华大学《大学物理》习题库试题及答案____09_磁学习题.doc 19页

'一、选择题1．5566：在磁感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a，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为(A)pr2B.(B)2pr2B(C)-pr2Bsina(D)-pr2Bcosa［］2．2020：边长为l的正方形线圈中通有电流I，此线圈在A点(见图)产生的磁感强度B为AII(A)(B)(C)(D)以上均不对3．2353：如图所示，电流从a点分两路通过对称的圆环形分路，汇合于b点。若ca、bd都沿环的径向，则在环形分路的环心处的磁感强度(A)方向垂直环形分路所在平面且指向纸内(B)方向垂直环形分路所在平面且指向纸外(C)方向在环形分路所在平面，且指向b(D)方向在环形分路所在平面内，且指向a(E)为零［］4．2354：通有电流I的无限长直导线有如图三种形状，则P，Q，O各点磁感强度的大小BP，BQ，BO间的关系为：(A)BP>BQ>BO(B)BQ>BP>BO(C)BQ>BO>BP(D)BO>BQ>BP［］5．5468：电流I由长直导线1沿垂直bc边方向经a点流入由电阻均匀的导线构成的正三角形线框，再由b点流出，经长直导线2沿cb延长线方向返回电源(如图)。若载流直导线1、2和三角形框中的电流在框中心O点产生的磁感强度分别用、和表示，则O点的磁感强度大小(A)B=0，因为B1=B2=B3=0(B)B=0，因为虽然B1≠0、B2≠0，但，B3=0(C)B≠0，因为虽然B3=0、B1=0，但B2≠0(D)B≠0，因为虽然，但≠0［］6．5470：电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一电阻均匀的圆环，再由b点沿切向从圆环流出，经长导线2返回电源(如图)。已知直导线上电流强度为I，圆环的半径为R，且a、b与圆心O三点在同一直线上。设直电流1、2及圆环电流分别在O点产生的磁感强度为、及，则O点的磁感强度的大小(A)B=0，因为B1=B2=B3=0(B)B=0，因为，B3=0(C)B≠0，因为虽然B1=B3=0，但B2≠0(D)B≠0，因为虽然B1=B2=0，但B3≠0(E)B≠0，因为虽然B2=B3=0，但B1≠0［］aOBbr(A)OBbr(B)aOBbr(C)aOBbr(D)a7．2003：无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系定性地如图所示。正确的图是8．2046：如图，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=0(B)，且环路上任意一点B≠0(C)，且环路上任意一点B≠0(D)，且环路上任意一点B=常量［］9．2047：如图，两根直导线ab和cd沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上，稳恒电流I从a端流入而从d端流出，则磁感强度沿图中闭合路径L的积分等于(A)(B)(C)(D)［］10．2060：一电荷为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，粒子所受的洛伦兹力就相同(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)洛伦兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆［］11．2062：按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动。如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与垂直，如图所示，则在r不变的情况下，电子轨道运动的角速度将：(A)增加(B)减小(C)不变(D)改变方向［］12．2373：一运动电荷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、动量都不变［］13．2575：A、B两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动。A电子的速率是B电子速率的两倍。设RA，RB分别为A电子与B电子的轨道半径；TA，TB分别为它们各自的周期。则(A)RA∶RB=2，TA∶TB=2(B)RA∶RB，TA∶TB=1(C)RA∶RB=1，TA∶TB(D)RA∶RB=2，TA∶TB=1［］14．2451：一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示。试问下述哪一种情况将会发生？(A)在铜条上a、b两点产生一小电势差，且Ua>Ub(B)在铜条上a、b两点产生一小电势差，且Ua0，抗磁质mr<0，铁磁质mr>>1(B)顺磁质mr>1，抗磁质mr=1，铁磁质mr>>1(C)顺磁质mr>1，抗磁质mr<1，铁磁质mr>>1(D)顺磁质mr<0，抗磁质mr<1，铁磁质mr>0［］25．2609：用细导线均匀密绕成长为l、半径为a(l>>a)、总匝数为N 的螺线管，管内充满相对磁导率为mr的均匀磁介质。若线圈中载有稳恒电流I，则管中任意一点的(A)磁感强度大小为B=m0mrNI(B)磁感强度大小为B=mrNI/l(C)磁场强度大小为H=m0NI/l(D)磁场强度大小为H=NI/l［］26．2736：顺磁物质的磁导率：(A)比真空的磁导率略小(B)比真空的磁导率略大(C)远小于真空的磁导率(D)远大于真空的磁导率［］27．2145：两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A)线圈中无感应电流(B)线圈中感应电流为顺时针方向(C)线圈中感应电流为逆时针方向(D)线圈中感应电流方向不确定［］28．2147：一块铜板垂直于磁场方向放在磁感强度正在增大的磁场中时，铜板中出现的涡流(感应电流)将(A)加速铜板中磁场的增加(B)减缓铜板中磁场的增加(C)对磁场不起作用(D)使铜板中磁场反向［］29．