大学物理第8章磁场试题库2(含答案)
大学物理第8章试卷答案
第8章电磁感应作业题答案一、选择题1、圆铜盘水平放置在均匀磁场中,B得方向垂直盘面向上,当铜盘绕通过中心垂直于盘面得轴沿图示方向转动时,(Ａ) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动得相反方向流动。
（Ｂ) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动得方向流动。
(Ｃ) 铜盘上有感应电流产生,铜盘中心处电势最高。
（D)铜盘上有感应电流产生,铜盘边缘处电势最高。
答案(Ｄ）2.在尺寸相同得铁环与铜环所包围得面积中穿过相同变化率得磁通量,则两环中Ａ.感应电动势相同,感应电流相同;B.感应电动势不同,感应电流不同;ﻫC.感应电动势相同,感应电流不同;ﻫＤ.感应电动势不同，感应电流相同。
答案(Ｃ)ﻫ３. 两根无限长得平行直导线有相等得电流,２.但电流得流向相反如右图，而电流得变化率均大于零,有一矩形线圈与两导线共面,则ﻫ A.线圈中无感应电流;B．线圈中感应电流为逆时针方向;C.线圈中感应电流为顺时针方向;D．线圈中感应电流不确定。
答案: B(解:两直导线在矩形线圈处产生得磁场方向均垂直向里，且随时间增强，由楞次定律可知线圈中感应电流为逆时针方向。
)4.如图所示,在长直载流导线下方有导体细棒，棒与直导线垂直且共面。
(a）、(b)、（ｃ）处有三个光滑细金属框。
今使以速度向右滑动。
设(a)、(b）、（c)、(d）四种情况下在细棒中得感应电动势分别为ℇa、ℇb、ℇc、ℇｄ，则ﻫﻫA.ℇa=ℇb =ℇc <ℇｄB．ℇa =ℇｂ＝ℇc＞ℇdC．ℇａ=ℇb=ℇc =ℇｄ D.ℇa>ℇb <ℇｃ<ℇｄ答案:C5.一矩形线圈，它得一半置于稳定均匀磁场中,另一半位于磁场外,如右图所示,磁感应强度得方向与纸面垂直向里。
欲使线圈中感应电流为顺时针方向则ﻫA．线圈应沿轴正向平动；ﻫB．线圈应沿轴正向平动；C.线圈应沿轴负向平动;D.线圈应沿轴负向平动答案（A).*６.两个圆线圈、相互垂直放置,如图所示。
当通过两线圈中得电流、均发生变化时,那么ﻫ A.线圈中产生自感电流,线圈中产生互感电流；B.线圈中产生自感电流，ﻫ线圈中产生互感电流;ﻫC.两线圈中同时产生自感电流与互感电流；D．两线圈中只有自感电流,不产生互感电流。
大学物理第8章磁场题库2(含答案)
大学物理第8章磁场题库2(含答案)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第八章磁场填空题（简单）1、将通有电流为I的无限长直导线折成1/4圆环形状，已知半圆环的半径为R，则圆心O点的磁感应强度大小为08IRμ。
2、磁场的高斯定理表明磁场是无源场。
3、只要有运动电荷，其周围就有磁场产生；4、（如图）无限长直导线载有电流I1，矩形回路载有电流I2，I2回路的AB边与长直导线平行。
电流I1产生的磁场作用在I2回路上的合力F的大小为01201222()I I L I I La a bμμππ-+，F的方向水平向左。
（综合）5、有一圆形线圈，通有电流I，放在均匀磁场B中，线圈平面与B垂直，则线圈上P点将受到安培力的作用，其方向为指向圆心，线圈所受合力大小为 0 。
（综合）6、∑⎰==⋅niilIl dBμ是磁场中的安培环路定理，它所反映的物理意义是在真空的稳恒磁场中，磁感强度B沿任一闭合路径的积分等于0μ乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。
7、磁场的高斯定理表明通过任意闭合曲面的磁通量必等于 0 。
4题图5题图10题图8、电荷在磁场中 不一定 （填一定或不一定）受磁场力的作用。
9、磁场最基本的性质是对 运动电荷、载流导线 有力的作用。
10、如图所示，在磁感强度为B 的均匀磁场中，有一半径为R 的半球面，B 与半球面轴线的夹角为α。
求通过该半球面的磁通量为2cos B R πα-。
（综合）12、一电荷以速度v 运动，它既 产生 电场，又 产生 磁场。
(填“产生”或“不产生”)13、一电荷为+q ，质量为m ，初速度为0υ的粒子垂直进入磁感应强度为B 的均匀磁场中，粒子将作 匀速圆周 运动，其回旋半径R=0m Bqυ，回旋周期T=2mBq π 。
14、把长直导线与半径为R 的半圆形铁环与圆形铁环相连接（如图a 、b 所示），若通以电流为I ，则 a 圆心O 的磁感应强度为___0__________；图b 圆心O 的磁感应强度为04IRμ。
