R2大小: ???rBdr??B(R2?R1)
R1?1222指向:C─→A 66.
解:(1) 将铜管看作极密绕的细长螺线管,则B??0nI 这里nI表示单位长度上的电流.本题中通
过l宽的电流为I,所以每单位长的电流为I /l,因此管中磁感强度为:
B = ?0I /l
B2 (2) 根据磁场能量密度公式:wm?,储藏于宽度为l,半径为R的圆管内的磁场能量为:
2?022?0I?0I22B222wm??Rl??Rl??R
2?02l2?0l2又由 wm?67.
12LI 可得 L??0?R2/l 211?0H2??0(nI)2 22解: w?∴ I?(2w/?0)/n?1.26 A 68.
????解:设线圈的面积矢量S在t =0时与B0平行,于是任意时刻t, S与B0的夹角为?t,所以通过线圈
的磁通量为:
??1??B?S?B0sin?t?ab?cos?t?B0absin2?t
2故感应电动势:
???d?/dt??B0ab?cos2?t
?的正绕向与S的方向成右手螺旋关系,?的变化频率为:
?f??2???2 2?2??B的变化频率为: f??/2?
∴ f??2f 69.
???Il?Idr??0Illnb?vt 解:(1) Φ(t)??B?dS??0ldr?0?vtr2?a?vt2?a?2?rSb?vtdΦ(2) ???dtt?0??0lIv(b?a)2?ab
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70.
解:设N1匝线圈中电流为I1,它在环中产生的磁感强度为:
B1??0n1I1
通过N2匝线圈的磁通链数为:?12?N2B1S 两线圈的互感为: M??12/I1??0N271.
解:(1) 单位长度的自感系数 B??0I/(2?r) r1 < r < r2
N1?a2??0N1N2a2/(2R) 2?R???0I???B?dS?2?r1∴ L?r2r2dr?0Ir2?ln ?r2?r1r1?I??02?lnr2 r112?0I2r2(2) 单位长度储存的磁能 Wm?LI?ln
24?r172.
解:导线ab中流过电流I,受安培力F1?IlB,方向水平向右,为保 持导线作匀速运动,则必须加力F2,F2?F1,F2方向与F1相反,即水平向左,如图所示.
M ???+ ?B a L ?L' ?F I F1 - 2b M' F2?F1?IlB?0.20 N
73.
?解:设回路中电流为I, 在导线回路平面内,两导线之间的某点的磁感强度B的大小为
B??0I2?x??0I2?(d?x)
?上式中x为某点到两根导线之中的一根的轴线的距离, 如图所示.B垂直于回路平面.所以沿
导线方向单位长度对应的回路面积上的磁通量为
d?rd?r???Bdx?r?r?0I2?xd?rdx??r?0I2?(d?x)dx
I d x I 2r B ?2??0I2?ln?d?r?0Id?ln r?r?lnd r第 32 页 共 33 页
∴ L??I?074.
解:(1) 运动导体中的自由电子要受到洛伦兹力的作用沿-y方向运动,从而在垂直于y轴的一对表
面上分别积累上正负电荷,该电荷分布建立的电场方向沿-y轴. 当自由电子受到的电场力与洛伦兹力作用而达到平衡时,电场强度为:
E = vB
???写成矢量形式为E??v?B.
(2) 面电荷只出现在垂直y轴的一对平面上,y坐标大的面上出现的是正电荷,y坐标小的面上出现的是负电荷,二者面电荷密度的大小相等,设为?,则由高斯定理可以求得
???0E??0vB
75.
解:设两长直导线形成的闭合回路中通有电流I,则两直导线中通有等值反向电流.矩形线圈中的磁
通量为
?a?b?0I??0I???B?dS??[?]?ldr
2?r2?(2a?r)Sa?b?∴ M?
?0Il?lna?b a?blna?b a?b?I??0l?第 33 页 共 33 页
电磁学复习计算题(附答案)
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