大学物理A2稳恒磁场习题解答.pptx

1、Ds2s1大学物理学练习题题解大学物理学练习题题解 稳恒磁场稳恒磁场 题解题解一、选择题2、CB1B23、AI12O4、DO2IO1a1Ia25、D12abcO3007、D8、B1234566、B9、C10、C11、BDO-eR12、D13、C1231A2A3AF1F2F314、C二、填空题二、填空题1、abbIrdr2、03、aa6004、5、6、7、8、1：19、10、三、计算题三、计算题1、一根无限长载流导线弯成如图形状，设各线段都、一根无限长载流导线弯成如图形状，设各线段都在同一平面（纸面内），其中第在同一平面（纸面内），其中第2段是半径为段是半径为的四分之一圆弧，其余为直线，导线中通有电流为的四分之一圆弧，其余为直线，导线中通有电流为求图中求图中点的磁感应强度。点的磁感应强度。解：将导线分成解：将导线分成1、2、3、4四部分，各部分在四部分，各部分在O点产生点产生的磁感应强度设为的磁感应强度设为B1、B2、B3、B4。根据叠加原理。根据叠加原理O点的磁感应强度为：点的磁感应强度为：其中其中2、用两根彼此平行的半无限长的直导线、用两根彼此平行的半无限长的直导线、把半径为把半径为的均匀导体圆环连到电源上，如图所的均匀导体圆环连到电源上，如图所，求圆环中心，求圆环中心点的磁感应强度。点的磁感应强度。示，已知直导线上的电流为示，已知直导线上的电流为解：解：L1在在O点产生的磁感应强度：点产生的磁感应强度：由于由于L1与与O点在一条直线，由毕奥点在一条直线，由毕奥萨伐定律可求出萨伐定律可求出 B1=0L2在点产生的磁感应强度：在点产生的磁感应强度：为半无限长直电流，它在处产生的场是无限长直为半无限长直电流，它在处产生的场是无限长直电流的一半，由安培环路定律和叠加原理有电流的一半，由安培环路定律和叠加原理有圆环在点产生的磁感应强度：圆环在点产生的磁感应强度：电流由电流由经经a点分两路流入圆环，一路由点分两路流入圆环，一路由a点经点经圆弧流至圆弧流至b，称此回路为，称此回路为L3。另一路由。另一路由a点经点经圆弧流至圆弧流至b，称此段回路为，称此段回路为。由于圆环为均匀。由于圆环为均匀导体，若导体，若的电路电阻为，则的电路电阻为，则的电阻必为。的电阻必为。因此电流在因此电流在、上的分配情况为上的分配情况为上电流为上电流为，上电流为。上电流为。、在点产生的磁感应强度的大小相、在点产生的磁感应强度的大小相等，方向相反，总值为。即等，方向相反，总值为。即点的磁感应强度：点的磁感应强度：3、带电粒子在均匀磁场中由静止开始下降，磁场方、带电粒子在均匀磁场中由静止开始下降，磁场方向与与重力方向（向与与重力方向（轴方向）垂直，求粒子下落轴方向）垂直，求粒子下落 时的速率时的速率，并叙述求解方法的理论依据。并叙述求解方法的理论依据。距离为距离为解：磁场作用于粒子的磁场力解：磁场作用于粒子的磁场力任一时刻都与速度任一时刻都与速度 垂直，垂直，在粒子运动过程中不对粒子做功，因此它不改变速度在粒子运动过程中不对粒子做功，因此它不改变速度的大小，只改变速度的方向。而重力是对粒子作功的，的大小，只改变速度的方向。而重力是对粒子作功的，所以粒子的速度只与它在重力场这个保守力场中的位所以粒子的速度只与它在重力场这个保守力场中的位置有关。由能量守恒定律有：置有关。由能量守恒定律有：4、两平行长直导线相距两平行长直导线相距d=40cm，通过导线的电流，通过导线的电流I1=I2=20A，电流流向如图所示。求：，电流流向如图所示。求：（1）两导线所在平面内与两导线等距的一点）两导线所在平面内与两导线等距的一点P处的处的磁感应强度。（磁感应强度。（2）通过图中斜线所示面积的磁通量）通过图中斜线所示面积的磁通量（r1=r3=10cm，l=25cm）。）。（1）两导线电流的）两导线电流的P点激发的磁点激发的磁感强度分别为感强度分别为P点的磁感强度为点的磁感强度为方向垂直于纸面向外。方向垂直于纸面向外。（2）在矩形面上，距离左边导线电流为）在矩形面上，距离左边导线电流为r处取长度为处取长度为l宽度为宽度为dr的矩形面元，电流的矩形面元，电流I1激发的磁场，通过矩形面元的磁通量为激发的磁场，通过矩形面元的磁通量为电流激发的磁场，通过矩形面电流激发的磁场，通过矩形面积的磁通量为积的磁通量为同理可得同理可得 通过矩形面积的磁通过矩形面积的磁通量为通量为