大学物理答案

大学物理（1）--标准化作业—7-1/4 班级 姓名 学号

第七章 恒定磁场

一、填空题

1、 电流密度的大小J = env , J的方向与电场E的方向 一致 。 2、电源电动势?的积分表达式为 ??? Ek?d l。

-?3、 ?Ii是指 闭合回路内所包围电荷代数和 ;B是指 磁感应强度,B是由环路 内外电流

?Ilb4、 磁通量为0ln。

2?a?0I。 2?r6、 安培力的合力_______0______。

?I?I7、 磁感应强度为0?0。

2r2?r8、 内部磁场强度?nI。 5、 磁感应强度B＝9. ?B?dl= 0

L3二、选择题

B D D C D A B 三、计算题

1.在一半径R=1.0cm 的无限长半圆柱面形金属薄片中，自上而下地有I=5.0A的电流通过,如图所示,试求圆柱轴线上任意一点P的磁感应强度B的大小及方向. 解：在平圆柱面上取宽度为Rd?的无限长载流直导线，其上的电流密度和电流强y IIi?，dI?iRd??d??R? 度分别为

x P ·建立直角坐标系如图所示，dI在轴线上产生的磁场为 I ?0dI?0Id??2?R2?2R ?根据对称性分析，B只有z轴分量，所以

??Id?B??dBz??02sin?02?R

?I??I?02?sind??20?R 2?R0dB?4??10?7?55?2?6.4?10?（T）?2??1?10

z

大学物理（1）--标准化作业—7-2/4 班级 姓名 学号

2. 如右图所示已知半径为R的无限长直载流圆柱体内电流均匀分布，大小为I，求（1）载流圆柱体外部任意一点处的磁感强度（2）载流圆柱体内部任意一点处的磁感强度。

解：根据对称性分析，应用安培环路定理

??dl??B2?r??I (1)对r?R时， B0??0I (r?R) 2?r??dl??B2?r??B(2)对r?R时，

B??I2?r 0?R2B??0Ir2?R2 (r?R处)

3.一根很长的载流导体值圆管，内径a,外径b，电流强度I,电流沿轴线方向流动，并且均匀的分布在管壁横截面上，空间一点到管轴的垂直距离为r，求空间各处的磁感应强度。

解：（1） r?a

?L1??dl????I B?2?r?0 ?B?0 B0 （2）a?r?b

2222?I（r?a）r?a0??dl????I B?2?r??(BI)?B? 0022?L222b?a2?r（b?a） （3） b?r

?0I???B?B?2?r??IB?dl??I ? 00? L32?r

大学物理（1）--标准化作业—7-3/4 班级 姓名 学号

4. 如图，载流长直导线的电流为I0，（1）试求通过矩形面积的磁通量；（2）若矩形回路载有电流I试计算作用在回路上的合力。

四、简答题

1．试论述静磁场的高斯定理及其物理量的意义。

??答：?B?ds?0

s磁感应强度对任意闭合曲面的通量为零。

2．试论述真空静磁场的安培环路定理及其物理量的意义。

?? 答：?B?dl??0?I

(L)(L内)磁感应强度沿任何闭合回路L的线积分，等于穿过该环路所有电流强度代数和的?0倍。

(L内)?I：闭合回路L所包围的电流的代数和，电流方向与L满足右手螺旋为正，

反之，为负。

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