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第8章变化的电磁场一、选择题1.若用条形磁铁竖直插入木质圆坏，则在坏中是否产生感应电流和感应电动势的判断](A)产生感应电动势，也产生感应电流(B)产生感应电动势，不产生感应电流(C)不产生感应电动势，也不产生感应电流(D)不产生感应电动势,产生感应电流T 8-1-1 图2.关于电磁感应，下列说法中正确的是[](A)变化着的电场所产生的磁场一定随吋间而变化(B)变化着的磁场所产生的电场一定随时间而变化(C)有电流就有磁场，没有电流就一定没有磁场(D)变化着的电场所产牛:的磁场不一定随时间而变化3.在有磁场变化着的空间内，如果没有导体存在，则该空间[](A)既无感应电场又无感应电流(B)既无感应电场又无感应电动势(C)有感应电场和感应电动势(D)有感应电场无感应电动势4.在有磁场变化着的空间里没有实体物质，则此空间屮没有[](A)电场(B)电力(C)感生电动势(D)感生电流5.两根相同的磁铁分别用相同的速度同时插进两个尺寸完全相同的木环和铜环内，在同一时刻，通过两环包闱面积的磁通量[](A)相同(B)不相同，铜环的磁通量大于木环的磁通量(C)不相同，木环的磁通量大于铜环的磁通量(D)因为木环内无磁通量，不好进行比佼_6.半径为G的圆线圈置于磁感应强度为一B的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为几当把线圈转动使其法向与〃的夹角曰=6(?时，线圈中通过的电量与线圈面积及转动的时间的关系是](A)与线圈面积成反比，与时间无关(B)与线圈面积成反比，与时间成正比(C)与线圈面积成正比，与时间无关(D)与线圈面积成正比，与时间成正比7.一个半径为r的圆线圈置于均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为R・当线圈转过30。
时，以下各量中，与线圈转动快慢无关的量是[](A)线圈中的感应电动势(B)线圈中的感应电流(C)通过线圈的感应电量(D)线圈回路上的感应电场& 一闭合圆形线圈放在均匀磁场中，线圈平面的法线与磁场成30。
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第8章 磁场8-10一均匀密绕直螺线管的半径为 ，单位长度上有 匝线圈，每匝线圈中的电流为 ，用毕奥—萨伐尔定律求此螺线管轴线上的磁场。
分析：由于线圈密绕，因此可以近似地把螺线管看成一系列圆电流的紧密排列，且每一匝圆电流在轴线上任一点的磁场均沿轴向。
解： 取通过螺线管的轴线并与电流形成右旋的方向（即磁场的方向）为x 轴正向，如习题8-10图解（a ）所示。
在螺线管上任取一段微元dx ，则通过它的电流为dI nIdx =，把它看成一个圆线圈，它在轴线上O 点产生的磁感应强度dB 为2022322()R nIdxdB R x μ=+由叠加原理可得，整个螺线管在O 点产生的磁感应强度B 的大小为212022322()x Lx R nIdxB dB R x μ==+⎰⎰0212212221221[]2()()nIx x R x R x μ=-++ 由图可知12122212221212cos os ()()x x R x R x ββ==++ c ，代入上式并整理可得 021(cos cos )2nIB μββ=-式中12ββ和分别为x 轴正向与从O 点引向螺线管两端的矢径r 之间的夹角。
讨论：（1）若螺线管的长度远远大于其直径，即螺线管可视为无限长时，20β=，1βπ=，则有nI B 0μ=上式说明，无限长密绕长直螺线管内部轴线上各点磁感应强度为常矢量。
理论和实验均证明：在整个无限长螺线管内部空间里，上述结论也适用。
即无限长螺线管内部空间里的磁场为均匀磁场，其磁感应强度B 的大小为0nI μ，方向与轴线平行；（2）若点O位于半无限长载流螺线管一端，即12πβ=，20β＝或12πβ=，2βπ＝时，无论哪一种情况均有nI B 021μ=------(8-19) 可见半无限长螺线管端面中心轴线上磁感应强度的大小为管内的一半；综上所述，密绕长直螺线管轴线上各处磁感应强度分布见习题8-10图解（b ）所示，从图中也可看出，长直螺线管内中部的磁场可以看成是均匀的。
大学物理磁场试题及答案
大学物理磁场试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 磁场的基本特性是（）。
A. 有方向性B. 有大小和方向C. 只有方向性D. 只有大小答案：B2. 根据安培环路定理，穿过闭合回路的磁通量与（）。
A. 回路的面积成正比B. 回路的面积成反比C. 回路的面积无关D. 回路的面积的平方成正比答案：C3. 磁感应强度的方向是（）。
A. 电流方向B. 电流方向的相反方向C. 垂直于电流方向D. 与电流方向成任意角度答案：C4. 磁通量的大小由（）决定。
A. 磁场的强度B. 面积的大小C. 磁场与面积的夹角D. 以上所有因素答案：D5. 磁感应强度的单位是（）。
A. 特斯拉B. 高斯C. 安培/米D. 以上都是答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 一个长直导线产生的磁场，其磁感应强度与导线距离的平方成______。
答案：反比2. 地球的磁场可以近似看作是一个______。
答案：条形磁铁3. 根据洛伦兹力公式，一个带电粒子在磁场中运动时受到的力的方向与______。
答案：磁场方向和粒子速度方向都垂直4. 磁通量的基本单位是______。
答案：韦伯5. 磁感应强度的定义式为______。
答案：B = F/IL三、计算题（每题10分，共30分）1. 一个长为L的直导线，通有电流I，求在距离导线r处的磁感应强度。
答案：B = (μ₀I)/(2πr)2. 一个半径为R的圆形线圈，通有电流I，求其轴线上距离线圈中心d处的磁感应强度。
