最新大连理工大学大学物理作业7(稳恒磁场一)及答案详解

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大学物理作业--磁力解答

图（） 2
B
磁力
第七章稳恒磁场
5 ．图示为磁场中的通电薄金属板，当磁感强度 B 沿 x 轴负向，电流I沿y轴正向，则金属板中对应于霍尔电势 z轴正方向差的电场强度EH的方向沿______________________ ．
f eB ed B e d j B i ed Bk
x
磁力
第七章稳恒磁场
2．如图，长载流导线ab和cd相互垂直，它们相距l， ab固定不动，cd能绕中点O转动，并能靠近或离开ab. 当电流方向如图所示时，导线cd将（A）顺时针转动同时离开ab．（B）顺时针转动同时靠近ab．（C）逆时针转动同时离开ab．（D）逆时针转动同时靠近ab． 0 I 直导线在周围点产生的磁感应强度 Bx 2x
dF I dl B
c
b O
I
d I
a
磁力
第七章稳恒磁场
3 ．两个同心圆线圈，大圆半径为 R ，通有电流 I1 ；小圆半径为r，通有电流I2，方向如图．若r << R （大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场），当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为 (A) (C)
0 I 1 I 2 r 2

d

0 I1 I 2 2
d L cos 30

0 I1 dF I 2 dl cos30 i sin 30 j k 2x c c 0 I1 I 2 3 1 3L j i ln 1 2 2d 3 2
l I ⊙
F mLg tan
F BIdL 2 2l sin

l
0 I IF源自IL图 5-1 PI

大学物理稳恒磁场习题及答案 (1)

衡水学院理工科专业《大学物理B 》稳恒磁场习题解答一、填空题（每空1分）1、电流密度矢量的定义式为：dI j n dS ⊥=v v，单位是：安培每平方米（A/m 2）。

2、真空中有一载有稳恒电流I 的细线圈，则通过包围该线圈的封闭曲面S 的磁通量? = 0 ．若通过S 面上某面元d Sv的元磁通为d ?，而线圈中的电流增加为2I 时,通过同一面元的元磁通为d ?＇，则d ?∶d ?＇= 1:2 。

3、一弯曲的载流导线在同一平面内，形状如图1(O 点是半径为R 1和R 2的两个半圆弧的共同圆心，电流自无穷远来到无穷远去)，则O 点磁感强度的大小是2020100444R IR IR IB πμμμ-+=。

4、一磁场的磁感强度为k c j b i a B ϖϖϖϖ++= (SI)，则通过一半径为R ，开口向z 轴正方向的半球壳表面的磁通量的大小为πR 2c Wb 。

5、如图2所示通有电流I 的两根长直导线旁绕有三种环路；在每种情况下，等于：对环路a ：d B l ⋅⎰v v Ñ=____μ0I __；对环路b ：d B l ⋅⎰vv Ñ=___0____；对环路c ：d B l ⋅⎰v v Ñ =__2μ0I __。

6、两个带电粒子，以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场，它们的质量之比是1∶4，电荷之比是1∶2，它们所受的磁场力之比是___1∶2__，运动轨迹半径之比是_____1∶2_____。

二、单项选择题（每小题2分）（ B ）1、均匀磁场的磁感强度B v垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为A. 2?r 2BB.??r 2BC. 0D. 无法确定的量（ C ）2、有一个圆形回路1及一个正方形回路2，圆直径和正方形的边长相等，二者中通有大小相等的电流，它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为A. B. C. D.（ D ）3、如图3所示，电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b 点．若ca 、bd 都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度A. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内B. 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外C ．方向在环形分路所在平面内，且指向aD ．为零（ D ）4、在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线，流过的电流为I ，则圆心处的磁感强度为A.R 140πμ B. R120πμ C ．0 D ．R140μ （ C ）5、如图4，边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷．此正方形以角速度??绕AC 轴旋转时，在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1；此正方形同样以角速度??绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O 点产生的磁感强度的大小为B 2，则B 1与B 2间的关系为A. B 1 = B 2B. B 1 = 2B 2 C ．B 1 =21B 2 D ．B 1 = B 2 /4 （ B ）6、有一半径为R 的单匝圆线圈，通以电流I ，若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的 (A) 4倍和1/8． (B) 4倍和1/2． (C) 2倍和1/4． (D) 2倍和1/2．三、判断题（每小题1分，请在括号里打上√或×）（ × ）1、电源的电动势是将负电荷从电源的负极通过电源内部移到电源正极时，非静电力作的功。

