第十五章 稳恒磁场自测题.doc

第十五章 稳恒磁场自测题

一、选择题
*1. 关于真空中磁场的磁力线下列描述中错误的是（ ）
A. 磁力线是用来形象描述磁场的曲线，并不真实存在
B. 磁力线的疏密表示了磁场的强弱
C. 磁力线必定是闭合的曲线
D. 一般来说两磁力线是不相交的，但在有些地方可能也会相交
*2．磁场的高斯定理说明了下面的哪些叙述是正确的？（ ）
⑴ 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数；
⑵ 穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；
⑶ 一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；
⑷ 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。
A. ⑴⑷ B. ⑴⑶ C. ⑶⑷ D. ⑴⑵
*3．电荷在均匀的磁场中运动时，( )
A. 只要速度大小相同，则洛仑兹力就相同；
B. 若将q改为-q且速度反向，则洛仑兹力不变；
C. 若已知v，B，F 中的任意两个方向，则可确定另一量的方向；
D. 质量为m的电荷受到洛仑兹力后，其动量和动能均不变.
*4．对于真空中稳恒电流磁场的安培环路定律下列说法正确的是（ ）
A. I只是环路内电流的代数和
B. I是环路内、外电流的代数和
C. 由环路内的电流所激发，与环路外电流无关
D. 以上说法均有错误
*5. 对于某一回路，积分，则可以断定( )
A. 回路内一定有电流
B. 回路内可能有电流，但代数和为零
C. 回路内一定无电流
D. 回路内和回路外一定无电流
*6. 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1和L2，圆周内有电流I1和I2，其分布相同，且均在真空中，但在图(b)中，L2回路外有电流I3，P、Q为两圆形回路上的对应点，则( )
(a)
I3
(b)
P
L1
I1
I2
Q
L2
I1
I2
A
B
C
D
*7. 如右图,有两根无限长直载流导线平行放置,电流分别为I1和I2, L是空间一闭曲线，I1在L内，I2在L外，P是L上的一点，今将I2向I1移近，但仍然在L外部时，有（ ）
·
P
I2
I1
L
(A) 与同时改变.
(B) 与都不改变.
(C) 不变, 改变.
(D) 改变, 不变.
*8．在一圆形电流I所在的平面内，选取一个同心圆形闭合回路L，则由安培环路定理可知
（ ）

A．，且环路上任意一点
B．，且环路上任意一点
C．，且环路上任意一点
D．，且环路上任意一点B=常量
*9．取一闭合积分回路L，使三根载流导线穿过它所围成的面。现改变三根导线之间的相互间隔，但不越出积分回路，则（ ）
A．回路L内的不变，L上各点的不变
B．回路L内的不变，L上各点的改变
C．回路L内的改变，L上各点的不变
D．回路L内的改变，L上各点的改变
*10. 一电荷量为q的粒子在均匀磁场中运动，下列说法正确是（ ）
A. 只要速度大小相同，粒子所受的洛仑兹力就相同
B. 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
C. 粒子进入磁场后，其动能和动量不变
D. 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
*11.
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. 两粒子的运动周期必然不同
C. 两粒子的动量必然不同
D. 两粒子的电荷可以同号也可以异号
*12. 关于洛仑兹力的叙述，下列说法正确的是（ ）
A. 在磁场中的运动电荷都会受到洛仑兹力
B. 只有当电荷运动方向与磁场方向垂直时，才会受到洛仑兹力
C. 洛仑兹力方向总是垂直磁场的方向
D. 当电荷运动方向与磁场方向有某一夹角时，洛仑兹力会对电荷做功
**13. 如图，导线abcd 置于匀强磁场中，且可绕AB轴转动。今欲使导线往外转动角后到达平衡。已知导线中的电流方向由A到B，那么磁场的方向可能是（ ）
A
B
a
b
d
c

I
A. 竖直向上
B. 竖直向下
C. 竖直纸面向外
D. 垂直纸面向里
**14. 两根平行的无限长直导线，分别通有I1和I2的电流，如图所示。已知其下方点P处的磁感应强度B为零，则两电流的大小和方向必有（ ）

• P
A. ，方向相反
B. ，方向相反
C. ，方向相同
D. ，方向相同
**15. 一电子以速度v垂直地进入磁感强度为的均匀磁场中，此电子在磁场中运动的轨道所围的面积内的磁通量是（ ）
A. 正比于B，反比于v2
B. 反比于B，正比于v2
C. 正比于B，反比于v
D. 反比于B，反比于v
**16．长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合（但两者绝缘），如图所示。设长直导线不动，则圆形电流将（ ）
A. 绕I2旋转 B. 向右运动 C. 向左运动 D. 不动

**d
c
b
a
I

17. 如图所示。匀强磁场中有一矩形通电线圈，它的平面与磁场平行，在磁场作用下，线圈发生转动，其方向是 ( )
A. ab边转入纸内，cd边转出纸外
B. ab边转出纸外，cd边转入纸内
C. ad边转入纸内，bc边转出纸外
D. ad边转出纸外，cd边转入纸内
***18．在一个平面内，有两条垂直交叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流相等，方向如图所示。问那个区域中有些点的磁感应强度可能为零（ ）

