大学物理练习题

练习二十七 稳恒磁场（一）

1、一根无限长直导线abcde弯成图27—1所示的形状,中部bcd是半径为R,对圆

0心O张角为120的圆弧,当通以电流I时,O处磁感应强度大小?B?____________,方向为 ________________.

?22、两平行长直导线相距40?10m,每条导线载有电流20A, 如图27—2所示，则通过图中矩形面积abcd的磁通量??________________ . b

图27-3c0.25mIO?aIb?RdO图27-1600II1e I2a0.1md0.2m图27-20.1m 3、[ ]两个载有相同电流I的圆线圈, 半径为R,一个水平放置,另一个竖直放置. 如图27—3所示，则圆心O处磁感应强度大小为:

(1) 0 ; (2) ?0I2R; (3) 2?0I2R ; (4) ?0IR

4、 [ ] 如图27—4所示，在无限长载流导线附近一球形闭合曲面S，当面向长直导线靠近的过程中，穿过面S的通量?及面上任意一点P的磁感应强度大小B的变化为：

（1）?增大，B增大；（2）?不变，B不变； （3）?增大，B不变；（4）?不变，B增大。

图27-4IPS 5、如图27—5所示，一宽为a的无限长薄金属板，自下而上均匀的通过电流I。a求：在薄板所在平面上距板右侧为d的P点的磁感应强度BP。

d

I

?P练习二十八 稳恒磁场（二）

图27-5 1．有一半径R的无限长圆柱形导体，沿其轴线方向均匀地通有稳恒电流I，则在导体内距离轴线为r处的磁场应强度的大小B1 =_____________ ；导体外，距轴线为r处的磁感应强度的大小B2=____________________ 。

2．如图28-2所示，则∮L1B.dl= _____________, ∮L2B.dl=__________________.。 L2L1I1图28-2I2I1?cb?PaL?I2图28-3

3.[ ]如图28-3所示，a、c处分别放置无限长直截流导线，P为环路L上任 一点，若把a 处的截流导线移至b处，则： （1）∮LB.dl变，Bp变； （2）∮LB.dl变，Bp不变； （3）∮LB.dl不变，Bp不变； （4）∮LB.dl不变，Bp变。

4．[ ]在一个圆形电流外取一个圆形闭合回路L，且 L与圆形电流同心共面，由安培环路定律∮LB.dl=0，可得： （1）L上各点的B一定为零；

（2）圆电流在L上各点的磁感应强度和一定为零； （3）B沿L上任一点的切向分量为零； （4）安培环路定律对圆电流的磁场不适用。

5．一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱（半径为a）和同一轴的导体圆管（内、外半径分别为b、c）构成，让电流I从一导体流去，从另一导体流回，设电流都均匀分布在导体的横截面上。求电缆内外磁感应强度随距轴线距离的分布B（r）。 6．厚度为2d的无限大导体平板，沿与板平行的方向均匀通过电流，电流密度为j，求板内外的磁场分布。

练习二十九 稳恒磁场（三）

11?41．质子和粒子质量之比为，电量之比为2，它们的动能相同，若将它们

引进同一均匀磁场，且在垂直于磁场的平面内作圆周运动，则它们回转半径之比为 。 5.一圆环半径为R?4m，放在一非均匀磁场B中，磁场对环呈发射状，如图29—5

0所示,若环边缘处磁场方向与环法线方向成30角，大小为0.10T，环中通以电流I=15.8A。求：圆环所受合力的大小和方向。

?

BE 300 bI2

I I1a 600L

OGd图29-6 图29-5 6、如图29—6所示,ab导线与无限长直导线GE共面， ab延长线与GE 交于O点成60角，若分别通以电流I10?20A,I2?10A, ab长L?92cm ，a端距GE 为d?1cm，求ab在

图示位置时所受 GE产生的磁场的作用力 F

练习三十一 介质中的电场和磁场（二）

2、图31—2中三条曲线分别为顺磁质、抗磁质和铁磁质的B—H 曲线，则oa表示______________；ob表示 ________________； oc表示____________________。

3、[ ]载流长直螺线管内充满相对磁导率为?r的均匀抗磁质，则螺线管内中部的磁

??感应强度B和磁场强度H的关系是：

B???? （1）B??0H； （2）B??0H ????B??HB??H0r（3）； （4）

O图31-2H6、一根无限长的直圆筒形导线，外包一层相对磁导率为?r的圆筒形磁介质，导线半径为R1，磁介质的外半径为R2，导线内有电流I通过，电流在导线横截面上均匀分布。求磁场强度和磁感应强度的分布。