大学物理第六章稳恒磁场习题参考答案

第六章稳恒磁场作业集第37讲毕奥-萨伐儿定律一、Ⅰ类作业：解：根据毕奥萨伐尔定律20sin d 4d r l I B θπμ=，方向由右手定则决定。

(1)202020d 490sin d 4sin d 4d L l I L l I r l I B πμπμθπμ=︒==方向垂直纸面向里（沿z 轴负向）。

（2）00sin d 4sin d 4d 2020=︒==L l I r l I B πμθπμ（3）202020d 490sin d 4sin d 4d L l I L l I r l I B πμπμθπμ=︒==，方向沿x 轴正向。

（4）因为2245sin sin ,2222=︒==+=θL L L r ，所以2020d 82sin d 4d Ll I r l I B πμθπμ==，方向垂直纸面向里（沿z 轴负向）。

37.2教材223页第6.2、6.4、6.6题解：（1）6.2：（2）6.4：（3）6.6：二、Ⅱ类作业：解：根据磁场叠加原理可知，中心点O 的磁感应强度是两根半无限长载流导线的B 和41载流圆弧的B 的矢量和。

即321B B B B ++=其中，半无限长载流导线在其延长线上的031==B B ，41载流圆弧的R I B 802μ=，方向垂直纸面向外。

所以RI B B 802μ==，方向垂直纸面向外第38讲磁场的性质一、Ⅰ类作业：38.1一块孤立的条形磁铁的磁感应线如图所示，其中的一条磁感线用L 标出，它的一部分在磁铁里面，你能根据安培环路定理判断磁铁里面是否有电流吗？如果有穿过L 的电流方向是怎样的？解：因为磁感应强度沿L 的线积分不为零，即环量不为零，根据安培环路定理，有电流穿过环路L 。

根据右手定则，电流是垂直纸面向里。

38.2教材229页6.7、6.9题二、Ⅱ类作业：38.3如图所示，有一根很长的同轴电缆，由两层厚度不计的共轴圆筒组成，内筒的半径为1r 1，外筒的半径为r 2，在这两导体中，载有大小相等而方向相反的电流I ，计算空间各点的磁感应强度．解：该电流产生的磁场具有轴对称性，可用安培环路定理计算磁感应强度。

大学物理第8章稳恒磁场课后习题及答案

*作品编号：DG13485201600078972981* 创作者：玫霸*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 Iπμ)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。

稳恒磁场一章习题解答

稳恒磁场一章习题解答习题9—1 无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的B的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定性地如图所示。

正确的图是：[ ]解：根据安培环路定理，容易求得无限长载流空心圆柱导体的内外的磁感应强度分布为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧--=rIa b r a r I B πμπμ2)(2)(0022220 )()()(b r b r a a r >≤≤< 所以，应该选择答案(B)。

习题9—2 如图，一个电量为+q 、质量为m 的质点，以速度v沿X 轴射入磁感应强度为B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x =0延伸到无限远，如果质点在x =0和y =0处进入磁场，则它将以速度v-从磁场中某一点出来，这点坐标是x =0和［］。

(A) qBm y v +=。

(B) qB m y v2+=。

(D) qBm y v-=。

解：依右手螺旋法则，带电质点进入磁场后将在x >0和y >0区间以匀速v 经一个半圆周而从磁场出来，其圆周运动的半径为qBm R v =r BO a b (A) (B) B a b r O B r O a b (C) B Or a b(D) 习题9―1图习题9―2图因此，它从磁场出来点的坐标为x =0和qBm y v2+=，故应选择答案(B)。

