好文档 - 专业文书写作范文服务资料分享网站

大学物理下15章习题参考答案中国石油大学电子教案

天下 分享 时间: 加入收藏 我要投稿 点赞

此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除

15章习题参考答案

15-3求各图中点P处磁感应强度的大小和方向。

[解] (a) 因为长直导线对空间任一点产生的磁感应强度为:

B

对于导线1:对于导线2:

0

I

4a

cos

1

cosI

2

1

0,

2

2

,因此B1

0

4a

12

,因此B2

0B1

B2

0

Bp

方向垂直纸面向外。

I

4a

(b) 因为长直导线对空间任一点产生的磁感应强度为:

B

对于导线1:对于导线2:半圆形导线在

0

I

4a

cos

1

cosI

0

2

1

0,

2

2

2

,因此B1,因此B2

0

II

4a0I4a

4r

0

,方向垂直纸面向内。,方向垂直纸面向内。

1

24r

P点产生的磁场方向也是垂直纸面向内,大小为半径相同、电流相同的

圆形导线在圆心处产生的磁感应强度的一半,即

B3

1

0

I

0

I

22r

B1

4r

,方向垂直纸面向内。

所以,Bp

B2B3

0

I

0

I

0

I

0

I

0

I

4r4r4r2r4r

(c) P点到三角形每条边的距离都是

d

1

36

o

a

2

30,150

o

每条边上的电流在P点产生的磁感应强度的方向都是垂直纸面向内,大小都是

0

B0

0

I

4d

cos30cos150

0

3

0

I

2a

故P点总的磁感应强度大小为

B

3B0

9

0

I

2a

方向垂直纸面向内。只供学习与交流

此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除15-4在半径为R和r的两圆周之间,有一总匝数为向如图所示。求中心设单位长度线圈匝数为

O处的磁感应强度。

I

NI圆盘,

n

[解] 由题意知,均匀密绕平面线圈等效于通以

N的均匀密绕平面线圈,通有电流

I,方

n

NRr

x厚度为dx的

建立如图坐标,取一半径为圆环,其等效电流为:

dIjdx

NIR

0

r

dxNIdx

r)

Rr

0

dB0

dI

0

2x2x(R

所以B0

NI

dB0

NIdx

r)

0

NIr)

2x(R2(R

ln

Rr

方向垂直纸面向外.

I=5.0A,圆筒半径

R=1.010m如图所

dl

2

15-5电流均匀地流过一无限长薄壁半圆筒,设电流示。求轴线上一点的磁感应强度。

[解] 把无限长薄壁半圆筒分割成无数细条,每一细条可看作一无限长直导线,取一微元

则dI

dlIRIdlR

2

dl

y

则dl在O点所产生的磁场为

dB

又因,dl所以,dB

0

dI

2

2RRd

0

02

x

dB

0

dI

2

Id

2

2R

R

dBxdBcos,dBy

dBsin

半圆筒对O点产生的磁场为:

Bx

0

dBx0,By

0

dBy

By

02

IR

02

所以B只有y方向分量,即B15-6矩形截面的螺绕环,

IR

,沿y的负方向。

尺寸如图所示,均匀密绕共N匝,通以电流I,

试证明通过螺绕环截面的磁通量为

0

NIh

2

ln

D1D2

dSD12

[证明] 建立如图所示坐标,在螺绕环横截面上任取一微元以与螺绕环同心的圆周为环路,其半径为

r,

hdx

xO

dx

D22

r

x

只供学习与交流

此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除

BdlB

0

2rBNI

0

NI

2rdΦBdS

所以

dBdS

D12D22

0

NI

2r

hdr

0

hNI

2

ln

D1D2

a,另一直导线bb沿半径方向与圆

15-7长直导线aa与半径为R的均匀导体圆环相切于点环接于点b,如图所示。现有稳恒电流

(1)求圆环中心点

O的B。

I从端a流入而从端b流出。

(2)B沿闭合路径L的环流

Bdl等于什么? L

a

2

R

a

1

?

120

0

O

3b

4

b

[解] (1)B0其中: B4

B10B1

B2

0

B3I

B4

4R1

03

B2

2

02

I

32R

,B3

I

32R

,

I2I3

l3l2

B3

.

故B2与B3大小相等,方向相反,所以B2因而B0

0

B1

0

I

4R

,方向垂直纸面向外

(2)由安培环路定理,有:

L

Bdl

0

Ii

0

(I

23

I)

I

0

3

0.40i

0.20jT,一电子以速度

15-9磁场中某点处的磁感应强度B

6

6

v0.510i1.010jms通过该点。求作用在该电子上的磁场力。

[解] 由洛仑兹力公式,有

i

F

qv

B

1.610

19

j1.00.2

k00

10

6

0.50.4

810

14

kN

15-10在一个圆柱磁铁N极正上方,水平放置一半径为R的导线圆环,如图所示,其中通有

只供学习与交流

14zpm08gso4m0xd0pw4b4c2db011w500m5s
领取福利

微信扫码领取福利

微信扫码分享