练习三十二 电磁感应（一）

1、如图32—1所示,长为L的导体棒ab在均匀磁场B中，绕通过c点的轴匀速

L?转动，角速率为,ac为3，则Ua?Uc? ；Ub?Uc? ；

Ub?Ua? 。 ?? vNM 2a

图32-1图32-2

2、如图32—2所示,一长为2a的细铜杆MN与载流长直导线垂直且共面。N端距长直导线为a,当铜杆以V平行长直导线移动时，则杆内出现的动生电动势大小为?i? ；

O?BIacba 端电势较高。

?B3、[ ]一矩形导线框，以恒定的加速度a向右穿过一均匀磁场区，的方

向如图32—3所示,则在I?t图中哪一个正确地反映了线框中电流与时间的定性

关系，取逆时针方向为电流正方向。 II

OOtt（1）（2）IO（3）ItOt（4）图32-3 4、[ ]如图32—2所示,一很长的钢管竖直放置，让一条形磁铁沿其轴线从静止开始下落，不计空气阻力，则磁铁的运动速率：

N（1）、越来越大； （2）、先增加，经一段距离后保持不变； （3）、越来越小； （4）、先减小，经一段距离后保持不变。 图32-4

?325、设环形螺线管，单位长度上的匝数为n?5000m，截面积为s?2?10m，它和电源?以及可变电阻串联成一个闭合电路，在环上再绕一个线圈A，匝数N=5，电阻R=2.0欧姆，如图32—5所示。调节可变电阻，使通过环形螺线管的电流强度I每秒降低20安培。（1）求线圈A中产生的感应电动势?i及感应电流Ii；（2）求两秒钟内通过检流计的感应电量。

练习三十三 电磁感应（二）

1、一铁芯上绕有线圈N匝，已知铁芯中磁通量与时间的关系为??Asin100?t?Wb?，则在t?1.0?10?2s时线圈中的感应电动势为 ____________________。

2、一密绕长直螺线管单位长度上的匝数为n,螺线管的半径为R，

dI?k设螺线管中的电流I以恒定的速率dt增加，则位于距轴线 R2 处的电子的加速度a1?_____________；位于轴线上的电 子的加速度a2?_____________________。

?3、[ ]如图33—3所示,均匀磁场B限制在半径为R的无

dt为正的常数，则圆柱形空 ?间外距轴线为 r的P点处的感生电场E的大小为：

rdBdBR2dt 2rdt； （2）、0； （3）、2（1）、

限长圆柱形空间内，若磁场变化率

dB????R????O????r????图33-3P???? 4、[ ]均匀磁场局限在半径为R的无限长圆柱形空间内，有 一长为R的金属细杆MN如图33—4所示位置放置，若磁场变化率 dI?kdt（k为正常数），则杆两端的电势差UM?UN为： （1）、0； （2）、

23R(2?3R(4)dBdt

)dB6dt。 4dt （3）、； （4）、

4、 如图33—5所示,一矩形线圈ABCD与长直导线共面放置，长边 与长直导线平行，长l1?0.2m，宽l2?0.1m，AD边与长直导线相

)dB(??R2距a?0.1m，线圈共1000匝，保持线圈不动，而在长直导线中通 过有交流电流i?10sin(100?t)A，t 以秒记。求t?0.1s时线圈 中的感应电动势。

练习三十四 电磁感应（三）

Aa3l l2Bl 图 34-1 图34-5ibaD图33-5l1C ah 1．无限长直导线与一矩形线圈共面，如图34-1所示位置，直导线穿过矩形线圈（但彼此绝缘），则直导线与矩形线圈间的互感系数为__________；若长直导线通电流

I=I0sinωt,则矩形线圈中互感电动势的大小为

______________________。

2．在真空中，如果一均匀电场的能量钵密度与B=0.5T的均匀磁场的能量体密度相等，那么此电场的场强为_______________v.m-1。

3．[ ]关于一个细长密绕螺线管的自感系数L的值，下列说法中错误的是： （1）通过电流I的值愈大L愈大； （2）单位长度的匝数愈多L愈大； （3）螺线管的半径愈大L愈大； （4）充有铁磁质的L比真空的大。

4．[ ]真空中一长直螺线管通有电流I1时，储存的磁能为W1，若螺线管中充以相对磁导率μr=4的磁介质，且电流增加为I1=I2，螺线管中储存的能量为W2；则W1∶W2为：

（1）1∶16 ； （2）1∶8； （3）1∶4 ； （4）1∶2。

5.一截面为长方形的环式螺线管，共有N匝，其尺寸如图34-5所示，求此螺线

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