习题9—3 通有电流I 的无限长直导线弯成如图三种形状，则P ，Q ，O 各点磁感应强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为［］。

(A) O Q P B B B >>。

(B) O P Q B B B >>。

(D) P Q O B B B >>说明：本题得通过计算才能选出正确答案。

对P 点，其磁感应强度的大小 aI B P πμ20= 对Q 点，其磁感应强度的大小 [][])221(2180cos 45cos 4135cos 0cos 4000+=-+-=a I a I a I B Q πμπμπμ对O 点，其磁感应强度的大小 )21(2424000ππμπμμ+=⋅+=a I a I aIB O 显然有P Q O B B B >>，所以选择答案(D)。

第十一章稳恒电流的磁场[一]作业答案解析

一、利用毕奥—萨法尔定律计算磁感应强度毕奥—萨法尔定律：304r rl Id B d⨯=πμ1.有限长载流直导线的磁场)cos (cos 4210ααπμ-=a I B ,无限长载流直导线a IB πμ20=半无限长载流直导线a IB πμ40=,直导线延长线上0=B2. 圆环电流的磁场232220)(2x R IR B +=μ，圆环中心R I B 20μ=，圆弧中心πθμ220∙=R I B 电荷转动形成的电流：πωωπ22q q T q I ===【】基础训练1、载流的圆形线圈(半径a 1 )与正方形线圈(边长a 通有相同电流I ．如图若两个线圈的中心O 1 、O 2处的磁感强度大小相同，则半径a 1与边长a 2之比a 1∶a 2为(A) 1∶1 (B) π2∶1 (C) π2∶4 (D) π2∶8 【】基础训练3、有一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a ，厚度不计，电流I 在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b 处的P 点的磁感强度B的大小为 (A))(20b a I+πμ． (B)b ba aI+πln20μ．(C) bb a b I +πln 20μ． (D) )2(0b a I +πμ．解法：【】自测提高2、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状，则P ，Q ，O 各点磁感强度的大小B P ，B Q ，B O 间的关系为 (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O ． B Q > B O > B P ． (D) B O > B Q > B P ．解法：根据直线电流的磁场公式和圆弧电流产生磁场公式可得【】自测提高7、边长为的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷．此正方形以角速度绕AC 轴旋转时，在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1；此正方形同样以角速度绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时，在O 点产生的磁感应强度的大小为B 2，则B 1与B 2间的关系为 (A) B 1 = B 2． (B) B 1 = 2B 2． (C) B 1 = 21B 2． (D) B 1 = B 2 /4．解法：设正方形边长为a 相同，所以每个点电荷随着正方形旋转时形成的等效电流相同，为当正方形绕AC 轴旋转时，一个点电荷在O 旋转产生电流，在O 点产生的总磁感小为在O 点产生的磁感应强度的大小为基础训练12、一长直载流导线，沿空间直角坐标Oy 轴放置，电流沿y 正向．在原点O 处取一电流元l Id ，则该电流元在(a ，0，0)点处的磁感强度的大小为，方向为。

《大学物理学》习题解答(第13章稳恒磁场)(1)

【13.11 解】无限大载流平面在其左右两侧所产生的磁感强度大小均为 B＝μ0j/2，但方向相反。设在平面左边 B
0 j
2
k ，右边则为 B
0 j
2
k 。当有两个电流方向相同的平行平面时，由场的迭加原理可得
（1）两平面之间，是处在一个平面的左边而另一个平面的右边，故
B合
0 j
mv eB
2mE k eB
6.71 m 和轨迹可得其向东偏转距离为
x R R 2 y 2 2.98 10 3 m
【13.17 解】利用霍耳元件可以测量磁感强度，设一霍耳元件用金属材料制成，其厚度为 0.15 mm，载流－子数密度为 1024m 3，将霍耳元件放入待测磁场中，测得霍耳电压为 42μV，通过电流为 10 mA。求待测磁场的磁感强度。【13.17 解】由霍耳电压的公式可得 B
dF I 2 dlB cos I 2 Rd
0 I1 I I d cos 0 1 2 2R cos 2
整个圆环受到的力为 F dF

