電流與磁場(chǎng)部分試題及答案學(xué)生測(cè)試

II電流與場(chǎng)分試題一、選擇題1.磁的高斯定理

B0

說明了下面的哪些敘述是正確的？（A）穿閉合曲面的磁感應(yīng)線條數(shù)必然等于穿出的磁感應(yīng)線條數(shù)；穿閉合曲面的磁感應(yīng)線條數(shù)不等于穿出的磁感應(yīng)線條數(shù)；c一磁感應(yīng)線可終止在閉合曲面內(nèi)；一磁感應(yīng)線可以完全處于閉合曲面內(nèi)。（A）ad（）；（）；（）。[D用導(dǎo)線均勻密繞成長(zhǎng)為l、半徑為a(l>>)、總匝數(shù)為N的線管，管內(nèi)充滿相對(duì)磁導(dǎo)率的勻磁介質(zhì)．若線中載有穩(wěn)恒電流I，則管中任意一點(diǎn)的r(A)磁強(qiáng)度大小為=NI．0r(B)磁感強(qiáng)度大小為B=NI/l．r(C)磁場(chǎng)強(qiáng)度大小為H=l．0(D)磁場(chǎng)強(qiáng)度大小為H=NI/l．【考案B=nI=/l=0r3.通電流I的限長(zhǎng)直導(dǎo)線有如圖三種形，則P，QO各磁感強(qiáng)度的大小，B，PQB間關(guān)系為(A)B>.(B)>BB．POQPB>>．(D)>B>．POQ解：根據(jù)直線電流的磁場(chǎng)公式

I4

(cos

cos

和圓弧電流產(chǎn)生磁場(chǎng)公式

I0a2

可得

I0

、

II2B2(1))22O

III)a2無限長(zhǎng)流空心圓柱導(dǎo)體的內(nèi)外半徑分別為電在導(dǎo)體截面上均勻分布空間各處的的小與場(chǎng)點(diǎn)到圓柱中心軸線的距離r的系定性地如圖所示．正確的圖是解：根據(jù)安培環(huán)路定理：當(dāng)

ra

時(shí)

當(dāng)

ba

時(shí)

B

Ir022當(dāng)r

時(shí)B

且ra和a

時(shí)，曲線斜率隨著r增。如所示，在無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線附近作一球形閉合曲面S當(dāng)曲面向直導(dǎo)線靠近時(shí)，穿過曲面S磁通量

和面上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B將如何變化？（D）（）

增大，也增大；

I

S/

2222（）不，也不變；（）增，不變；（）

不變，增大。圖示平放置在同一平面內(nèi)的載流長(zhǎng)直導(dǎo)線要使AB導(dǎo)受的安培力等于零，則x的為[]12（A）a）aCaDa。34答案：A解：導(dǎo)線上度為l的段受其左、右兩導(dǎo)線的安培力分別為

I

x

AIIaF1

III2I00FIl22a)2a)

B令FF，1

，此解得。x()

圖如圖4-4勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形通電線圈，它的平面與磁場(chǎng)平行，在磁場(chǎng)作用下，線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，其方向是[]（A）ab邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)cd邊出紙外；（B邊轉(zhuǎn)出紙外邊入紙內(nèi)；（C）邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)，bc邊出紙外；

c（）ad轉(zhuǎn)出紙外，bc邊入紙內(nèi)。

圖4-4答案：A解：載流直導(dǎo)線在均勻磁場(chǎng)中受力為

FIl

，由此可判斷ab邊力指向紙內(nèi)邊受力指向紙外。8.在圖(a和()中各有一半徑相同的圓形回路L和L圓內(nèi)有電流I和I其布相同，11且均在真空中，但在)圖中L回路外有電流I，、P為圓形回路上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，則：232（）B,B（）B,BBPPPPLLLL（）B（）BBPPPPLLLL[]答案C）在一圓電流I所在的平面內(nèi)，選取一個(gè)同心圓形閉合回路L，則由安培環(huán)路定理知

（A）

B

，且環(huán)路上任意一點(diǎn)L/

0000000000000000（B（C）（）

LL

，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B≠，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B≠，且環(huán)路上任意一點(diǎn)常L[]答案）長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I將其彎成如圖所示形狀，則點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)大小為（A）

IIIIIIII（）（DRR284[]答案：二、填空題．電流為I，磁矩為P的圈置于磁感強(qiáng)度均勻磁場(chǎng)中，與方向相同，求過線圈的磁通量線圈所受的磁力矩M的大小M答案：BP/I

；M=。P解：通過線圈的磁通量I因，所以。一磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bbjck表面的磁通量大小為Wb