2404一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是(A)线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行(B)线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直(C)线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移(D)线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移［］30．2493：如图所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流i，下列哪一种情况可以做到？(A)载流螺线管向线圈靠近(B)载流螺线管离开线圈(C)载流螺线管中电流增大(D)载流螺线管中插入铁芯［］OO′BAC31．2123：如图所示，导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO¢转动（角速度与同方向），BC的长度为棒长的，则(A)A点比B点电势高(B)A点与B点电势相等(C)A点比B点电势低(D)有稳恒电流从A点流向B点[]32．2504：圆铜盘水平放置在均匀磁场中，的方向垂直盘面向上。当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时，(A)铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动(B)铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动(C)铜盘上产生涡流(D)铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高(E)铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高［］33．2156：两个相距不太远的平面圆线圈，怎样可使其互感系数近似为零？设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心(A)两线圈的轴线互相平行放置(B)两线圈并联(C)两线圈的轴线互相垂直放置(D)两线圈串联 ［］34．2417：对于单匝线圈取自感系数的定义式为L=F/I。当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈中的电流强度变小，则线圈的自感系数L(A)变大，与电流成反比关系(B)变小(C)不变(D)变大，但与电流不成反比关系［］35．2421：已知一螺绕环的自感系数为L。若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数(A)都等于(B)有一个大于，另一个小于(C)都大于(D)都小于［］36．2752：在真空中一个通有电流的线圈a所产生的磁场内有另一个线圈b，a和b相对位置固定。若线圈b中电流为零(断路)，则线圈b与a间的互感系数：(A)一定为零(B)一定不为零(C)可为零也可不为零，与线圈b中电流无关(D)是不可能确定的［］t0I(a)37．5138：在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？[]t0t0t0t0(A)(B)(C)(D)(b)38．5141：有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2。管内充满均匀介质，其磁导率分别为m1和m2。设r1∶r2=1∶2，m1∶m2=2∶1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1∶L2与磁能之比Wm1∶Wm2分别为：(A)L1∶L2=1∶1，Wm1∶Wm2=1∶1(B)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶1(C)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶2(D)L1∶L2=2∶1，Wm1∶Wm2=2∶1［］39．5159：如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度的环流与沿环路L2的磁场强度的环流两者，必有：(A)(B)(C)(D)［］40．2183：在感应电场中电磁感应定律可写成，式中为感应电场的电场强度。此式表明：(A)闭合曲线L上处处相等(B)感应电场是保守力场(C)感应电场的电场强度线不是闭合曲线(D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念 ［］41．2790：对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确(A)位移电流是指变化电场(B)位移电流是由线性变化磁场产生的(C)位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律(D)位移电流的磁效应不服从安培环路定理［］二、选择题1．2549：一个密绕的细长螺线管，每厘米长度上绕有10匝细导线，螺线管的横截面积为10cm2。当在螺线管中通入10A的电流时，它的横截面上的磁通量为____________。2．5303：一平面试验线圈的磁矩大小pm为1×10-8A·m2，把它放入待测磁场中的A处，试验线圈如此之小，以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的。当此线圈的pm与z轴平行时，所受磁力矩大小为M=5×10-9N·m，方向沿x轴负方向；当此线圈的pm与y轴平行时，所受磁力矩为零。则空间A点处的磁感强度的大小为____________，方向为______________。