11穩(wěn)恒電流和穩(wěn)恒磁場(chǎng)習(xí)題解答

1、第十一章 穩(wěn)恒電流和穩(wěn)恒磁場(chǎng)一 選擇題1. 兩根截面大小相同的直鐵絲和直銅絲串聯(lián)后接入一直流電路，鐵絲和銅絲內(nèi)的電流密度和電場(chǎng)強(qiáng)度分別為J1，E1和J2，E2，則：（ ）A. J1=J2，E1=E2 B. J1J2，E1=E2 C. J1=J2，E1E2解：直鐵絲和直銅絲串聯(lián)，所以兩者電流強(qiáng)度相等，由，兩者截面積相等，則,因?yàn)椋?，則E1E2所以選（D）RL12100V6選擇題2圖ab2. 如圖所示的電路中，RL為可變電阻，當(dāng)RL為何值時(shí)RL將有最大功率消耗：( )A. 18 B. 6 C. 4 D. 12解：， ，求，可得當(dāng)時(shí)將有最大功率消耗。所以選（C）選擇題3圖AIBCD3. 邊長為l的

2、正方形線圈中通有電流I，此線圈在A點(diǎn)（見圖）產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為（ ）A. B. C . D. 0解：設(shè)線圈四個(gè)端點(diǎn)為ABCD，則AB、AD線段在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，BC、CD在A點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度由，可得 ，方向垂直紙面向里 ，方向垂直紙面向里合磁感應(yīng)強(qiáng)度 所以選（A）xyII123選擇題4圖4. 如圖所示，有兩根載有相同電流的無限長直導(dǎo)線，分別通過x1=1、x2=3的點(diǎn)，且平行于y軸，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于零的地方是：( )A. x=2的直線上B. 在x2的區(qū)域C. 在x1的區(qū)域D. 不在x、y平面上 選擇題5圖解：本題選（A）5. 圖中，六根無限長導(dǎo)線互相絕緣，通過電流均為I，區(qū)

3、域、均為相等的正方形，哪一個(gè)區(qū)域指向紙內(nèi)的磁通量最大？( )A. 區(qū)域 B. 區(qū)域 C區(qū)域 D區(qū)域 E最大不止一個(gè)解：本題選（B）選擇題6圖LOI6. 如圖，在一圓形電流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)路定理可知：（ ）A. LBd l=0，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B=0B. LBd l=0，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B0C. LBd l0，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B0D. LBd l0，且環(huán)路上任意一點(diǎn)B=常量解：本題選（B）7. 無限長直圓柱體，半徑為R，沿軸向均勻流有電流，設(shè)圓柱體內(nèi)（rR）的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Be ，則有：（ ）A. Bt、Be均與r成正比 B. Bi、Be均與r成反比C. Bi

4、與r成反比，Be與r成正比 D. Bi與r成正比，Be與r成反比解：導(dǎo)體橫截面上的電流密度，以圓柱體軸線為圓心，半徑為r的同心圓作為安培環(huán)路，當(dāng)rR， rR， 所以選（D）B Eabc選擇題8圖8. 有三個(gè)質(zhì)量相同的質(zhì)點(diǎn)a、b、c，帶有等量的正電荷，它們從相同的高度自由下落，在下落過程中帶電質(zhì)點(diǎn)b、c分別進(jìn)入如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)與勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)它們落到同一水平面的動(dòng)能分別為Ea、Eb、Ec，則（ ）A. EaEa=Ec D. EbEcEa解：由于洛倫茲力不做功，當(dāng)它們落到同一水平面上時(shí)，對(duì)a、c只有重力做功， 則Ea=Ec，在此過程中，對(duì)b不僅有重力做功，電場(chǎng)力也要做正功，所以EbEa=Ec所以