A. 仅在象限1 B. 仅在象限2 C. 仅在象限1、3 D. 仅在象限2、4

***19．如图所示，两根长导线沿半径方向引到铁环上的A、B两点上，两导线的夹角为，环的半径R，将两根导线在很远处与电源相连，从而在导线中形成电流I，则环中心点的磁感应强度为（ ）
A
B
I
I
O

A. 0 B. C. D.
***20．两条长导线相互平行放置于真空中，如图所示，两条导线的电流为，两条导线到P点的距离都是a，P点的磁感应强度方向（ ）

A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 水平向右 D. 水平向左

二、填空题
*1. 两条无限长载流导线，间距0.5厘米，电流10A，电流方向相同，在两导线间距中点处磁场强度大小为 。

*2. 如图所示，平行放置在同一平面内的三条载流长直导线，要使导线AB所受的安培力等于零，则x等于____________。

*3. 一根载流导线被弯成半径的为1/4圆弧，放在磁感强度为B均匀磁场中，该磁场方向垂直于线圈和圆心组成的平面，则载流圆弧导线所受磁场的作用力的大小为__________。

*4. 如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T，方向沿x轴正方向，则通过aefd面的磁通量为_______ Wb。

I
L

*5. 如图所示，真空中有一圆形电流I1和一环路L，则安培环路定律的表达式为____________。

I
l

*6. 如图，一环形电流I和一回路l，则积分应等于 。

*7. 无限长直导线通有电流I，右侧有两个相连的矩形回路，分别是和，则通过两个矩形回路、的磁通量之比为 。

*
R

8. 如图所示。在磁感应强度为的均匀磁场中作一半径为R的半球面S，S边线所在平面的法线方向单位矢量与的夹角为，则通过半球面S的磁通量为 。

**9. 在无限长载流导线附近有一个球形闭合曲面S，当S面垂直于导线电流方向向长直导线靠近时，穿过S面的磁通量Φm将 。（填：增大、不变、变小）

**10. 如图所示，两种形状的载流线圈中的电流强度相同，则O1、O2处的磁感应强度大小关系是 （填“ >”，“<”或“=”）。 

**11. 无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，圆心O点的磁感应强度大小等于 。
I
R
O
P

**

12. 在如右图所示的无限大匀强磁场B中，当正电荷q以如图示方向进入磁场时，速率为v，则q在磁场中运行的轨道半径为＿＿＿＿。

**13. α粒子与质子以同一速率垂直于磁场方向入射到均匀磁场中，它们各自作圆周运动的半径比Rα/RP为 。

**14. 如图所示两个荷质（q/m）相同的带导号电荷的粒子，以不同的初速度v1和 v2（v1>v2）射入匀强磁场中，设T1 、T2分别为两粒子作圆周运动的周期，则T1 T2。（填“>”、“<”或“=”）
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×

q1
q2
-
○

**15 磁场中某点处的磁感应强度(T)，一电子以速度
(m/s)通过该点,则作用于该电子上的磁场力 。

**16 在匀强磁场中，电子以速率v=8.0×105m/s作半径R=0.5cm的圆周运动.则磁场的磁感应强度的大小B= T。()

**17 磁场高斯定理和磁场环路定理说明磁场是 场。

***18. 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 。

***19. 有一半径为R的单匝圆线圈，通以电流I。若将该导线弯成匝数N=2的圆线圈，导线长度不变，并通以同样的电流，则线圈中心的磁感强度是原来的_____倍。

***20. 如图所示，通有电流I的正方形线圈MNOP，边长为a，放置在均匀磁场中，已知磁感应强度沿Z轴方向，则线圈所受的磁力矩大小为 。
ø
x
y
z
B
O
M
N
P
30°

三、计算题
*1. 如右图，在一平面上，有一载流导线通有恒定电流I，电流从左边无穷远流来，流过半径为R的半圆后，又沿切线方向流向无穷远，求半圆圆心O处的磁感应强度的大小和方向。
O
R
a
b
c
d

*2. 一载有电流I的长导线弯折成如图所示的形状，CD为1/4 圆弧，半径为R，圆心O在AC、EF的延长线上。求O点处的磁感应强度。

R
O
F
E
D
R
C
A

*3. 如右图所示，一匝边长为a的正方形线圈与一无限长直导线共面，置于真空中。
当二者之间的最近距离为b时，求线圈所受合力的大小？
I1

C
D
A
B
I2

*4. 一无限长的载流导线中部被弯成圆弧形，如图所示，圆弧形半径为，导线中的电流为。求圆弧形中心点的磁感应强度。（）
I
O
A
B
I
R

**5. 两根直导线与铜环上两点连接，如图所示，并在很远处与电源相连接。若圆环的粗细均匀，半径为r，直导线中电流I。求圆环中心处的磁感应强度。
c
I
O
A
E
I1
F
B
I
I2
d

**O
R1
R2
6. 如图所示，一根外径为R2，内径为R1的无限长载流圆柱壳，其中电流I沿轴向流过，并均匀分布在横截面上。试求导体中任意一点的磁感强度。

I

x
O
dx
d
**7. 电流为I的长直截流导线，附近有一与导线共面的单匝矩形线圈，其一边与导线平行，求通过此平面的磁通量。

I

d

**8. 如图，一载流线半径为R，载流为I，置于均匀磁场中，求：
（1）线圈受到的安培力；
I

x
y
O
（2）线圈受到的磁力矩（对Y轴）

**9. 如图，矩形线圈与长直导线共面，已知I1=20A，I2=10A，a=1.0cm，b=9.0cm，h=20cm。求：电流I1产生的磁场作用在线圈上的合力。

***10. 半径为R=0.1m的半圆形闭合线圈，载有电流I=10A，放在均匀磁场中，磁场方向与线圈平面平行，如图所示。已知B=0.5T，求
（1）线圈所受力矩的大小和方向（以直径为转轴）；
（2）若线圈受上述磁场作用转到线圈平面与磁场垂直的位置，则力矩作功为多少？