Pbacd3023图3．2023：一条无限长载流导线折成如图示形状，导线上通有电流I=10A。P点在cd的延长线上，它到折点的距离a=2cm，则P点的磁感强度B=_____________。4．2026：一质点带有电荷q=8.0×10-10C，以速度v=3.0×105m·s-1在半径为R=6.00×10-3m的圆周上，作匀速圆周运动该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B=______，该带电质点轨道运动的磁矩pm=_________。yIxIIIzOR1R2图1图25．2043：真空中稳恒电流I流过两个半径分别为R1，R2的同心半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接，电流沿直导线流入(1)如果两个半圆共面(图1)，圆心O点的磁感强度的大小为______，方向为______；(2)如果两个半圆面正交(图2)，则圆心O点的磁感强度的大小为_____，的方向与y轴的夹角为_________。2562图6．2562：在真空中，将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状，并通以电流I，则圆心O点的磁感强度B的值为_____________。7．2665：在非均匀磁场中，有一电荷为q的运动电荷。当电荷运动至某点时，其速率为v，运动方向与磁场方向间的夹角为a，此时测出它所受的磁力为fm。则该运动电荷所在处的磁感强度的大小为__________。磁力fm的方向一定垂直于_______________________________________。8．5310：若把氢原子的基态电子轨道看作是圆轨道，已知电子轨道半径r=0.53×10-10m，绕核运动速度大小v=2.18×108m/s，则氢原子基态电子在原子核处产生的磁感强度的大小为__________。9．5481：在真空中，电流由长直导线1沿半径方向经a点流入一由电阻均匀的导线构成的圆环，再由b点沿切向流出，经长直导线2返回电源(如图)。已知直导线上的电流强度为I，圆环半径为R，∠aOb=90°。则圆心O点处的磁感强度的大小B=____________。10．2652：在磁场空间分别取两个闭合回路，若两个回路各自包围载流导线的根数不同，但电流的代数和相同。则磁感强度沿各闭合回路的线5481图2710图积分_____；两个回路上的磁场分布______。(填：相同、不相同)11．2710：将半径为R的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h(h<0，<0或=0)(设顺时针方向的感应电动势为正)。5134图2128图27．5134：图示为三种不同的磁介质的B~H关系曲线，其中虚线表示的是B=m0H的关系。说明a、b、c各代表哪一类磁介质的B~H关系曲线：a代表_______________________的B~H关系曲线b代表_______________________的B~H关系曲线c代表_______________________的B~H关系曲线 28．2128：如图所示，在一长直导线L中通有电流I，ABCD为一矩形线圈，它与L皆在纸面内，且AB边与L平行（1）矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方向为_____________；（2）矩形线圈绕AD边旋转，当BC边已离开纸面正向外运动时，线圈中感应动势的方向为___________。29．2615：半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n，通以交变电流i=Imsinwt，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r)上的感生电动势为____________________。30．2616：桌子上水平放置一个半径r=10cm的金属圆环，其电阻R=1W。若地球磁场磁感强度的竖直分量为5×10-5T。那么将环面翻转一次，沿环流过任一横截面的电荷q=________。31．2134：金属杆AB以匀速v=2m/s平行于长直载流导线运动，导线与AB共面且相互垂直，如图所示。已知导线载有电流I=40A，则此金属杆中的感应电动势i=____________，电势较高端为______。(ln2=0.69)2134图2144图2058图32．2144：金属圆板在均匀磁场中以角速度w绕中心轴旋转，均匀磁场的方向平行于转轴，如图所示。这时板中由中心至同一边缘点的不同曲线上总感应电动势的大小_______，方向_____。2510图33．2508：一导线被弯成如图所示形状，acb为半径为R的四分之三圆弧，直线段Oa长为R。若此导线放在匀强磁场中，的方向垂直图面向内。导线以角速度w在图面内绕O点匀速转动，则此导线中的动生电动势i=__________，电势最高的点是__________________。34．2510：如图所示，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t秒末导线两端的电势差________。35．2159：无铁芯的长直螺线管的自感系数表达式为，其中n为单位长度上的匝数，V为螺线管的体积。若考虑端缘效应时，实际的自感系数应___________(填：大于、小于或等于)此式给出的值。若在管内装上铁芯，则L与电流__________。(填：有关，无关)。36．2180：写出麦克斯韦方程组的积分形式：_________________，___________________，___________________，___________________。ItLtO37．2521：一线圈中通过的电流I随时间t变化的曲线如图所示。试定性画出自感电动势L随时间变化的曲线。(以I的正向作为的正向)38．2525：一自感线圈中，电流强度在0.002s内均匀地由10A增加到12A，此过程中线圈内自感电动势为400V，则线圈的自感系数为L=______。