大学物理自测题下(黄皮书)稳恒磁场要点及详细答案

1第七章稳恒磁场知识点总结方向：磁力线的切线方向，用箭头指出；磁感应强度B单位：/()NAmT/sinBFqv大小：垂直于磁感应强度方向单位面积上的磁力线根数。洛伦兹力公式FqvBFBvsinFqvB2毕奥-萨伐尔定律03dd4LLIlrBBr70410Tm/A真空磁导率磁矩nmNISeIne右手螺旋2SR线圈平面法向单位矢量maxMBm3cosmSSBdSBdSsdSneB,0;2m,02m磁通量单位：2TmWbd0SBS磁高斯定理43I1I2Il安培环路定理1.代数和：电流有正负电流方向跟积分环绕方向满足右手螺旋关系的为正，相反为负。但电流强度I是指穿过闭合曲线的电流，不包括闭合曲线以外的电流。B2.由所有的电流共同产生，安培环路定理表达式中的0iliBdlI3.环路的选择及形状是任意的，但是要尽量方便积分。5载流直导线012(coscos)4IBa无限长02IBa半无限长04IBaI载流圆环2022322()IRBRz00242lIIBdlRR中心I2003322IRISBzz无限远螺线管021(coscos)2nIB012BnI无限长半无限长0BnIII无限大面电流0,2IBldabc.....螺绕环0BnI螺绕环外部无磁场6dlFIlB安培力公式FqvB洛伦兹力左手定则判断力的方向安培定义：真空中相距1m的两无限长平行直导线载有相等的电流时，若在每米长度导线上的相互作用力为时，则导线中的电流定义为1A(安培)。7210N7结论：任意平面载流导线在均匀磁场中所受的力,与其始点和终点相同的载流直导线所受的磁场力相同。推论：任意形状的平面闭合载流线圈在均匀磁场中所受合力为零PxyIBOdFdIl00dd0xxFFBIy0ddlyyFFBIxBIl8磁力矩nMmBISeB磁力、磁力矩做功fiA()MdIfiA()FSI做功等于电流乘以通过载流线圈的磁通量的改变量磁通量有正负，用电流与磁场是否成右手螺旋判断正负。9HRn测定载流子的浓度1200HRqVV判定载流子的正、负H1200RqVVHHBIVRb霍耳电势差H1Rnq霍尔系数霍尔效应10mMV磁化强度0sJMn磁化电流密度磁介质介质表面法线方向单位矢量磁化电流slIMdl110BHM0001mrBHMHHH对于各向同性介质磁场强度0lHdlI有磁介质时的安培环路定理120BdS0210cos21rBcos21rB12D13B14221qI242qI圆电流的半径一样2121BBa2215Rx0BRxrIB20165.如图，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为I，则下述各式中那一个是正确的?IdLlH2(B)IdL21lH(A)[D](C)IdLlH3(D)IdLlH4I21L2L3L4LI17Bvqf18gBvqfsinqvBfB19BvqfqBmvR221mvEk20MmBnmISesinMmB00M432IBNa垂直时:2111.附图中，M、P、O为由软磁材料制成的棒，三者在同一平面内，当K闭合后，(A)M的左端出现N极．(B)P的左端出现N极．(C)O的右端出现N极．(D)P的右端出现N极．KMOPＩ[B]铁磁质-顺磁质22[12]关于稳恒磁场的磁场强度的下列几种说法中哪个是正确的？(A)仅与传导电流有关。(B)若闭合曲线内没有包围传导电流，则曲线上各点的H必为零。(C)若闭合曲线上各点H均为零，则该曲线所包围传导电流的代数和为零。(D)以闭合曲线L为边缘的任意曲面的H通量均相等。2313．如图所示的一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝。当导线中的电流I为2.0A时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0T，则可求得铁环的相对磁导率为（真空磁导率）。r710410TmA2HrNI0lHdlI2NHInIr00rrBHnI27013.981041010002rBnI24磁力矩nMmBISeBneB0把小磁针看做分子电流BI25二.填空题•1．半径为0.5cm的无限长直圆柱形导体上，沿轴线方向均匀地流着I=3A的电流。作一个半径r=5cm、长l=5cm且与电流同轴的圆柱形闭合曲面S，则该曲面上的感应强度沿曲面的积分=_________________________。穿过任意闭合曲面的磁通量为零SB0SdBm对本题来说,沿竖直方向的磁感应强度B为0，构造闭合曲面(侧面s和上下底面S上和S下),则：0sss下上026b→ad→cf→e27)cos(cos4210aIBaa]cos4[cos401aIB]43cos0[cos402aIB)221(2021aIBBB向里21284.载有一定电流的圆线圈在周围空间产生的磁场与圆线圈半径R有关，当圆线圈半径增大时，(1)圆线圈中心点(即圆心)的磁场；(2)圆线圈轴线上各点的磁场。解：2322202)xR(IRBxOpRIXYRIB20载流圆环圆心：在区域减小；在区域增大2/Rx2/Rx减小轴线上不同位置的磁感应强度随R变化的情况不同：令：0dBdR/2xR在区域减小；在区域增大2/Rx2/Rx220dBdR29123ddB221025001ddB21025002IBdldF0d2150ddB25225003d41500dldFABBIBdldF2CCIBdldF3BlIdFd16cmN105.130201044RIRIB圆204RIB直向里向外直圆BBBO201044RIRI204RI310123456328.铜的相对磁导率，其磁化率，它是磁性介质。0.9999912rm10.9999912rm610.999991218.810mr抗3312．长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成，两导体中有等值反向均匀电流I通过，其间充满磁导率为μr的均匀磁介质。则介质中离中心轴距离为r的某点处的磁场强度大小H=___,磁感应强度的大小B____.