答案：B = (μ₀I)/(2R² + d²)^(3/2)3. 一个长为L的直导线，通有电流I，求在距离导线r处的磁通量，假设导线上方有一面积为A的平面与磁场垂直。
答案：Φ = B * A = (μ₀I * A)/(2πr)四、简答题（每题5分，共10分）1. 简述磁感应强度和磁通量的区别。
答案：磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量，其大小和方向由磁场本身决定，与测试电荷无关。
大学物理第8章 磁场题库2(含答案)
10题图 第八章 磁场之阳早格格创做 挖空题 （简朴） 1、将通有电流为I 的无限少直导线合成1/4圆环形状，已知半圆环的半径为R ，则圆心O 面的磁感触强度大小为08I Rμ . 2、磁场的下斯定理标明磁场是 无源场 .3、只消有疏通电荷，其周围便有 磁场 爆收；4、（如图）无限少直导线载有电流I 1，矩形回路载有电流I 2，I 2回路的AB 边与少直导线仄止.电流I 1爆收的磁场效率正在I 2回路上的合力F 的大小为01201222()I I L I I L a a b μμππ-+，F 的目标 火仄背左 . （概括）5、有一圆形线圈，通有电流I ，搁正在匀称磁场B 中，线圈仄里与B 笔直，则线圈上P 面将受到 安培 力的效率，其目标为 指背圆心 ，线圈所受合力大小为 0 .（概括）6、∑⎰==⋅n i i l I l d B 00μ 是 磁场中的安培环路定理 ，它所反映的物理意思 是 正在实空的稳恒磁场中，磁感强度B 沿任一关合路径的积分等于0μ乘以该关合路径所包抄的各电流的代数战.7、磁场的下斯定理标明通过任性关合直里的磁通量必等于 0 .8、电荷正在磁场中 纷歧定 （挖一定或者纷歧定）受磁场力的效率.9、磁场最基础的本量是对于 疏通电荷、载流导线 有力的效率.4题图 5题图10、如图所示，正在磁感强度为B 的匀称磁场中，有一半径为R 的半球里，B 与半球里轴线的夹角为α.供通过该半球里的磁通量为2cos B R πα-.（概括） 12、一电荷以速度v 疏通，它既 爆收 电场，又 爆收 磁场.(挖“爆收”或者“不爆收”)13、一电荷为+q ，品量为m ，初速度为0υ的粒子笔直加进磁感触强度为B 的匀称磁场中，粒子将做 匀速圆周 疏通，其回旋半径R= 0m Bqυ，回旋周期T=2m Bqπ . 14、把少直导线与半径为R 的半圆形铁环与圆形铁环相对接（如图a 、b 所示），若通以电流为I ，则 a圆心O 的磁感触强度为___0__________；图b 圆心O 的磁感触强度为04I Rμ. 15、正在磁场中磁感触强度B 沿任性关合路径的线积分总等于0i I μ∑ .那一要害论断称为磁场的环路定理，其数教表白式为0l B dl I μ=∑⎰.16、磁场的下斯定理标明磁场具备的本量 磁感触线是关合的，磁场是无源场 .18、正在磁场空间分别与二个关合回路，若二个回路各自包抄载流导线的根数分歧，但是电流的代数战相共，则磁感触强度沿二关合回路的线积分 相共 ,二个回路的磁场分散 不相共 .（挖“相共”或者“不相共” ）推断题（简朴）1、安培环路定理证明电场是守旧力场. （×）2、安培环路定理证明磁场是无源场. （×）3、磁场的下斯定理是通过任性关合直里的磁通量必等于整. （√）4、电荷正在磁场中一定受磁场力的效率. （×）5、一电子以速率V加进某天区，若该电子疏通目标不改变，则该天区一定无磁场；（×）6、正在B=2特的无限大匀称磁场中，有一个少为L1=米，宽L2=0.50米的矩形线圈，设线圈仄里的法线目标与磁场目标相共，则线圈的磁通量为1Wb. （×）7、磁场力的大小正比于疏通电荷的电量.如果电荷是背的，它所受力的目标与正电荷差异.（√）8、疏通电荷正在磁场中所受的磁力随电荷的疏通目标与磁场目标之间的夹角的改变而变更.当电荷的疏通目标与磁场目标普遍时，它不受磁力效率.而当电荷的疏通目标与磁场目标笔直时，它所受的磁力为最大. （√）9、效率正在疏通电荷上的磁力F的目标经常与电荷的疏通目标笔直 .（√）10、匀称戴电圆环核心的磁感触强度必定为整. （√）单项采用题1、（简朴）磁场的下斯定理证明白稳恒磁场（）（1）磁场是关合场；（2）磁感强度战里积的乘积为整；（3）磁场是有源场；（4）磁感线是不关合直线.2、（普遍概括）二无限少仄止直导线的距离为d，各自通有电流为I1战I 2，且电流的流背相共，则（ ）（1）二导线上每单位少度所受的相互排斥力为122I I d μπ； （2）二导线上每单位少度所受的相互吸引力为122I I d μπ； （3）二导线上每单位少度所受的相互吸引力为124I I d μπ；（4）二导线之间不相互效率力. 3、（简朴）正在实空稳恒磁场中，安培环路定理的数教表白式为：A 、0l IB dl μ=∑⎰ ； B 、0l B dl I μ=∑⎰ ；C 、 0l I Bdl μ=∑⎰；D 、0l Bd l I μ=∑⎰ . 4、（简朴）磁场的下斯定理0=⋅⎰s d B s 证明白稳恒磁场A 、磁感线是不关合直线；B 、磁感强度战里积的乘积为整；C 、磁场是无源场；D 、磁场是有源场.5、（简朴）一电子以速率υ加进某一天区，如果瞅测到该电子干匀速直线疏通，那么该天区 ( )A ．一定不电场，但是纷歧定不磁场；B ．一定不电场，也一定不磁场；C.一定有电场，但是纷歧定有磁场；D ．