39．2338：真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d1/d2=1/4。当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W1/W2=___________。40．5149：无限长密绕直螺线管通以电流I，内部充满均匀、各向同性的磁介质，磁导率为m。管上单位长度绕有n匝导线，则管内部的磁感强度为________________，内部的磁能密度为________________。 41．2339：反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为①，②③，④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的。将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处(1)变化的磁场一定伴随有电场；_____(2)磁感线是无头无尾的；___________(3)电荷总伴随有电场。_____________42．5160：在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中，沿闭合环路l(设环路包围的面积为S)，___________，_______________。0323图43．0323：图示为一圆柱体的横截面，圆柱体内有一均匀电场，其方向垂直纸面向内，的大小随时间t线性增加，P为柱体内与轴线相距为r的一点则：(1)P点的位移电流密度的方向为______；(2)P点感生磁场的方向为______。44．5161：一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片，在充电时，板间电场强度的变化率为dE/dt。若略去边缘效应，则两板间的位移电流为________________________。三、计算题2251图1．2251：有一条载有电流I的导线弯成如图示abcda形状。其中ab、cd是直线段，其余为圆弧。两段圆弧的长度和半径分别为l1、R1和l2、R2，两段圆弧共面共心。求圆心O处的磁感强度的大小。2．2253：一线电荷密度为l的带电正方形闭合线框绕过其中心并垂直于其平面的轴以角速度w旋转，试求正方形中心处的磁感强度的大小[积分公式]lFvBv3．0313：如图所示，电阻为R、质量为m、宽为l的矩形导电回路。从所画的静止位置开始受恒力的作用。在虚线右方空间内有磁感强度为且垂直于图面的均匀磁场。忽略回路自感。求在回路左边未进入磁场前，作为时间函数的速度表示式。4．2653：假设把氢原子看成是一个电子绕核作匀速圆周运动的带电系统。已知平面轨道的半径为r，电子的电荷为e，质量为me。将此系统置于磁感强度为的均匀外磁场中，设的方向与轨道平面平行，求此系统所受的力矩。5．2054：图所示为两条穿过y轴且垂直于x－y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；2054图2139图(2)求P点在x轴上何处时，该点的B取得最大值。2252图llqOq2269图 6．2252：绕铅直轴作匀角速度转动的圆锥摆，摆长为l，摆球所带电荷为q。求角速度w为何值时，该带电摆球在轴上悬点为l处的O点产生的磁感强度沿竖直方向的分量值最大。7．2269：有一闭合回路由半径为a和b的两个同心共面半圆连接而成，如图。其上均匀分布线密度为l的电荷，当回路以匀角速度w绕过O点垂直于回路平面的轴转动时，求圆心O点处的磁感强度的大小。8．2569：半径为R的薄圆盘均匀带电，总电荷为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w，求轴线上距盘心x处的磁感强度的大小。[积分公式]9．2139：如图所示，真空中一长直导线通有电流I(t)=I0e-lt(式中I0、l为常量，t为时间)，有一带滑动边的矩形导线框与长直导线平行共面，二者相距a。矩形线框的滑动边与长直导线垂直，它的长度为b，并且以匀速(方向平行长直导线)滑动。若忽略线框中的自感电动势，并设开始时滑动边与对边重合，试求任意时刻t在矩形线框e内的感应电动势i并讨论i方向。10．2150：如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面。且导线框的一个边与长直导线平行，他到两长直导线的距离分别为r1、r2。已知两导线中电流都为，其中I0和w为常数，t为时间。导线框长为a宽为b，求导线框中的感应电动势。2409图2407图2150图11．2407：如图所示，一电荷线密度为l的长直带电线(与一正方形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v=v(t)沿着其长度方向运动，正方形线圈中的总电阻为R，求t时刻方形线圈中感应电流i(t)的大小(不计线圈自身的自感)。12．2409：如图所示，一半径为r2电荷线密度为l的均匀带电圆环，里边有一半径为r1总电阻为R的导体环，两环共面同心(r2>>r1)，当大环以变角速度w=w(t)绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流。其方向如何？13．2499：无限长直导线，通以常定电流I。有一与之共面的直角三角形线圈ABC。已知AC边长为b，且与长直导线平行，BC边长为a。若线圈以垂直于导线方向的速度向右平移，当B点与长直导线的距离为d时，求线圈ABC内的感应电动势的大小和感应电动势的方向。2769图2743图2499图14．2743：一边长为a及b的矩形导线框，它的边长为b的边与一载有电流为I的长直导线平行，其中一条边与长直导线相距为c，c>a，如图所示。今线框以此边为轴以角速度w 匀速旋转，求框中的感应电动势。2327图5554图15．5554：半径为R的长直螺线管单位长度上密绕有n匝线圈。在管外有一包围着螺线管、面积为S的圆线圈，其平面垂直于螺线管轴线。