《普通物理學(xué)》習(xí)題10

習(xí)題1010.1選擇題對于安培環(huán)路定理的理解，正確的是：（A）若環(huán)流等于零，則在回路L上必定是H處處為零；（B）若環(huán)流等于零，則在回路L上必定不包圍電流；（C）若環(huán)流等于零，則在回路L所包圍傳導(dǎo)電流的代數(shù)和為零；（D）回路L上各點(diǎn)的H僅與回路L包圍的電流有關(guān)。[答案：C]對半徑為R載流為I的無限長直圓柱體，距軸線r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B（）（A）內(nèi)外部磁感應(yīng)強(qiáng)度B都與r成正比；（B）內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B與r成正比，外部磁感應(yīng)強(qiáng)度B與r成反比；（C）內(nèi)外部磁感應(yīng)強(qiáng)度B都與r成反比；（D）內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B與r成反比，外部磁感應(yīng)強(qiáng)度B與r成正比。[答案：B](3）質(zhì)量為m電量為q的粒子，以速率v與均勻磁場B成θ角射入磁場，軌跡為一螺旋線，若要增大螺距則要（）增加磁場B；（B）減少磁場B；（C）增加θ角；（D）減少速率v。[答案：B](4）一個100匝的圓形線圈，半徑為5厘米，通過電流為0.1安，當(dāng)線圈在1.5T的磁場中從θ=0的位置轉(zhuǎn)到180度（θ為磁場方向和線圈磁矩方向的夾角）時磁場力做功為（）（A）0.24J；（B）2.4J；（C）0.14J；（D）14J。[答案：A]10.2填空題(1)邊長為a的正方形導(dǎo)線回路載有電流為I，則其中心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。[答案：，方向垂直正方形平面](2)計(jì)算有限長的直線電流產(chǎn)生的磁場用畢奧——薩伐爾定律，而用安培環(huán)路定理求得（填能或不能）。[答案：能,不能](3)電荷在靜電場中沿任一閉合曲線移動一周，電場力做功為。電荷在磁場中沿任一閉合曲線移動一周，磁場力做功為。[答案：零，正或負(fù)或零](4)兩個大小相同的螺線管一個有鐵心一個沒有鐵心，當(dāng)給兩個螺線管通以電流時，管內(nèi)的磁力線H分布相同，當(dāng)把兩螺線管放在同一介質(zhì)中，管內(nèi)的磁力線H分布將。[答案：相同，不相同]10.3已知磁感應(yīng)強(qiáng)度Wb·m-2的均勻磁場，方向沿軸正方向，如題10.3圖所示．試求：(1)通過圖中面的磁通量；(2)通過圖中面的磁通量；(3)通過圖中面的磁通量．解：如題10.3圖所示題10.3圖題10.4圖題10.5圖(1)通過面積的磁通是(2)通過面積的磁通量(3)通過面積的磁通量(或)10.4如題10.4圖所示，、為長直導(dǎo)線，為圓心在點(diǎn)的一段圓弧形導(dǎo)線，其半徑為．若通以電流，求點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．解：如題10.4圖所示，點(diǎn)磁場由、、三部分電流產(chǎn)生．其中 產(chǎn)生 產(chǎn)生，方向垂直向里 段產(chǎn)生，方向向里∴，方向向里．10.5在真空中，有兩根互相平行的無限長直導(dǎo)線和，相距0.1m，通有方向相反的電流，=20A,=10A，如題10.5圖所示．，兩點(diǎn)與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)．這兩點(diǎn)與導(dǎo)線的距離均為5.0cm．試求，兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，以及磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)的位置．解：如題10.5圖所示,方向垂直紙面向里(2)設(shè)在外側(cè)距離為處則解得題10.14圖題題10.15圖題10.16圖10.14兩平行長直導(dǎo)線相距=40cm，每根導(dǎo)線載有電流==20A，如題10.14圖所示．求：(1)兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)與該兩導(dǎo)線等距的一點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)通過圖中斜線所示面積的磁通量．(==10cm,=25cm)．解：(1)T方向紙面向外(2)取面元10.15一根很長的同軸電纜，由一導(dǎo)體圓柱(半徑為)和一同軸的導(dǎo)體圓管(內(nèi)、外半徑分別為,)構(gòu)成，如題10.15圖所示．使用時，電流從一導(dǎo)體流去，從另一導(dǎo)體流回．設(shè)電流都是均勻地分布在導(dǎo)體的橫截面上，求：(1)導(dǎo)體圓柱內(nèi)(＜),(2)兩導(dǎo)體之間(＜＜)，（3）導(dǎo)體圓筒內(nèi)(＜＜)以及(4)電纜外(＞)各點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小解：(1)(2)(3)(4)題10.17圖題10.20圖10.16如題10.16圖所示，長直電流附近有一等腰直角三角形線框，通以電流，二者共面．求△的各邊所受的磁力．解：方向垂直向左方向垂直向下，大小為同理方向垂直向上，大小∵∴10.17如題10.17圖所示，在長直導(dǎo)線內(nèi)通以電流=20A，在矩形線圈中通有電流=10A，與線圈共面，且，都與平行．已知=9.0cm,=20.0cm,=1.0cm，求：(1)導(dǎo)線的磁場對矩形線圈每邊所作用的力；(2)矩形線圈所受合力和合力矩．解：(1)方向垂直向左，大小同理方向垂直向右，大小方向垂直向上，大小為方向垂直向下，大小為(2)合力方向向左，大小為合力矩∵線圈與導(dǎo)線共面∴