既大概有电场，也大概有磁场6、（简朴）一戴电量为q 的粒子，以速度v 加进电场战磁场合正在的天区，脆持速度的大小战目标皆稳定，则E 战B 大概为：（A ）E ≠ 0 B = 0 （B ）E = 0 B ≠ 0 （C ）E 与B 仄止 （D ）E 与B 反仄止7、（简朴）一戴电粒子笔直射进匀称磁场，如果其m 删大到2倍，V 删大到2倍，B 删大到4倍，则粒子圆周疏通范畴内的磁通量删大到本11题图去的A 、2倍 ；B 、4倍 ；C 、1/2倍 ；D 、1/4倍 .8、（普遍概括）如图所示，一宽为 b 的薄金属板，其电流为I ，则正在薄板的仄里上，距板的一边为r 的面P 的磁感强度B 的大小及目标为 [ ] （1）目标笔直纸里背中，大小为r b r b I +ln 2πμ （2）目标笔直纸里进与，大小为r b r I +ln 2πμ （3）目标笔直纸里背里，大小为r b r b I +ln 2πμ （4）目标笔直纸里背下，大小为r br I +ln 2πμ10、（普遍概括）二无限少仄止直导线之间的距离为d ，各自通有电流为I 1战I 2，且电流的流背相共，则（ ）A ．二导线上每单位少度所受的相互排斥力为d I I 212πμ ；B ．二导线之间不相互效率力；C ．二导线上每单位少度所受的相互吸引力为d I I 214πμ ； D ．二导线上每单位少度所受的相互吸引力为d I I 212πμ . 11、（普遍概括）二仄止的无限少载流直导线，分别通有电流I 1战I 2，如图所示.已知其中间P 面处的磁感强度B = 0，则二电流I 1战I 2的大小战目标A. I 1> I 2，共背；B. I 1> I 2，反背；C. I 1< I 2，共背；D. I 1< I 2，反背.12、（简朴）电量为q 的粒子正在匀称磁场中疏通,下列道法精确的是 （ ）(A)只消速度大小相共，所受的洛伦兹力便一定相共；(B)速度相共，戴电量标记差异的二个粒子，它们受磁场力的目标差异，大小相等;(C)品量为m ，电量为g 的粒子受洛伦兹力效率，其动能战动量皆稳定；(D)洛伦兹力总与速度目标笔直，所以戴电粒子的疏通轨迹肯定是圆.13、（简朴）一半径为r 的细导线圆环中通有稳恒电流I ，正在近离该环的P 面处的磁感触强度(A)与Ir 成正比； (B)与Ir 2成正比； (C)与I ／r 成正比； (D)与I ／r 2成正比.14、（简朴）正在一仄里内有二条笔直接叉但是相互绝缘的导线，流过每条导线的电流I 的大小相等，其目标如图所示，问哪些天区中某些面的磁感触强度B大概为整 [ ]（1）仅正在象限Ⅰ； （2）仅正在象限Ⅰ、Ⅲ；（3）仅正在象限Ⅰ、Ⅳ；（4）仅正在象限Ⅱ、Ⅳ15、（概括）α粒子与量子以共一速率笔直于磁场目标进射到匀称磁场中，它们各自做圆周疏通的半径比为:P R R α战周期比:P T T α分别为： [ ] 14题图(1) 1战2；（2）1战1；（3）2战2；（4）2战1；16、（简朴）通以稳恒电流的少直导线，正在其周围空间[ ]A．只爆收电场 B．只爆收磁场C．既爆收电场，又爆收磁场D．既不爆收电场，也不爆收磁场17、（普遍概括）将空螺线管通以正弦接流电，由其空心螺线管的一端沿核心轴线射进一束电子流.则电子正在空心螺线管内的疏通情况是（）A、简谐疏通；B、匀速直线疏通；C、匀加速直线疏通；D、匀减速直线疏通18、（普遍概括）一电量为q的粒子正在匀称磁场中疏通，下列哪些道法是精确的？(1)只消速度大小相共，所受的洛伦兹力便一定相共；(2)速度相共，电量分别为+q战-q的二个粒子所受磁场力的目标差异，大小相等；(3)品量为m，电量为q的戴电粒子，受洛伦兹力效率，其动能战动量皆稳定；(4)洛伦兹力总与速度目标笔直，所以戴电粒子疏通的轨迹肯定是圆.19、（简朴）一戴电粒子笔直射进匀称磁场，则它将做（）A、匀速圆周疏通；B、变速圆周疏通；C 、直线疏通 ；D 、匀加速直线疏通 .20、（普遍概括）有一由N 匝细导线绕成的边少为b 的正圆形线圈，通有电流I ，置于匀称中磁场B 中，当线圈仄里的法线目标与中磁场目标笔直时，该线圈所受的磁力矩M 的大小为 [ ]（1）2NIb B ； （2）2/2Nb IB ； （3）2/4NIb B ； （4）0 . 21、（简朴）（如图）正在一圆形电流I 天圆的仄里内，采用一个共心圆形关合回路L ，则由安培环路定理可知 ( )(1) d 0LB l =⋅⎰，且环路上任性一面B = 0； (2) d 0L B l =⋅⎰ ，且环路上任性一面B ≠0； (3) d 0L B l ≠⋅⎰，且环路上任性一面B ≠0；(4) d 0L B l ≠⋅⎰，且环路上任性一面B =常量. 22、（简朴）一半圆形关合线圈（如图二、1），其半径为R ，通有电流I ，若将它搁进匀称磁场B 中，B 的目标战线圈仄里仄止，此线圈所受到的磁力F 战磁力矩M 为（ ）.（1）F=2RIB , M=0； (2) 21F=2RIB , M=2R BI π；(3) F=0 , M=0； (4) 21F=0, M=2R BI π.23、（简朴）通以稳恒电流的少直导线，正在其周围空间[ ]A ．只爆收电场；B ．一定会爆收磁场；C ．不爆收电场，只爆收变更的磁场；D ．