螺线管中电流i随时间作周期为T的变化，如图所示。求圆线圈中的感生电动势。画出─t曲线，注明时间坐标。0310图16．0310：如图所示，一长直导线通有电流I，其旁共面地放置一匀质金属梯形线框abcda，已知：da=ab=bc=L，两斜边与下底边夹角均为60°，d点与导线相距l。今线框从静止开始自由下落H高度，且保持线框平面与长直导线始终共面，求：(1)下落高度为H的瞬间，线框中的感应电流为多少？(2)该瞬时线框中电势最高处与电势最低处之间的电势差为多少？17．2327：一无限长竖直导线上通有稳定电流I，电流方向向上。导线旁有一与导线共面、长度为L的金属棒，绕其一端O在该平面内顺时针匀速转动，如图所示。转动角速度为w，O点到导线的垂直距离为r0(r0>L)。试求金属棒转到与水平面成q角时，棒内感应电动势的大小和方向。18．2769：由质量为m、电阻为R的均匀导线做成的矩形线框，宽为b，在t=0时由静止下落，这时线框的下底边在y=0平面上方高度为h处(如图所示)。y=0平面以上没有磁场；y=0平面以下则有匀强磁场，其方向在图中垂直纸面向里。现已知在时刻t=t1和t=t2，线框位置如图所示，求线框速度v与时间t的函数关系(不计空气阻力，且忽略线框自感)。19．2509：如图所示，一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度w在水平面内旋转。O1O2在离细杆a端L/5处。若已知地磁场在竖直方向的分量为。求ab两端间的电势差。20．2742：在半径为R的圆柱形空间内，存在磁感强度为的均匀磁场，的方向与圆柱的轴线平行。有一无限长直导线在垂直圆柱中心轴线的平面内，两线相距为a，a>R，如图所示。已知磁感强度随时间的变化率为dB/dt，求长直导线中的感应电动势，并说明其方向。2742图abO1O2OL/5w2509图一、选择题1．5666：D；2．2020：A；3．2353：E；4．2354：D；5．5468：C；6．5470：C；7．2003：B；8．2046：B；9．2047：D；10．2060：B；11．2062：A；12．2373：C；13．2451：A；14．2575：D；15．2784：C；16．2090：C；17．2381：A；18．2466：D；19．2016：D；20．2049：B；21．2292：B；22．2398：C；23．2400：B；24．2608：C；25．2609：D；26．2736：B；27．2145：B；28．2147：B；29．2404：B；30．2493：B； 31．2123：A；32．2504：D；33．2156：C；34．2417：C；35．2421：D；36．2752：C；37．5138：D；38．5141：C；39．5159：C；40．2183：D；41．2790：A；二、填空题1．2549：1.26×10-5Wb2．5303：0.5T；y轴正方向3．2023：5.00×10-5T4．2026：6.67×10-7T；7.20×10-7A·m25．2043：；垂直纸面向外；；6．2562：7．2665：；运动电荷速度矢量与该点磁感强度矢量所组成的平面8．5310：12.4T9．5481：10．2652：相同；不同11．2710：12．0361：02分；013．2065：1∶2；1∶214．2066：匀速直线；匀速率圆周；等距螺旋线15．2235：3.08×10-13J16．2457：17．2581：4.48×10-10A18．2096：419．2103：9.34×10-19Am2；相反20．2387：21．2601：1.26×10-3J22．2630：23．5125：；垂直纸面向里24．2109：0.226T；300A/m25．2401：I/(2pr)；mI/(2pr)26．2676：=0；<027．5134：铁磁质；顺磁质；抗磁质28．2128：ADCBA绕向；ADCBA绕向29．2615：30．2616：3.14×10-6C31．2134：1.11×10-5V；A端32．2144：相同(或)；沿曲线由中心向外 33．2508：；O点34．2510：35．2159：小于；有关36．2180：；；；Lt2521图37．2521：答案见图38．2525：0.400H39．2338：1∶1640．5149：mnI；mn2I2/241．2339：②；③；①42．5160：或；或43．0323：垂直纸面向里；垂直OP连线向下44．5161：三、计算题1．2251：解：两段圆弧在O处产生的磁感强度为：，-----4分两段直导线在O点产生的磁感强度为：------------------------------------------4分---1分方向Ä--------------------------------------------------------------1分2．2253：解：设正方形边长为l，则旋转的正方形带电框等效于一个半径为～的带有均匀面电流的圆带。圆带中半径为r，宽度为dr的圆环在中心产生的磁场为：-------------------------------------2分---------------------------------2分 --------------------------1分---------------3分-----------------2分3．0313：解：当线圈右边进入均匀磁场后，产生感生电流，因而受到一磁力，方向向左。---------------------------------4分由得：-----------------------------------------------2分积分得：当t=0，v=0，则：--------------------------------------------------2分所以：可得：，其中：---------------------------------------------------------------------2分4．