0
2
0 I1 I 2 d 0 I 1 I 2 ，方向向右。 2
习题 13－18 图
习题 13－19 图
2 I (r 2 R 2 ) ], 2 2 ( R3 R 2 )
( R 2 r R3 )
B 0,
(r R 3 )
习题 13－9 图
习题 13－10 图
【13.10】如题图所示，N 匝线圈均匀密绕在截面为长方形的中空骨架上，求通入电流 I 后环内外磁场的分布。【13.10 解】在圆环内外分别作半径为 r 的圆形回路，由安培定理可得

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作业 7 稳恒磁场一
1.如图8-1所示，载流的圆形线圈（半径1a ）
与正方形线圈（边长2a ）通有相同电流，若两
个线圈中心1O ，2O 处的磁感应强度大小相同，
则半径1a 与边长2a 之比为[ ]。

A. 2:4π B. 2:8π
C. 1:1
D. 2:1π
答案：【B 】
解：圆电流I 在其轴线上产生的磁场的磁感应强度为 232212101)(2x a I
a B +=μ，方向沿着轴线
在圆心处（0=x ），1012a I
B μ=。

通电正方形线圈，可以看成4段载流直导线，由毕萨定律知道，每段载流直导线在正方形中心产生的磁场的磁感应强度大小相等，方向相同，由叠加原理/
224B B =。

200020210/22)135cos 45(cos 24)cos (cos 4a I a I a I B πμπμθθπμ=-=-= 20/221012442a I B B a I
B πμμ====
π
2821=a a 2. .如图8-2所示,四条平行的无限长直导线，垂直通过边长为
20a cm =正方形顶点，
每条导线中的电流都是20I A =，这四条导线在正方形中心O 点产生的磁感应强度为[ ]。

A. 40.810B T -=⨯
B. 4
1.610B T -=⨯
C. 0B =
D. 40.410B T -=⨯
答案：【A 】
解：建立直角坐标系，则4根无限长载流直导线在正方形中心
产生的磁感应强度为 i a I B 45cos 201πμ=，j a I B
45cos 202πμ=
i a I B 45cos 203πμ=，j a I B
45cos 204πμ= )(45cos 2204321j i a I B B B B B +=+++=πμ T B 5108-⨯=
3.一根无限长直导线abcde 弯成图8-3所示的形
状，中部bcd 是半径为R 、对圆心O 张角为0120
的圆弧，当通以电流I 时，O 处磁感应强度的大
小B = ，方向为。

a
答案：)32(2600-=R
I R I
B πμμ＋，方向垂直纸面向里
解：将整个载流导线分为三段：直线ab 、圆弧bcd 、直线de 。

由毕萨定律可以判断出，三段载流导线在圆心处产生的电磁感应强度方向均沿着垂直纸面向里，因此，总的电磁感应强度方向沿着垂直纸面向里。

两段载流直线在圆心处产生的电磁感应强度
)32(4)30cos 0(cos 60cos 400-=-=
-R I R I
B b a πμπμ )32(4)180cos 120(cos 60cos 400-=-=-R I R I B e d πμπμ 三分之一圆弧在圆心处产生的电磁感应强度
R
I R I
B bcd 631200μμ=⨯= 在圆心处产生的总电磁感应强度
)32(2600-=++=--R
I R I
B B B B e d bcd b a πμμ＋方向垂直纸面向里。

