大学物理题集

导读:班级:姓名:学号:第七章恒定磁场基本要求掌握磁感应强度的概念,理解它是描述磁场的矢量点函数。理解毕奥-萨伐尔定律,熟练掌握利用毕奥-萨伐尔定律计算一些简单问题中的磁场分布。理解稳恒磁场中的高斯定理和安培环路定理,并能够利用安培环路定理计算磁场分布。理解磁场对载流导线和载流线圈的作用,掌握洛仑兹力和安培力公式,了解磁矩的概念,了解磁力的功。能计算形状简单的载流

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第七章 恒定磁场

基本要求

掌握磁感应强度的概念,理解它是描述磁场的矢量点函数。

理解毕奥-萨伐尔定律,熟练掌握利用毕奥-萨伐尔定律计算一些简单问题中的磁场分布。

理解稳恒磁场中的高斯定理和安培环路定理,并能够利用安培环路定理计算磁场分布。

理解磁场对载流导线和载流线圈的作用,掌握洛仑兹力和安培力公式,了解磁矩的概念,了解磁力的功。能计算形状简单的载流导体和载流平面线圈在磁场中所受的力和力矩。

了解带电粒子在电磁场中的运动及其应用(*)。

习题

7-1. 如图11-1所示,有两个完全相同的回路L1和L2,回路内包含有无限长直电流I1和I2,但在(b)图中L2外又有一无限长直电流。P1和P2是回路上两位置相同的点。请判断正误:

(A)?B?dl??B?dl,且BP?BP;

L1L212(B)?B?dl??B?dl,且BP?BP; 图

L1L212(C)?B?dl??B?dl,且BP?BP;

L1L212(D)?B?dl??B?dl,且BP?BP;

L1L212

7-2. 一半导体薄片置于如图11-2所示的磁场中,薄片中电流的方向向右。试判断上下两侧的霍尔电势差: (A)电子导电,Va?Vb; 图

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(B)电子导电,(C)空穴导电,(D)空穴导电,

Va?Vb; Va?Vb; Va?Vb.

7-3.将一无限长载流直导线弯曲成图11-3所示的形状。已知电流为I,圆弧半径为R,?=120,则圆心O处磁感应强度B的大小为 ,B的方向为 。

7-4.氢原子中,电子绕原子核在半径为的r圆周上运动。如果外加一个磁感应强度为B

的磁场(B的方向与圆轨道平面平行),那么,氢原子受到磁场作用的磁力矩的大小为M= (设电子质量为me,电子的电荷为e.)

7-5.在半径为r的无限长金属圆柱内部,挖去一个半径为r/4的无限长圆柱体,两柱体的轴线平行,中心相距OO?=r/4,如图11-5所示。设在挖空后的金属圆柱上通以均匀分布的电流I,I的方向沿着轴线向下。求在OO?的延长线上,离开O的距离为2r处的点P的磁感应强度。

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7-6.一无限长直导线上通有电流I1,在其一侧放一载有电流I2的直导线AB,AB长l,与

I1共面,且垂直于I1,近端与I1相距d。若AB可视作刚体,将A端固定,求磁场力对A的力矩。

7-7.有一边长l电阻均匀分布的正三角形导线杆abc,与电源相连的长直导线1和2彼此平行分别与导线框在a点和b点相接,导线1和线框的ac边延长线重合。导线1和2上的电流为I,如图所示。令直导线1、2和导线框在线框中心O产生的的磁感应强度分别为

???B1、B2和B3,则O点的磁感应强度大小为:

(A)B?0,因为B1?B2?B3?0 ;

(B)B?0,因为B1?B2?0,B3?0; 图 (C)B?0,因为B1?B2?0,B3?0; (D)B?0,因为虽然

7-8.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?

?L?B3?0,但B1?B2?0。。

(A)?B?dl?2I ; 图

?L2?(B)?H?dl?I ;

?L?(C)?B?dl??I;

?L4?(D)?H?dl??I

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7-9.一匀强磁场,其磁感应强度方向垂直于纸面,两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则:

(A)两粒子的电荷必然同号;

(B)粒子的电荷可以同号也可以异号; 图 (C)两粒子的动量大小必然不同; (D)两粒子的运动周期必然不同。

7-10.一电荷量为q的粒子在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的? (A)只要速度大小相同,粒子所受的洛仑兹力就相同;

(B)在速度不变的前提下,若电荷q变为-q,则粒子受力反向,数值不变; (C)粒子进入磁场后,其动能和动量都不变;

(D)洛仑兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。

7-11.一运动电荷q,质量为m,进入均匀磁场中: (A)其动能改变,动量不变; (B)其动能和动量都改变; (C)其动能不变,动量改变; (D)其动能和动量都不变。

7-12.如图,无限长直载流导线与正三角形线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将:

(A)向着长直导线平移; 图 (B)离开长直导线平移; (C)转动; (D)不动。

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7-13.把轻的导线挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的中心,且与线圈在同一个平面内,如图所示。当线圈内通以如图所示方向的电流时,线圈将: (A)不动;

(B)发生转动,同时靠近磁铁; 图 (C)发生转动,同时离开磁铁; (D)不发生转动,只靠近磁铁; (E)不发生转动,只离开磁铁。

??7-14.一电子以速度v垂直地进入磁感应强度为B的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将:

(A)正比于B,反比于v; (B)反比于B,正比于v; (C)正比于B,反比于v; (D)反比于B,反比于v。 7-15. 磁介质有三种,用相对磁导率?r表征它们各自的特性时: (A) 顺磁质?r>0,抗磁质?r<0,铁磁质?r>>1; (B) 顺磁质?r>1,抗磁质?r=1,铁磁质?r>>1; (C) 顺磁质?r>1,抗磁质?r<1,铁磁质?r>>1; (D) 顺磁质?r>0,抗磁质?r<0,铁磁质?r>>1。

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?7-16.关于稳恒磁场强度H的下列几种说法中哪个是正确的?

?(A)H仅与传导电流有关;

?(B)若闭合曲线内没有包含传导电流,则曲线上各点的H必然为零;

?(C)若闭合曲线上各点的H均为零,则该曲线所包围的传导电流的代数和为零;

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