2653：解:电子在xz平面内作速率为v的圆周运动(如图)，则：∴--------------------2分电子运动的周期：----------1分则原子的轨道磁矩：------------------3分的方向与y轴正向相反------------------------------1分设方向与x轴正向平行，则系统所受力矩---------------3分5．2054：解：(1)利用安培环路定理可求得1导线在P点产生的磁感强度的大小为：---------------2分2导线在P点产生的磁感强度的大小为： --------------2分、的方向如图所示。P点总场：则：，矢量式为：---------------3分(2)当，时，B(x)最大。由此可得：x=0处，B有最大值------3分6．2252：解：圆锥摆在O处产生的磁感强度沿竖直方向分量B相当于圆电流在其轴上一点产生的B，故：-------------------------2分，，，-----------1分用代入上式∴-----------------------4分令得---------------------------------3分7．2269：解：，B1、B2分别为带电的大半圆线圈和小半圆线圈转动产生的磁感强度，B3为沿直径的带电线段转动产生的磁感强度，---------------------3分，---------------------3分---------------------------------------------------4分8．2569：解：圆盘每秒转动次数为w/2p，圆盘上电荷面密度为，在圆盘上取一半径为r，宽度为dr的环带，此环带所带电荷：此环带转动相当于一圆电流，其电流大小为------------------2分 它在x处产生的磁感强度为：----------4分故P点处总的磁感强度大小为：------------------------------2分-------------------------2分9．2139：解：线框内既有感生又有动生电动势。设顺时针绕向为i的正方向。由出发，先求任意时刻t的F(t)---------------2分------------------------2分再求F(t)对t的导数：∴---------------4分i方向：lt<1时，逆时针；lt>1时，顺时针----------------------2分10．2150：解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x处所产生的磁场为：-------------------2分选顺时针方向为线框回路正方向，则：----------------3分-------------------------------------2分∴--------3分11．2407：解：长直带电线运动相当于电流-----------------------2分正方形线圈内的磁通量可如下求出：-----------------------2分--------------------------2分-----------------2分 --------------------------------------2分12．2409：解：大环中相当于有电流：-------------------------------2分这电流在O点处产生的磁感应强度大小：-------------2分以逆时针方向为小环回路的正方向，--------------------------------2分∴，----------2分方向：dw(t)/dt>0时，i为负值，即i为顺时针方向----------------------------------------1分dw(t)/dt<0时，i为正值，即i为逆时针方向----------------------------------------1分13．2499：解：建立坐标系，长直导线为y轴，BC边为x轴，原点在长直导线上，则斜边的方程为：式中r是t时刻B点与长直导线的距离。三角形中磁通量---------6分当r=d时，-----------------------------------------3分方向：ACBA(即顺时针)-------------------------------------------------1分14．2743：解：长直载流导线的磁感强度为：------------------1分如图所示，设t=0时线圈与长直导线共面，且活动的b边与长直导线相距最远，则在时刻t，该边与长直导线的距离为：----------3分线圈中的磁通量：--------------------------3分-----------------------------------------------3分itT/43T/4T/2TO15．5554：解：螺线管中的磁感强度：------------------------2分通过圆线圈的磁通量：取圆线圈中感生电动势的正向与螺线管中电流正向相同，有：---------------3分在0t2)，通过线框的磁通量不随时间变化，线框回路不存在感生电流，磁力为零．故线框在重力作用下作匀加速下落，即(t≥t2)--------------3分19．2509：解：间的动生电动势：------------------4分b点电势高于O点间的动生电动势：------4分a点电势高于O点∴---------2分20．2742：解：由问题的轴对称性和轴向的无限长条件可知，感生涡漩电场的场强在垂直轴线的平面内，且与径向相垂直-----------------------3分如图所示，选取过轴线而平行给定的无限长直导线的一条无限长直导线，与给定的无限长直导线构成闭合回路(在无限远闭合)，则在过轴线的长直导线上，因处处与之垂直，∴电动势为零．又在无限远处，故此回路中的电动势就是给定的无限长直导线中的电动势---3分该回路的磁通量：-------------------------1分由电磁感应定律有：--------------------2分的正方向如图所示---------------------------------------------------------------1分>0ROÄ'