5、選（C）選擇題9圖cdbaBO9. 圖為四個(gè)帶電粒子在O點(diǎn)沿相同方向垂直于磁力線射入均勻磁場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)軌跡的照片，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，四個(gè)粒子的質(zhì)量相等，電量大小也相等，則其中動(dòng)能最大的帶負(fù)電的粒子的軌跡是：( )A. Oa B. Ob C. Oc D. Od解：根據(jù)，從圖示位置出發(fā)，帶負(fù)電粒子要向下偏轉(zhuǎn)，所以只有Oc、Od滿足條件，又帶電粒子偏轉(zhuǎn)半徑，質(zhì)量相同、帶電量也相等的粒子，動(dòng)能大的偏轉(zhuǎn)半徑大，所以選Oc軌跡所以選（C）選擇題10圖IXYOAAZ10. 如圖，一矩形樣品，放在一均勻磁場(chǎng)中，當(dāng)樣品中的電流I沿X軸正向流過時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品A、A兩側(cè)的電勢(shì)差VA-VA0，設(shè)此樣品的載流子帶負(fù)

6、電荷，則磁場(chǎng)方向?yàn)椋海?）A 沿X軸正方向B沿X軸負(fù)方向C沿Z軸正方向D沿Z軸負(fù)方向解：本題選（C）11. 長直電流I2與圓形電流I1共面，并與其一直徑相重合如圖（但兩者間絕緣），設(shè)長直電流不動(dòng)，則圓形電流將：（ ）A. 繞I2旋轉(zhuǎn)I1I2選擇題11圖B. 向左運(yùn)動(dòng)C. 向右運(yùn)動(dòng)D. 向上運(yùn)動(dòng)E. 不動(dòng)解：圓形電流左半圓和右半圓受到長直電流安培力的方向均向右，所以圓形電流將向右運(yùn)動(dòng)所以選（C）二 填空題1. 成直角的無限長直導(dǎo)線，流有電流I=10A，在直角決定的平面內(nèi)，距兩段導(dǎo)線的距離都是a=20cm處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 。（m0=410-7N/A2）解：兩根導(dǎo)線在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，

7、方向相同 T填空題2圖IIIaO2 圖中，將一根無限長載流導(dǎo)線在一平面內(nèi)彎成如圖所示的形狀，并通以電流I，則圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值為 。解：圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度是由半圓弧產(chǎn)生的，根據(jù)畢奧薩伐爾定律3 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=ai+bj+ck (T)，則通過一半徑為R，開口向Z正方向的半球殼表面的磁通量的大小為 Wb。解：在Z方向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度BZ= c，則在半球殼表面上的磁通量m = BZ S=R 2c WbIR3R2R1I填空題4圖4. 同軸電纜，其尺寸如圖所示，它的內(nèi)外兩導(dǎo)體中的電流均為I，且在橫截面上均勻分布，但二者電流的流向正相反，則：（1）在rR3處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 。解：內(nèi)筒的電流密度，

8、由安培環(huán)路定理 iROOh填充題5圖當(dāng)rR3時(shí)，內(nèi)外電流強(qiáng)度之和為零，所以B2 =05. 將半徑為R的無限長導(dǎo)體薄壁管（厚度忽略）沿軸向抽去一寬度為h（hR）的無限長狹縫后，再沿軸向均勻地流有電流，其面電流密度為i(如圖)，則管軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小是 。 解：軸線上磁感應(yīng)強(qiáng)度可看成是完整的無限長圓筒電流和狹縫處與圓筒電流密度相等但方向相反的無限長線電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)的合成。計(jì)算結(jié)果為。填空題6圖 Iyxb45aOB456. 一根載流導(dǎo)線被彎成半徑為R的1 / 4圓弧，放在磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，則載流導(dǎo)線a b所受磁場(chǎng)作用力的大小為 ，方向 。 解：a b弧所受的安培力可等效為a b線段所受到的安培力，由圖示，則a b線段，方向沿y軸正方向。7. 感應(yīng)強(qiáng)度B=0.02T的均勻磁場(chǎng)中，有一半徑為10cm圓線圈，線圈磁矩與磁力線同向平行，回路中通有I=1A的電流，若圓線圈繞某個(gè)直徑旋轉(zhuǎn)1800，使其磁矩與磁力線反向平行，設(shè)線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電流I保持不變，則外力的功W= 。解：線圈磁通量，外力做的功 8. 邊長分別為a、b的N匝矩形平面線圈中流過電流I，將線圈置于均勻外磁場(chǎng)B中，當(dāng)線圈平面的正法向與外磁場(chǎng)方向間的夾角為1200時(shí)，此線圈所受的磁力矩的大小為 。解：磁力矩9. 面積相等的載流圓線圈與載流正方形線圈的磁矩