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大学物理规范作业
总( 23)
分析,
1.无限长直导线在 P处弯成半径为 R的圆,当通以电流 I
时,则在圆心 O处磁感应强度大小等于( )
o
R
?
?
??
?
? ??
?
??
?
? ?
?
?
?
??
?
? 11
4)(
11
2)(0)(4)(2)(
0000
R
IE
R
IDC
R
IB
R
IA
1
2
R
IB
2
0
1
??
R
IB
?
?
2
0
2 ?
?
·
?
?
??
?
? ??
?
? 11
2
0
R
IB ?
D
一、选择题
IldBL 02
1
???? IldBL 0
2
????
IldBL 0
3
????? IldBL 04 ?????
2.如图,流出纸面的电流为 2I,流进纸面的电流为
I,则下述各式中哪一个是正确的? 【 】
(B)
(C) (D)
(A)
分析,
当电流方向与 L的绕行方向符合
右手螺旋关系时,此电流为正,
否则为负,故选 D。
D
3.若要使半径为 4× 10-3m的裸铜线表面的磁感强度为
7.0× 10-5T,则铜线中需要通过的电流为 【 】
( A) 0.14A ( B) 1.4A ( C) 14A (D) 2.8A
解:由公式
可得电流强度为,
r
I
B
?
?
2
0?
0
2
?
? rBI ?
7
53
104
100.71042
?
??
?
?????
?
?
?
A4.1?
B
二、填空题
1.无限长电流弯成图示形状,已知通电流为 I,半圆形
半径为 R,则 O处磁感应强度大小 B0= _________,
方向 _____________。
解,
0010 ( c o s c o s )
2 2 4 2
IIB
RR
?? ? ?
?? ? ? ? ?
R
I
R
I
?
??
44
00 ??
4400
μ I μ I+
R πR垂直于纸面向里
0q 0v2.正电荷 以速率 运动,如图示,则离点电荷
相距 l处的 P点磁感应强度大小 Bp= _____________,
方向 ______________。
解,
0
2
00
2
4
4
r
p
p
q v e
B
r
qv
B
l
?
?
?
?
?
?
?
00
2
μ qv
4πl垂直于纸面向里
3.半径为 R无限长的金属圆柱上,均匀通有电流 I,则离
轴线为 r( r<R)处的磁感应强度大小为 ____________。
离轴线为 r (r>R)处的磁感应强度大小为 ___________。
解, 根据安培环路定理,
0
2
IB
r
?
??
0μI
2πr
?? ?? iL i IldB 0???
当 r< R时,当 r> R时:
?? ?? iL i IldB 0???
2
2
02
202 R
Irr
R
IrB ??
?
?? ??
2
0
2 R
IrB
?
??
02 r B I???
2 0 2
μ Ir
πR
三、计算题
1.无限长直载流导线,通电流为 I0,同一平面内有一
长方形 ABCD,AB距载流导线 r1,CD距载流导线 r2,求
通过 ABCD的磁通量。
解,假设 AB长度为 L,距载流导线距离为 r
的 P处的磁场强度为:
00
002 2
Ir B I B
r
???
???
00
2
ILd B Ld r d r
r
?
?? ? ?
2
1
0 0 0 0 2
1
1 ln
22
r
r
I L I L rd d r
rr
??
??? ? ? ? ???
先考虑长为 L的一窄条面积通过的磁通量为:
通过 ABCD的磁通量为:
?? ?? iL i IldB 0???
2.矩形螺绕环,N,D1,D2,h,I 已知,求( 1)环内磁
感应强度 B的分布;( 2)通过阴影部分的磁通量。
解:( 1)如图作环路,并让环路绕向与磁感应强度
方向相同。
NIdlB L 0???
r
NIB
?
?
2
0?

?? ?? iL IldB 0???
由,
( 2)设包围阴影部分的环路平面法线
方向与磁感应强度方向相同。
S B d S? ? ?? ?? SB dS
?? 2
2
0
1
2 2
D
D h drr
NI
?
?
2
10 ln
2 D
DN Ih
?
??
r