既不爆收电场，又不爆 L OI 21题图 22题图收磁场24、（简朴）正在实空稳恒磁场中，安培环路定理的数教表白式为： （ ）A 、0l IB dl μ=∑⎰ ； B 、0l B dl I μ=∑⎰ ； C 、 0l I Bdl μ=∑⎰； D 、0l Bd l I μ=∑⎰ .估计题1、（简朴）如图所示，一根少直导线载有电流I 1＝30A ，矩形回路载有电流I 2＝20A,试估计效率正在回路上的合力.已知d ＝，b ＝，l=0.12 m .2、（普遍概括）如图所示一载流导线，其电流为I ，试供通过正在其共一仄里上的矩形线圈的磁通量.［例8-4］[书籍中278页]如图8-10所示，少直导线中的电流为I ；矩形线圈少为l ，宽为b ，其近边与导线距离为d.供通过线圈的磁通量m Φ.解：由前里知识可知，少直载流导线正在距离x 处爆收的磁感触强度为 正在左图的x 处，与一宽为dx 下为l 的矩形里元ds ldx =，通过该里积元ds 的磁通量为故通过线圈的磁通量为3、（简朴）一载流导线直成如图所示形状，通有电流I ，a 、b 端伸到无限近处，且相互仄止，相距为R ，供估计题1图 估计题2图估计题6图 估计题7图 圆心O 面的磁感触强度.4、（简朴）通有电流I 的无限少直导线直成如图2的形状，供圆心O 面处的磁感触强度.5、（简朴）如图所示，几种载流导线正在仄里内分散，电流均为I ，它们正在面O 的磁感强度各为几?6、（简朴）一通有电流为I 的导线，直成如图所示的形状，搁正在磁感强度为B 的匀称磁场中，B 的目标笔直纸里背里．问此导线受到的安培力为几?7、（普遍概括）一载流导线AB 通犹如图所示的电流1I ，它处正在电流2I =10安的一无限少直导线所爆收的磁场中.供导线AB 所受的磁场力的大小战目标. 8、（简朴）正在半径为R 的无限少圆柱形导体中，电流I 沿轴背震动，且电流正在截里积上的分散是匀称的，供无限少载流圆柱体内中的磁感触强度的大小.[例8-5] 供无限少载流圆柱体内中的磁感触强度.设圆柱体半径为R ，电流I 匀称流过圆柱体截里.解：果正在圆柱导体截里上的电流匀称分散，而且圆柱导体为无限少.所以，磁场以圆柱导体轴线为对于称轴，磁场线正在笔直于轴线仄里估计题3图估计题4图(a) (b) (c)估计题5图内，并以该类仄里与轴线接面为核心的共心圆，如图8-17所示.利用安培环路定理对于半径为r 的环路列圆程有当r R ≥时，环路l 包抄的电流： I I i=∑圆柱体中任一面P 的磁感触强度r I B πμ20= （共直导线磁场分散相共） 当r R <时， I R r r R I I i2222==∑ππ，故 2022022RrI I R r r B πμπμ=⋅= 9、（普遍概括）如图所示环形导线，半径R ＝米，通以电流I ＝14安培.供通过环心轴线上距环心O 面的距离a ＝米处p 面的磁感触强度(μ＝μ0).10、（概括）（如图）电荷线稀度为1λ的无限少匀称戴电直线，其旁笔直搁置电荷线稀度为2λ的有限少匀称戴电直线AB ，二者位于共一仄里内.则AB 所受静电效率力的大小为几？11、（简朴）二根少直导线互相仄止天搁置，导线内电流大小相等，均为10I A =，目标相共（如图11）.供图中M 、N 二面的磁感触强度B 的大小战目标.已知图中的00.020r m =. 12、（简朴）（如图12）一宽为b 的薄金属板，其电流为I .试供正在薄板的仄里上，距板的一边为r 的面P 的磁感触强度.9题图10题图 11题图 12题图18题图 13、（普遍概括）电流I 匀称天流过半径为R 的圆形少直导线，试估计单位少度导线通过图13中所示剖里的磁通量.14、（简朴）（图14）二仄止少直导线相距40cm ，每条通有电流200I A =，供：(1)二导线天圆仄里内与该二导线等距的一面A （图中已标）处的磁感触强度；(2)通过图中斜线所示矩形里积内的磁通量.已知1310r r cm ==，220r cm =，25l cm =.15、（普遍概括）已知横截里积为210mm 裸铜线允许通过50A 电流而不会使导线过热，电流正在导线横截里上匀称分散.供：(1)导线内、中磁感强度的分散；(2)导线表面的磁感强度.16、（概括）有一共轴电缆，其尺寸如图8-56所示.二导体中的电流均为I ，但是电流的流背差异，导体的磁性可不思量.试估计以下各处的磁感强度：（1）1r R <； （2）12R r R ≤<；（3）23R r R ≤<； （4）3r R ≥.17、（简朴）一通有电流为I 的导线，直成如图所示的形状，搁正在磁感强度为B 的匀称磁场中，B的目标笔直纸里背里．问此导线受到的安培力为几? 13题图 14题图 16题图17题图18、（普遍概括）（如图）一根少直导线载有电流130I A =，矩形回路载有电流220I A =，试估计效率正在回路上的合力.已知 1.0a cm =，8.0b cm =，0.12l m =.19、（概括）一个正圆形线圈，每边少度为0.6m ，载有0.1A 的稳恒电流，搁正在一个强度为410T -的匀强磁场中.供：（1）线圈仄里仄止于磁场时，供线圈所受到的力矩；（2）线圈仄里笔直于磁场时，供线圈所受到的力矩；（简朴）简问题一有限少的载流直导线正在匀称磁场中沿着磁感触线移动，磁力对于它是可干功？什么情况下磁力干功？什么情况下磁力不干功？减少题：20、共轴的二筒状导体通有等值反背的电流I,内筒半径为R 1、中筒半径为R 2.供磁感触强度B 的分散情况.解：盘绕筒状导体轴线与一半径为r 的圆环动做积分回路，其绕背与电流成左脚螺旋关系，如图所示.根据安培环路定理有：当1r R <时，环路包抄的电流：0iI =∑，故当12R r R ≤<时，环路包抄的电流：iI I =∑，故当2r R ≥时，环路包抄的电流：0i I =∑。
