磁学和电磁感应(第七章和八章)作业讲评.pptVIP

第七章 恒定电流和磁场（一） 一．选择题 (A) πr2B． (B) 2πr2B． (C) -πr2Bsinα (D) -πr2Bcosα． 4．图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大？ （A）Ⅰ区域． （B）Ⅱ区域． （C）Ⅲ区域． （D）Ⅳ区域． （E）最大不止一个． 1．一导体由共轴的内圆柱体(半径为R)和外圆柱筒构成，导体的电导率可以认为是无限大，内、外柱体之间充满电导率为g的均匀导电介质．若圆柱与圆筒之间加上一定的电势差，在长度为L的一段导体上总的径向电流为I.求：（1）在柱与筒之间与轴线的距离为r的点的电流密度和电场强度；（2）内圆柱体与导电介质界面上的面电荷密度. 2．当架空线路的一根带电导线断落在地上时，落地点与带电导线的电势相同，电流就会从导线的落地点向大地流散．设地面水平，土地为均匀物质，其电阻率为10W.m，导线中的电流为200A．若人的左脚距离导线落地点为1m，右脚距离落地点为1.5m ，求他两脚之间的跨步电压． 4 图所示为两条穿过y轴且垂直于oxy平面的平行长直导线的正视图，两条导线皆通有电流I，但方向相反，它们到x轴的距离皆为a． (1) 推导出x轴上P点处的磁感强度的表达式. (2) 求P点在x轴上何处时，该点的B取得最大值． (2) 从上式可知,x=0,即P点在x轴上的坐标原点时，B取得最大值． 5 设氢原子基态的电子轨道半径为a0，求由于电子的轨道运动(如图)在原子核处(圆心处)产生的磁感强度的大小和方向．(注意，电子质量为me ,不考虑相对论效应) 因为电子带负电，电流i的流向与速度方向相反 其方向垂直纸面向外 第七章 恒定电流和磁场（二） 2 在匀强磁场中，有两个平面线圈，其面积S1=2S2，通有电流I1=2I2，它们所受的最大磁力矩之比M1/M2等于 （A）1 （B）2 （C） 4 （D） 1/4 1 长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形电流将 (A) 绕I2旋转． (B) 向左运动． (C) 向右运动． (D) 向上运动． (E) 不动． 分析：圆形电流上所有电流元所受的长直电流的磁场力都在屏幕平面上，右边的力沿径向向外，而左边的沿径向向内，所以合力向右 2如图所示，两根相互绝缘的无限长直导线1和2绞接于O点，两导线间夹角为q，通有相同的电流I．试求单位长度的导线所受磁力对O点的力矩． 解：在任一根导线上(例如导线2)取一线元dl，该线元距O点为l．该处的磁感强度为 方向垂直于纸面向里． 方向垂直于导线2，如图所示 导线2所受力矩方向垂直图面向外，导线1所受力矩方向与此相反． 第七章 恒定电流和磁场（三） 一．选择题 3．在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a，如图．今在此导体上通以电流I，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上O′点的磁感应强度的大小为： 分析：在挖去的部分补上一圆柱体，且通以正反方向的电流，此时系统可看为两个均匀通电的圆柱体。 1 2 分析：将铁环看为两部分组成，这两部分并联，所以其电流比 分析：考虑导体中线附近处P点的磁感强度时，可认为电流分布具有面对称性，此时板外磁场方向平行于板面并与电流方向垂直，建立关于板面对称的矩形回路，利用安培环路定理求解。 7．一个半径为R、电荷面密度为σ的均匀带电圆盘，以角速度ω绕过圆心且垂直盘面的轴线A A′旋转；在距盘心为r处取一寛为d r的圆环，则圆环内相当于有电流 ，今将其放入磁感应强度为B的均匀外磁场中,B的方向垂直于轴线A A′．该电流环所受磁力矩大小为 ，圆盘所受合力矩大小为 ． 3. 给电容为C的平行板电容器充电，电流为i = 0.2e-t ( SI )，t = 0时电容器极板上无电荷．求： (1) 极板间电压U随时间t而变化的关系．