4. 如图8-4所示,两个同心半圆弧组成一闭合线圈，
通有电流I ，设线圈平面法向n →垂直纸面向里。

则圆
心O 点的磁感应强度B →
= ，线圈的磁矩m →= 。

1R
答案：n R R I B )11(4120-=μ, n R R I m )(2
2122-=π 解：由毕萨定律可知，两个半圆连线上的电流圆心O 处产生的电磁感应强度为零在半径为1R 的半圆弧在圆心O 处产生的电磁感应强度垂直于纸面向外（与n 反向）
n R I n R I B 101014)(221μμ-=-＝半径为2R 的半圆弧在圆心O 处产生的电磁感应强度垂直于纸面向里（与n 同向）
n R I n R I B 2
02024221μμ=＝再由毕萨定律可知，两个半圆连线上的电流圆心O 处产生的电磁感应强度为零 043==B B
圆心O 处总的电磁感应强度
n R R I B B B B B )11(41
204321-=+++=μ 线圈的磁矩 n R R I n R R I n IS S I m )(2
1)2121(21222122-=-===πππ
5.在电子仪器中，为了减小与电源相连的两条导线的磁场，通常总是把他们扭在一起，为什么？
答：与电源相连的两根导线的电流方向相反，扭在一起可以使磁场尽可能相互抵消，以免产生磁干扰。

6．在坐标原点有一电流元3310
Id l A m κ→→
-=⨯⋅。

试求该电流元在下列各点处产生的磁感应强度d B →？
（1）(2,0,0)；（2）(0,4,0)；（3）(0,0,5)；（4）(3,0,4)；（5）(3,4,0)
解：该电流元产生的电磁感应强度表示为 310301034r r k r r l Id B d ⨯⨯=⨯=-πμ ①i r 2=，)(1075.0821031010T j i k B d --⨯=⨯⨯= ②j r 4=，)(10875.14410311310T i j k B d --⨯-=⨯⨯= ③k r 5=，0=B d ④543==r k i r ＋，)(102.712531031210T j i k B d --⨯=⨯⨯= ⑤5,43==r j i r ＋，))(43(104.2125
)43(1031210T i j j i k B d -⨯=+⨯⨯=-- 7.从经典观点来看，氢原子可看作是一个电子绕核高速旋转的体系，已知电子以速度
612.210m s -⨯⋅在半径100.5310r m -=⨯的圆轨道上运动，求：电子在轨道中心产生的磁感应强度和电子的磁矩大小。

解：角速度/T 2v/r πω==，A e e I 310057.1r
2v T -⨯===π )(103.9)(53.12222420m A r I m T r
I B ⋅⨯≈=≈=-πμ
8.在一半径 1.0R cm =的无限长半圆柱形金属薄片中，自上而下地有电流 3.0I A =通过，试求：圆柱轴线上任一点的磁感应强度。

解：如图，取过场点O 的横截面为
xy 平面，横截面与金属薄片的交集
为一个半圆弧。

可以将电流I 分成
无限多小的无限长电流dI ，圆心角
为 - θθθd +的电流强度为 θπ
θπd I Rd R I dI == 它对场点的磁场贡献为
)j cos sin (2)/(0 θθπθπμ+-=i R
d I B d 对 θ从0到 π积分，可得
)(1082.3 ) 2(252020
T i i R I i R I B -⨯-=-=-=πμπμ
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单选题（共25题，每题4分）
1 ．肝脏有问题时对应的病症为：
A．小腿晚上睡觉时容易抽筋
B．左边手臂会酸、痛、麻
C．声音就会沙哑，发不出声
D．偏头痛、膝盖疼、脚背疼
我的答案：A
参考答案：A
答案解析：暂无
2 ．养生之术的神养是指：
A．包括衣、食、住、行和性生活等生活起居行为调养。

B．包括精神心理调养、情趣爱好调养和道德品质调养。

C．主要为医用健身气功的“内养功”。

多涉及了中医文化、宗教文化和武术文化内容。

D．主要包括形体锻炼及健身活动。

多融合了医学文化和武术文化内容。

我的答案：B
参考答案：B
答案解析：暂无
3 ．大肠经养生时间：
A．午夜23点到1点。

B．凌晨1点到3点。

C．早晨5点到7点。

D．早晨7点到9点
我的答案：C
参考答案：C。