大学物理第8章稳恒磁场课后习题答案与解析
第8章 稳恒磁场 习题及答案6. 如图所示，AB 、CD 为长直导线，C B为圆心在O 点的一段圆弧形导线，其半径为R 。
若通以电流I ，求O 点的磁感应强度。
解：O 点磁场由AB 、C B、CD 三部分电流产生，应用磁场叠加原理。
AB 在O 点产生的磁感应强度为01=BC B在O 点产生的磁感应强度大小为θπμR I B 402=RIR I 123400μππμ=⨯=，方向垂直纸面向里CD 在O 点产生的磁感应强度大小为)cos (cos 421003θθπμ-=r IB )180cos 150(cos 60cos 400︒︒-=R I πμ )231(20-=R I πμ，方向垂直纸面向里 故 )6231(203210ππμ+-=++=R I B B B B ，方向垂直纸面向里7. 如图所示，两根导线沿半径方向引向铁环上的A ，B 两点，并在很远处与电源相连。
已知圆环的粗细均匀，求环中心O 的磁感应强度。
解：圆心O 点磁场由直电流∞A 和∞B 及两段圆弧上电流1I 与2I 所产生，但∞A 和∞B 在O 点产生的磁场为零。
且θπθ-==21221R R I I 电阻电阻 1I 产生的磁感应强度大小为）（θππμ-=24101RI B ，方向垂直纸面向外2I 产生的磁感应强度大小为θπμRIB 4202=，方向垂直纸面向里 所以， 1)2(2121=-=θθπI I B B环中心O 的磁感应强度为0210=+=B B B8. 如图所示，一无限长载流平板宽度为a ，沿长度方向通过均匀电流I ，求与平板共面且距平板一边为b 的任意点P 的磁感应强度。
解：将载流平板看成许多无限长的载流直导线，应用叠加原理求解。
以P 点为坐标原点，垂直载流平板向左为x 轴正方向建立坐标系。
在载流平板上取dx aIdI =，dI 在P 点产生的磁感应强度大小为x dI dB πμ20=dx axIπμ20=，方向垂直纸面向里 P 点的磁感应强度大小为⎰⎰+==a b b x dx a I dB B πμ20bab a I +=ln 20πμ 方向垂直纸面向里。
磁场基础测试题及答案
磁场基础测试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 磁场的基本单位是：A. 牛顿B. 特斯拉C. 伏特D. 安培答案：B2. 地球的磁场是由以下哪个原因产生的？A. 地球表面物质的磁性B. 地球内部的液态铁流动C. 地球大气层的电离D. 地球自转产生的离心力答案：B3. 根据安培定律，以下哪项不是磁场的特性？A. 磁场线是闭合的B. 磁场线不相交C. 磁场线是直线D. 磁场线密度表示磁场强度答案：C4. 一个通电导线在磁场中受到的力与以下哪项无关？A. 导线中的电流B. 导线的长度C. 导线与磁场的夹角D. 磁场的强度答案：B5. 洛伦兹力的方向由以下哪个定律确定？A. 右手定则B. 左手定则C. 右手螺旋定则D. 左手螺旋定则答案：A二、填空题（每空1分，共10分）1. 磁场中某点的磁场强度为1特斯拉，表示该点的磁感应强度为________特斯拉。
答案：12. 磁场中，当一个带电粒子以垂直于磁场方向运动时，它受到的洛伦兹力大小为________，其中q为粒子的电荷量，v为粒子的速度，B为磁场强度。
答案：qvB3. 地球的磁场大致指向地理北极的是________极，指向地理南极的是________极。
答案：地磁南极；地磁北极4. 根据法拉第电磁感应定律，当一个闭合电路中的磁通量发生变化时，电路中会产生一个感应电动势，其大小与磁通量变化率成正比，感应电动势的方向遵循________定律。
答案：楞次定律5. 一个条形磁铁的磁场线从磁铁的北极出发，回到磁铁的南极，这说明磁场线具有________性。
答案：闭合三、简答题（每题10分，共20分）1. 描述磁场对运动电荷的作用力，并解释为什么这种力总是垂直于电荷的运动方向。
答案：磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力，其大小为qvBsinθ，其中q为电荷量，v为电荷速度，B为磁场强度，θ为速度向量与磁场向量之间的夹角。
这种力总是垂直于电荷的运动方向，因为当θ=0°时，sinθ=0，洛伦兹力为零，即电荷在磁场中平行于磁场方向运动时不受洛伦兹力作用。
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第八章磁场填空题（简单）1、将通有电流为I的无限长直导线折成1/4圆环形状，已知半圆环的半径为R，则圆心O点的磁感应强度大小为08IRμ。
2、磁场的高斯定理表明磁场是无源场。
3、只要有运动电荷，其周围就有磁场产生；4、（如图）无限长直导线载有电流I1，矩形回路载有电流I2，I2回路的AB边与长直导线平行。
电流I1产生的磁场作用在I2回路上的合力F的大小为01201222()I I L I I La a bμμππ-+，F的方向水平向左。
