qiáng)度的大小，由安培環(huán)路定律可得：因而，穿過導(dǎo)體內(nèi)畫斜線部分平面的磁通F1為在圓形導(dǎo)體外，與導(dǎo)體中心軸線相距r處的磁感強(qiáng)度大小為因而，穿過導(dǎo)體外畫斜線部分平面的磁通F2為穿過整個矩形平面的磁通量14-11的方向垂直x軸及圖面向里解：由磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度疊加，知 ，方向垂直x軸及圖面向里14-12 答：安培環(huán)路定理只適用于閉合電流，有限長載流直導(dǎo)線不閉合，故環(huán)路定律不適用14-13解：dl=，所有電流元受力方向相同，積分可得電流I2受磁力大小F=，則有Fy=F×cosa=，F(xiàn)X=-Fsina=-F=-。14-14；在圖面中向上

6、解：根據(jù)線圈在磁場中受到的磁力矩：，線圈磁矩為，則帶電圓環(huán)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生電流，所以磁力矩大小，方向在圖面中豎直向上。14-15 （1）×10-7 T （2）×10-7 A·m2解：（1）運(yùn)動帶電質(zhì)點(diǎn)在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。海瑤霐?shù)值，得；（2）帶電質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生的磁矩大小，所以，帶入數(shù)值，得×10-7 A·m214-16解：運(yùn)動電荷在磁場中運(yùn)動的軌跡半徑，入射點(diǎn)和出射點(diǎn)之間距離為。第十五章 磁介質(zhì)例題答案：例15-1I / (2pr)； mI / (2pr)例15-2 （D）例15-3 矯頑力較小，磁滯損耗小；適宜于制造變壓器、電磁鐵和電機(jī)

7、中的鐵心例15-4 鐵磁質(zhì)；順磁質(zhì)；抗磁質(zhì)例15-5 矯頑力小；容易退磁練習(xí)題答案：15-1 (A)15-2 (D)15-3 (B)15-4(C)15-5 答：不能。因?yàn)樗⒉皇钦嬲诖沤橘|(zhì)表面流動的傳導(dǎo)電流，而是由分子電流疊加而成，只是在產(chǎn)生磁場這一點(diǎn)上與傳導(dǎo)電流相似。第十六章 變化的電磁場例題答案：例16-1（A）例16-2（C）例16-3T 【解】設(shè)在時間t1t2中線圈法線從平行于磁場的位置轉(zhuǎn)到垂直于磁場的位置，則在t1時刻線圈中的總磁通為 (S為線圈的面積)，在t2時刻線圈的總磁通為零，于是在t1t2時間內(nèi)總磁通變化為令t時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為，則電流計(jì)中通過的感應(yīng)電流為t1t2時間

8、內(nèi)通過的電荷為T例16-4(1) (2)【解】(1) (2)例16-5（D）例16-6(B)例16-7 ； 方向：ACBA(即順時針)【解】建立坐標(biāo)系，長直導(dǎo)線為y軸，BC邊為x軸，原點(diǎn)在長直導(dǎo)線上，則斜邊的方程為，式中r是t時刻B點(diǎn)與長直導(dǎo)線的距離。三角形中磁通量當(dāng)r =d時，方向：ACBA(即順時針)例16-8（D）例16-9（D）例16-10mV ；方向：沿adcb繞向【解】大?。簃V 方向：沿adcb繞向。例16-11 （A）例16-12 （C）例16-13 （D）例16-14例16-15 (D)例16-16 (C)例16-17 (D)例16-18 (C)例16-19 (C)例16-2

9、0 (A)練習(xí)題答案：16-1p2×10-1 A= 0.987 A解：n =1000 (匝/m) =p2×10-1 sin 100 pt (SI) p2×10-1 A= 0.987 A16-2方向：當(dāng)dw (t) /dt >0時，i與選定的正方向相反當(dāng)dw (t) /dt <0時，i與選定的正方向相同解：取半徑為r，寬度為dr 的帶電圓環(huán)，產(chǎn)生的電流，在圓心處產(chǎn)生的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度，整個圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的，則小導(dǎo)體環(huán)里通過的磁通量，導(dǎo)體環(huán)中的感應(yīng)電流。方向：當(dāng)dw (t) /dt >0時，i與選定的正方向相反當(dāng)dw (t) /dt <0時，i

10、與選定的正方向相同16-3；線圈中的感應(yīng)電流是順時針方向解：(1) 載流為I的無限長直導(dǎo)線在與其相距為r處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為：以順時針繞向?yàn)榫€圈回路的正方向，與線圈相距較遠(yuǎn)的導(dǎo)線在線圈中產(chǎn)生的磁通量為：與線圈相距較近的導(dǎo)線對線圈的磁通量為：總磁通量感應(yīng)電動勢為：由>0和回路正方向?yàn)轫槙r針，所以E的繞向?yàn)轫槙r針方向，線圈中的感應(yīng)電流亦是順時針方向16-4； 的方向沿著桿指向上端解：在距O點(diǎn)為l處的dl線元中的動生電動勢為 的方向沿著桿指向上端16-5 解：間的動生電動勢：b點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)間的動生電動勢：a點(diǎn)電勢高于O點(diǎn)16-6； D端電勢高解：以C點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿CD方向建立x軸正方向，取距離C點(diǎn)x位置處，長度為dx的桿，兩導(dǎo)線在該位置處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度：，方向垂直紙面向外，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：，CD桿上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢：D端電勢高16-7；當(dāng) >0時，電動勢沿順時針方向解：取回路正向順時針，則當(dāng) >0時，電動勢沿順時針方向16-8 證明證：取長直導(dǎo)線之一的軸線上一點(diǎn)作坐標(biāo)原點(diǎn)，設(shè)電流為I，則在兩長直導(dǎo)線的平面上兩線之間的區(qū)域中B的分布為穿過單位長的一對導(dǎo)線所圍面積（如圖中陰影所示）的磁通為16-9 解： A 16