习
10.1选择题
题10
(1) 对于安培环路定理的理解，正确的是：
（A）若环流等于零，则在回路L上必定是H处处为零； （B）若环流等于零，则在回路L上必定不包围电流；
（C）若环流等于零，则在回路L所包围传导电流的代数和为零； （D）回路L上各点的H仅与回路L包围的电流有关。
[答案：C]
(2) 对半径为R载流为I的无限长直圆柱体，距轴线r处的磁感应强度B（） （A）内外部磁感应强度B都与r成正比；
（B）内部磁感应强度B与r成正比，外部磁感应强度B与r成反比； （C）内外部磁感应强度B都与r成反比；
（D）内部磁感应强度B与r成反比，外部磁感应强度B与r成正比。
[答案：B]
(3）质量为m电量为q的粒子，以速率v与均匀磁场B成θ角射入磁场，轨迹为一螺旋线，若要增大螺距则要（）
（A） 增加磁场B；（B）减少磁场B；（C）增加θ角；（D）减少速率v。
[答案：B]
(4）一个100匝的圆形线圈，半径为5厘米，通过电流为0.1安，当线圈在1.5T的磁场中从θ=0的位置转到180度（θ为磁场方向和线圈磁矩方向的夹角）时磁场力做功为（）
（A）0.24J；（B）2.4J；（C）0.14J；（D）14J。
[答案：A]
10.2 填空题
(1)边长为a的正方形导线回路载有电流为I，则其中心处的磁感应强度 。
[答案：
2?0I，方向垂直正方形平面] 2?a(2)计算有限长的直线电流产生的磁场 用毕奥——萨伐尔定律，而 用安培环路定理求得（填能或不能）。
[答案：能, 不能]
(3)电荷在静电场中沿任一闭合曲线移动一周，电场力做功为 。电荷在磁场中沿任一闭合曲线移动一周，磁场力做功为 。
[答案：零，正或负或零]
(4)两个大小相同的螺线管一个有铁心一个没有铁心，当给两个螺线管通以 电流时，管内的磁力线H分布相同，当把两螺线管放在同一介质中，管内的磁力线H分布将 。
[答案：相同，不相同]
?10.3 在同一磁感应线上，各点B的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁?力方向定义为磁感应强度B的方向?
?解: 在同一磁感应线上，各点B的数值一般不相等．因为磁场作用于运动电荷的磁
力方向不仅与磁感应强度B的方向有关，而且与电荷速度方向有关，即磁力方向并
?不是唯一由磁场决定的，所以不把磁力方向定义为B的方向．
?题10.3图
?10.4 (1)在没有电流的空间区域里，如果磁感应线是平行直线，磁感应强度B的大小在沿磁感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)? (2)若存在电流，上述结论是否还对?
?? 解: (1)不可能变化，即磁场一定是均匀的．如图作闭合回路abcd可证明B1?B2 ??∴ B1?B2
（2）若存在电流，上述结论不对．如无限大均匀带电平面两侧之磁力线是平
???B行直线，但B方向相反，即1?B2.
10.5 用安培环路定理能否求有限长一段载流直导线周围的磁场?
答: 不能，因为有限长载流直导线周围磁场虽然有轴对称性，但不是稳恒电流，安培环路定理并不适用．
10.6 在载流长螺线管的情况下，我们导出其内部B??0nI，外面B=0，所以在载流螺线管
外面环绕一周(见题10.6图)的环路积分
???LB外·dl=0
但从安培环路定理来看，环路L中有电流I穿过，环路积分应为
?? ?LB外·dl=?0I
这是为什么?
解: 我们导出B内??0nl,B外?0有一个假设的前提，即每匝电流均垂直于螺线管轴线．这时图中环路L上就一定没有电流通过，即也是?B外?dl??0?I?0，与
L???L???B外?dl??0?dl?0是不矛盾的．但这是导线横截面积为零，螺距为零的理想模型．实
际上以上假设并不真实存在，所以使得穿过L的电流为I，因此实际螺线管若是无限
??I长时，只是B外的轴向分量为零，而垂直于轴的圆周方向分量B??0,r为管外一点
2?r到螺线管轴的距离．
题 10.6 图
10.7 如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转，能否肯定这个区域中没有磁场?如果它发
生偏转能否肯定那个区域中存在着磁场?
解：如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转，不能肯定这个区域中没有磁场，也可能存在互相垂直的电场和磁场，电子受的电场力与磁场力抵消所致．如果它发生偏转也不能肯定那个区域存在着磁场，因为仅有电场也可以使电子偏转．
10.8 已知磁感应强度B?2.0Wb·m-2
的均匀磁场，方向沿x轴正方向，如题9-6
图所示．试求：(1)通过图中abcd面的磁通量；(2)通过图中befc面的磁通量；(3)通过图中aefd面的磁通量．
解： 如题10.8图所示
题10.8图
(1)通过abcd面积S1的磁通是 (2)通过befc面积S2的磁通量 (3)通过aefd面积S3的磁通量
??4?3?B?S3?2?0.3?0.5?cos??2?0.3?0.5??0.24Wb (或?0.24Wb)
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大学物理学第版修订版北京邮电大学出版社 下册 习题答案