（综合）5、有一圆形线圈，通有电流I，放在均匀磁场B中，线圈平面与B垂直，则线圈上P点将受到安培力的作用，其方向为指向圆心，线圈所受合力大小为 0 。
（综合）6、∑⎰==⋅niilIl dBμ是磁场中的安培环路定理，它所反映的物理意义是在真空的稳恒磁场中，磁感强度B沿任一闭合路径的积分等于0μ乘以该闭合路径所包围的各电流的代数和。
7、磁场的高斯定理表明通过任意闭合曲面的磁通量必等于 0 。
8、电荷在磁场中不一定（填一定或不一定）受磁场力的作用。
9、磁场最基本的性质是对运动电荷、载流导线有力的作用。
10、如图所示，在磁感强度为B的均匀磁场中，有一半径为R的半球面，B与半球面轴线的夹角为α。
求通过该半球面的磁通量为2cosB Rπα-。
（综合）4题图5题图12、一电荷以速度v 运动，它既 产生 电场，又 产生 磁场。
(填“产生”或“不产生”) 13、一电荷为+q ，质量为m ，初速度为0υ的粒子垂直进入磁感应强度为B 的均匀磁场中，粒子将作 匀速圆周 运动，其回旋半径R=0m Bq υ，回旋周期T=2mBqπ 。
14、把长直导线与半径为R 的半圆形铁环与圆形铁环相连接（如图a 、b 所示），若通以电流为I ，则 a 圆心O 的磁感应强度为___0__________；图b 圆心O 的磁感应强度为04IRμ。
15、在磁场中磁感应强度B 沿任意闭合路径的线积分总等于0iIμ∑ 。
这一重要结论称为磁场的环路定理，其数学表达式为lB dl I μ=∑⎰。
16、磁场的高斯定理表明磁场具有的性质 磁感应线是闭合的，磁场是无源场 。
18、在磁场空间分别取两个闭合回路，若两个回路各自包围载流导线的根数不同，但电流的代数和相同，则磁感应强度沿两闭合回路的线积分 相同 ,两个回路的磁场分布 不相同 。
（填“相同”或“不相同” ）判断题 （简单）1、安培环路定理说明电场是保守力场。
（ × ）2、安培环路定理说明磁场是无源场。
（ × ）3、磁场的高斯定理是通过任意闭合曲面的磁通量必等于零。
（ √ ）4、电荷在磁场中一定受磁场力的作用。
（ × ）5、一电子以速率V 进入某区域，若该电子运动方向不改变，则该区域一定无磁场；（ × ）6、在B=2特的无限大均匀磁场中，有一个长为L1=2.0米，宽L2=0.50米的矩形线圈，设线圈平 面的法线方向与磁场方向相同，则线圈的磁通量为1Wb 。
（ × ）7、磁场力的大小正比于运动电荷的电量。
如果电荷是负的，它所受力的方向与正电荷相反。
（√）8、运动电荷在磁场中所受的磁力随电荷的运动方向与磁场方向之间的夹角的改变而变化。
当电荷的运动方向与磁场方向一致时，它不受磁力作用。
而当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，它所受的磁力为最大。
（ √ ）9、作用在运动电荷上的磁力F 的方向总是与电荷的运动方向垂直 。
（ √ ） 10、均匀带电圆环中心的磁感应强度必然为零。
（ √ ）单项选择题1、（简单）磁场的高斯定理说明了稳恒磁场（ ）（1）磁场是闭合场； （2）磁感强度和面积的乘积为零； （3）磁场是有源场； （4）磁感线是不闭合曲线。
2、（一般综合）两无限长平行直导线的距离为d ，各自通有电流为I 1和I 2，且电流的流向相同，则（ ）（1）两导线上每单位长度所受的相互排斥力为122I I d μπ； （2）两导线上每单位长度所受的相互吸引力为122I I d μπ； （3）两导线上每单位长度所受的相互吸引力为124I I d μπ；（4）两导线之间没有相互作用力。
3、（简单）在真空稳恒磁场中，安培环路定理的数学表达式为： A 、lI B dl μ=∑⎰； B 、0lB dl I μ=∑⎰；C 、 0lI Bdl μ=∑⎰； D 、lBdl I μ=∑⎰ 。
4、（简单）磁场的高斯定理0=⎰d B s说明了稳恒磁场A 、磁感线是不闭合曲线；B 、磁感强度和面积的乘积为零；C 、磁场是无源场；D 、磁场是有源场。
5、（简单）一电子以速率υ进入某一区域，如果观测到该电子做匀速直线运动，那么该区域 ( )A ．一定没有电场，但不一定没有磁场；B ．一定没有电场，也一定没有磁场；C.一定有电场，但不一定有磁场； D ．既可能有电场，也可能有磁场6、（简单）一带电量为q 的粒子，以速度v 进入电场和磁场所在的区域，保持速度的大小和方向都不变，则E 和B 可能为：11题图（A ）E ≠ 0 B = 0 （B ）E = 0 B ≠ 0 （C ）E 与B 平行 （D ）E 与B 反平行7、（简单）一带电粒子垂直射入均匀磁场，如果其m 增大到2倍，V 增大到2倍，B 增大到4倍，则粒子圆周运动范围内的磁通量增大到原来的A 、2倍 ；B 、4倍 ；C 、1/2倍 ；D 、1/4倍 。
8、（一般综合）如图所示，一宽为b 的薄金属板，其电流为I ，则在薄板的平面上，距板的一边为r 的点P 的磁感强度B 的大小及方向为 [ ]（1）方向垂直纸面向外，大小为r b r bI+ln 2πμ（2）方向垂直纸面向上，大小为r b r I +ln 2πμ （3）方向垂直纸面向里，大小为r b r bI +ln 2πμ（4）方向垂直纸面向下，大小为r b r I +ln 2πμ10、（一般综合）两无限长平行直导线之间的距离为d ，各自通有电流为I 1和I 2，且电流的流向相同，则（ ）A ．两导线上每单位长度所受的相互排斥力为d I I 212πμ ；B ．两导线之间没有相互作用力；C ．两导线上每单位长度所受的相互吸引力为d I I 214πμ ；D ．两导线上每单位长度所受的相互吸引力为dI I 212πμ 。
