习 题
题1０、1:如图所示，两根长直导线互相平行地放置,导线内电流大小相等,均为I = １0 A,方向相
同，如图所示,求图中M、N两点得磁感强度B得大小与方向(图中r0 = ０.0２０ m)。
题1０、2：已知地球北极地磁场磁感强度Ｂ得大小为6、0?１0?5 T。如设想此地磁场就是由地
球赤道上一圆电流所激发得(如图所示),此电流有多大？流向如何?
题10、3:如图所示，载流导线在平面内分布,电流为Ｉ，它在点O得磁感强度为多少?
题1０、４:如图所示,半径为Ｒ得木球上绕有密集得细导线,线圈平面彼此平行，且以单层线圈覆
盖住半个球面,设线圈得总匝数为Ｎ,通过线圈得电流为I,求球心O处得磁感强度。
题１０、5：实验中常用所谓得亥姆霍兹线圈
在局部区域内获得一近似均匀得磁场,其装置简图如图所示,一对完全相同、彼此平行得线圈,它们得半径均为R，通过得电流均为I，且两线圈中电流得流向相同,试证:当两线圈中心之间得距离d等于线圈得半径Ｒ时,在两线圈中心连线得中点附近区域,磁场可瞧成就是均匀磁场。(提示:如以两线圈中心为坐标原点O,两线圈中心连线为x轴,则中点附近得磁场可瞧成就是均匀磁场得条件为 = ０;)
题１０、6:如图所示,载流长直导线得电流为Ｉ,试求通过矩形面积得磁通量。
题１０、７：如图所示,在磁感强度为Ｂ得均匀磁场中,有一半径为R得半球面,Ｂ与半球面轴线
得夹角为,求通过该半球面得磁通量。
题10、8:已知１０ mm2裸铜线允许通过50 A电流而不会使导线过热。电流在导线横截面上
均匀分布。求:(1)导线内、外磁感强度得分布;（2）导线表面得磁感强度。
题１0、９：有一同轴电缆,其尺寸如图所示,两导体中得电流均为I，但电流得流向相反,导体得
磁性可不考虑。试计算以下各处得磁感强度：(1)r＜R1;(2)R1<ｒ＜Ｒ2;(3）Ｒ２
题１0、10：如图所示。N匝线圈均匀密绕在截面为长方形得中空骨架上。求通入电流I后，环
内外磁场得分布。
题10、1１：设有两无限大平行载流平面，它们得电流密度均为j,电流流向相反，如图所示，求：
（１)两载流平面之间得磁感强度;(2)两面之外空间得磁感强度。
题10、12:测定离子质量得质谱仪如图所示,离子源S产生质量为m，电荷为q得离子,离子得初
速很小，可瞧作就是静止得,经电势差U加速后离子进入磁感强度为Ｂ得均匀磁场,并沿一半圆形轨道到达离入口处距离为x得感光底片上，试证明该离子得质量为
题１0、13:已知地面上空某处地磁场得磁感强度Ｂ = 0、4×10-4 T，方向向北。若宇宙射线中有
一速率得质子,垂直地通过该处。如图所示，求:(１)洛伦兹力得方向；(2) 洛伦兹力得大小,并与该质子受到得万有引力相比较。
题1０、１4：在一个显像管得电子束中,电子有得能量,这个显像管安放得位置使电子水平地由
南向北运动。地球磁场得垂直分量Ｔ，并且方向向下,求：(1)电子束偏转方向;(２)电子束在显像管内通过２0 cm到达屏面时光点得偏转间距。
题10、15：如图所示，设有一质量为me得电子射入磁感强度为Ｂ得均匀磁场中，当它位于点M
时,具有与磁场方向成角得速度ｖ,它沿螺旋线运动一周到达点N，试证M、N两点间得距离为
题10、16:利用霍耳元件可以测量磁场得磁感强度，设一霍耳元件用金属材料制成,其厚度为0、
１５ mm,载流子数密度为1、0×1024 m—3。将霍耳元件放入待测磁场中,测得霍耳电压为４2，电流为１0 mA。求此时待测磁场得磁感强度。
题10、1７:试证明霍耳电场强度与稳恒电场强度之比
这里为材料电阻率,n为载流子得数密度。
题1０、１8:载流子浓度就是半导体材料得重要参数,工艺上通过控制三价或五价掺杂原子得浓
度,来控制p型或n型半导体得载流子浓度,利用霍耳效应可以测量载流子得浓度与类型,如图所示一块半导体材料样品，均匀磁场垂直于样品表面，样品中通过得电流为I,现测得霍耳电压为UH,证明样品载流子浓度为
n ＝
题10、19:一通有电流为I得导线,弯成如图所示得形状,放在磁感
强度为Ｂ得均匀磁场中,B得方向垂直纸面向里,求此导线受到得安培力为多少?
题10、２0：一直流变电站将电压为５０0 kＶ得直流电，通过两
条截面不计得平行输电线输向远方,已知两输电导线间单位长度得电容为,若导线间得静电力与安培力正好抵消，求:(1)通过输电线得电流;(2）输送得功率。
题１0、21:将一电流均匀分布得无限大载流平面放入磁感强度为Ｂ0得均匀磁场中，电流方向与磁场垂直,放入后，平面两侧磁场
得磁感强度分别为B1与B2（图）,求该载流平面上单位面积所受得磁场力得大小与方向。
题1０、22:在直径为１、0 cｍ得铜棒上,切割下一个圆盘,设想这
个圆盘得厚度只有一个原子线度那么大，这样在圆盘上约有６、２1０1个铜原子,每个铜原子有2７个电子，每个电子得自旋磁矩为，我们假设所有电子得自旋磁矩方向都相同,且平行于铜棒得轴线,求:（1）圆盘得磁矩；（2)如这磁矩就是由圆盘上得电流产生得,那么圆盘边缘上需要有多大得电流。
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题10、23：通有电流Ｉ1 ＝ 50 A得无限长直导线,放在如图所示得弧形线圈得轴线上,线圈中得
电流I2 = 20 Ａ,线圈高ｈ = ７Ｒ/3。求作用在线圈上得力。
大学物理(第四版)课后习题及答案 磁场