，磁力矩的大小Msin。，則通過一半徑為R開口向Z方向的半球殼，c答案：均勻磁的磁感應(yīng)強(qiáng)度半徑為r的形平面的法線

的夾角為，以圓周為邊界，作一個(gè)半球面SS與形平面組成封閉面如圖，則通過面的磁通量=。答案：

2

cos

如圖所為cm無限長(zhǎng)直導(dǎo)線直圓柱形導(dǎo)體上線方向均勻地流著I3A的電流。作一個(gè)半徑為

r5

cm，長(zhǎng)

l

cm與電流同軸的圓柱形閉合曲面

S

，則該曲面/

bbbb上的磁感強(qiáng)度

沿曲面的積分為。5.一載流圓弧導(dǎo)線，半徑1m弧所對(duì)圓心角

6

，通過的電流為10A，在圓心處磁感應(yīng)強(qiáng)度為

0

Tm/A）答：

6

T6.一載流直螺線管，直徑0.1m長(zhǎng)度0.1m，通過的電流為0.1A,線圈匝數(shù)，螺線管內(nèi)部軸線中點(diǎn)上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為

0

Tm/A）答：

22

T電流為I，磁矩為的線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B的勻磁場(chǎng)中，P與B方相同，求通過m線圈的磁通量線圈所受的磁力矩M的大小M答案：BP/I；M=。P解：通過線圈的磁通量I

，磁力矩的大小M

。因，所以。如圖4-5所，某瞬間a點(diǎn)一質(zhì)子以

m/s沿所示方向運(yùn)動(dòng)。相距r

cm遠(yuǎn)處的b點(diǎn)另質(zhì)子B以

m/s沿所示方向運(yùn)動(dòng)與r同一平面內(nèi)求（1質(zhì)子A經(jīng)過a點(diǎn)瞬間在點(diǎn)所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）的質(zhì)子所受洛倫茲力的大小。答案）B）3.6。解質(zhì)子A經(jīng)點(diǎn)瞬間在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感

vb應(yīng)強(qiáng)度evsin4522方向垂直于紙面向外。

T1.13

T

A

?va

圖4-5

?

B

（2質(zhì)子B在

點(diǎn)所受到的洛倫茲力F02

2

N

N。一電子B

T的場(chǎng)中沿半徑為2.0cm的螺旋線運(yùn)動(dòng)，螺距為5.0cm，/

//L//L如圖示）電子速度的大小方向。答案：

；

。解：依題意，有hcos//

，式中，

。v

BeBv2Rm4

6

m/s

圖4-7

與軸線夾角cos

v//v2//

2

，cos

0.3768

10.圖為種不同的磁介質(zhì)的BH關(guān)曲，其中虛線表示是B=H的系．說明a、bc各表哪一磁介質(zhì)的~關(guān)系曲線：a代鐵磁質(zhì)的BH關(guān)系曲線．順磁質(zhì)__________B~關(guān)曲線．c代抗磁質(zhì)的BH關(guān)曲線．三、計(jì)算題

B

H圖，載流長(zhǎng)直導(dǎo)線中的電流為I，求穿過矩形回路的磁通量。解：

B

I02

，

Bx

Il02

，

IlIlbdxln22一無限的電纜一半徑為a的柱形導(dǎo)線和一共軸的半徑分別為b圓筒狀導(dǎo)線組成，如圖11-42所。在兩導(dǎo)線有等值反向的電流I通過，求：內(nèi)體中任一點(diǎn)r<a)磁感應(yīng)強(qiáng)度；兩體間任一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；外體中任一點(diǎn)b<r<c)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；外體外任一點(diǎn)r>c)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解：用安培環(huán)路定理

0

I求解。磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與內(nèi)L內(nèi)導(dǎo)線的電流成右手螺旋關(guān)系。其大小滿足：2

I

（為場(chǎng)點(diǎn)到軸線距離）L內(nèi)/

22)2max22)2max(1)

ra:

I

Ir2(2)

:I

，

I2(3)

r2)b:I

B

Icr22c22

(4)

r:B，B如4-8所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線通有電流I20A，旁置一導(dǎo)線通電流I10A，導(dǎo)線受的作用力的大小和方向。答案：F9.2，向：垂直于ab向。

I1

1cm

B

I2

dl

解：長(zhǎng)直載流導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)生的是非均勻磁場(chǎng)，方向：垂直紙面向里。在ab上一電流元I，受安培力為2dfBII)BI，向：垂直于向上。22導(dǎo)線上每一電流元所受力方向都相同，整條導(dǎo)線受力為：

10cm圖F

dl2

III01Idl0122

dlII012l

20

N方向：垂直于ab向。．有一圓線圈直徑厘，共12匝通電流5安，將此線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為特斯拉的均勻磁場(chǎng)中