11、（一般综合）两平行的无限长载流直导线，分别通有电流I 1和I 2，如图所示。
已知其中间P 点处的磁感强度B = 0，则两电流I 1和I 2的大小和方向A. I 1> I 2，同向；B. I 1> I 2，反向；C. I 1< I 2，同向；D. I 1< I 2，反向。
12、（简单）电量为q 的粒子在均匀磁场中运动,下列说法正确的是 （ ）(A)只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；(B)速度相同，带电量符号相反的两个粒子，它们受磁场力的方向相反，大小相等;(C)质量为m，电量为g的粒子受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变；(D)洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子的运动轨迹必定是圆。
13、（简单）一半径为r的细导线圆环中通有稳恒电流I，在远离该环的P点处的磁感应强度(A)与Ir成正比；(B)与Ir2成正比； (C)与I／r成正比； (D)与I／r2成正比。
14、（简单）在一平面内有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流I的大小相等，其方向如图所示，问哪些区域中某些点的磁感应强度B可能为零 [ ]（1）仅在象限Ⅰ；（2）仅在象限Ⅰ、Ⅲ；（3）仅在象限Ⅰ、Ⅳ；（4）仅在象限Ⅱ、Ⅳ15、（综合）α粒子与质子以同一速率垂直于磁场方向入射到均匀磁场中，它们各自作圆周运动的半径比为:PR Rα和周期比:PT Tα分别为： [ ](1) 1和2；（2）1和1；（3）2和2；（4）2和1；16、（简单）通以稳恒电流的长直导线，在其周围空间 [ ]A．只产生电场 B．只产生磁场C．既产生电场，又产生磁场 D．既不产生电场，也不产生磁场17、（一般综合）将空螺线管通以正弦交流电，由其空心螺线管的一端沿中心轴线射入一束电子流。
则电子在空心螺线管内的运动情况是（）A、简谐运动；B、匀速直线运动；C、匀加速直线运动；D、匀减速直线运动18、（一般综合）一电量为q的粒子在均匀磁场中运动，下列哪些说法是正确的(1)只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；(2)速度相同，电量分别为+q和-q的两个粒子所受磁场力的方向相反，大小相等；(3)质量为m，电量为q的带电粒子，受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变；(4)洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。
19、（简单）一带电粒子垂直射入均匀磁场，则它将作（）A、匀速圆周运动；B、变速圆周运动；C、直线运动；D、匀加速直线运动。
20、（一般综合）有一由N匝细导线绕成的边长为b的正方形线圈，通有电流I，置于均匀外磁场B中，当线圈平面的法线方向与外磁场方向垂直时，该线圈所受的磁力矩M的大小为 [ ]14（1）2NIb B ； （2）2/2Nb IB ； （3）2/4NIb B ； （4）0 。
21、（简单）（如图）在一圆形电流I 所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L ，则由安培环路定理可知 ( )(1)d 0LB l =⋅⎰，且环路上任意一点B = 0；(2)d 0LB l =⋅⎰ ，且环路上任意一点B ≠0；(3)d 0LB l ≠⋅⎰，且环路上任意一点B ≠0；(4)d 0LB l ≠⋅⎰，且环路上任意一点B =常量。
22、（简单）一半圆形闭合线圈（如图二、1），其半径为R ，通有电流I ，若将它放入均匀磁场B 中，B 的方向和线圈平面平行，此线圈所受到的磁力F 和磁力矩M 为（ ）。
（1）F=2RIB , M=0； (2) 21F=2RIB , M=2R BIπ； (3) F=0 , M=0； (4) 21F=0, M=2R BIπ。
23、（简单）通以稳恒电流的长直导线，在其周围空间 [ ] A ．只产生电场； B ．一定会产生磁场；C ．不产生电场，只产生变化的磁场；D ．既不产生电场，又不产生磁场 24、（简单）在真空稳恒磁场中，安培环路定理的数学表达式为： （ ）A 、lI B dl μ=∑⎰； B 、lB dl I μ=∑⎰ ；C 、lI Bdl μ=∑⎰； D 、lBdl Iμ=∑⎰ 。
计算题1、（简单）如图所示，一根长直导线载有电流I 1＝30A ，矩形回路载有电流LOI21题图22题图I 2＝20A,试计算作用在回路上的合力。
已知d ＝1.0cm ，b ＝8.0cm ，l=0.12 m 。
2、（一般综合）如图所示一载流导线，其电流为I ，试求通过在其同一平面上的矩形线圈的磁通量。