物理班普通物理(下)作业02磁....docVIP

练 习 七 两个粗细不同、长度相同的铜棒串联在一起，在两端加有一定的电压V，如图所示，略去分界处的边缘效应，问： 通过两棒的电流强度是否相同？ 通过两棒的电流密度是否相同？ 两棒中的电场强度是否相同？ 细棒两端和粗棒两端的电压是否相同？ 一铜棒的横截面积为20mm×80mm，长为2m，两端的电势差为50mV。已知铜的电阻率为ρ＝1.75×10-8 Ω·m，铜内自由电子的数密度为8.5×1028/m3。求：（1）棒的电阻；（2）通过棒的电流；（3）棒内的电流密度；（4）棒内的电场强度；（5）棒所消耗的功率；（6）棒内电子的漂移速度。的反方向漂移。设电子电量的绝对值为e，电子的“漂移”速度的平均值为，单位体积内自由电子数为n，求金属导体中的传导电流密度大小。 在如图所示的一段电路中，两边为电导率很大的导体，中间有两层电导率分别为和的均匀导电介质，其厚度分别为和，导体的横截面积为S，当导体中通有稳恒电流强度I时，求： 两层导电介质中电场强度的和； 电势差和。 解： 某闭合三棱柱面如图所示，处于磁感应强度大小为、方向沿x轴正方向的均匀磁场中。已知ab = 40 cm, be = ad = 30cm, ae = 50cm, 求： 通过图中 abcd 面的磁通量； 通过图中 befc 面的磁通量； 通过图中 aefd 面的磁通量。 解： 练习八 求下图各图中P点的磁感应强度B的大小和方向。 有一宽为a的无限长薄金属片，自下而上通有均匀分布的电流I ，如图所示，求图中P点处的磁感应强度。 解： 半径为R的圆环，均匀带电，单位长度所带的电量为，以每秒n转绕通过环心并与环面垂直的轴作等速转动。求： 环中的等效电流强度； 环的等效磁矩大小； 环心的磁感应强度大小； 在轴线上距环心为x处的任一点P的磁感应强度大小。 解： 一载有电流I的圆线圈，半径为R，匝数为N。求轴线上离圆心x处的磁感应强度大小B，取R =12 cm，I=15A，N=50，计算x = 0 cm，x = 5.0 cm, x = 15 cm各点处的B值； 解：　 在一半径R=1.0cm的无限长半圆柱形金属薄片中，自上而下通有电流I=5.0A，如图所示。求圆柱轴线上任一点P处的磁感应强度。 解： 质量为M、半径为R的薄均质圆盘上均匀带电，总电量为q，令此盘绕通过盘心且垂直盘面的轴线匀速转动，角速度为，求 轴线上距盘心x处的磁感应强度； 圆盘的等效磁矩； 磁矩与角动量的关系。 解：　 练习九 如图所示，两导线中的电流和均为8A，对图中所示的三条闭合曲线a、b、c， 分别写出安培环路定理表达式； 在各条闭合曲线上，各点的磁感应强度的大小是否相等？ 在闭合曲线c上各点磁感应强度的大小是否为零？ 解： 两根导线沿半径方向被引到铁环上A，C两点，电流方向如图所示。求环中心O处的磁感应强度是多少？ 解： ， 如图所示，两无限大平行平面上都有均匀分布的电流，设其单位宽度上的电流分别为和，且方向相同。求： 两平面之间任一点的磁感应强度； 两平面之外任一点的磁感应强度； 时，结果又如何？ 解： 矩形截面的螺绕环，尺寸如图所示。 求环内磁感应强度的分布； 证明通过螺绕环截面（图中阴影区）的磁通量， 式中N为螺绕环总匝数，I为其中电流强度。 解： 一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱（半径为a）和一同轴导体圆管（内外半径分别为b、c）构成，使用时，电流I从一导体流出，从另一导体流回。设电流都是均匀分布在导体的横截面上，如图所示。求 导体柱内 ( r a )； 两导体之间 ( a r b ) ； 导体圆管内 ( b r c ) ； 电缆外 ( r c ) 各点处磁感应强度的大小，并画出B — r曲线。 解：　　 一根外半径为的无限长圆柱形导体管，管内空心部分的半径为，空心部分的轴与圆柱的轴相平行但不重合，两轴间距离为a，且a 。现在电流I沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，而电流方向与管的轴线平行，如图所示，求： 圆柱轴线上的磁感应强度的大小； 空心部分轴线上的磁感应强度的大小； 设R1=10mm, =0.5mm, a =5.0mm, I =20 A. 解： 练习十 在一对平行圆形极板组成的电容器（电容C＝1×10－12F）上，加上频率为50Hz，峰值为1.74×105V的交变电压，计算极板间的位移电流的最大值。 解： 试证明平行板电容器中位移电流可写为，忽略边缘效应，式中C是电容器的电容，是两极板电压。 解： 为了在一个1μF的电容器中产生由1A的瞬时位移电流，加在电容器上的电压变化率为多大？ 解： 如图所示，电流I ＝7.0 A，通过半径的铅丝环，铅丝的截面积，放在B ＝1.0 T的均匀