2014-2015-1-大学物理(二)练习题及-答案

由天下分享时间：2024/12/12 22:42:37 加入收藏我要投稿点赞

大学物理（二）练习题

第八章（一）真空中的恒定磁场

1．某电子以速率v?104m/s在磁场中运动，当它沿x轴正向通过空间A点时，受到的力沿y轴正向，力的大小为F?8.01?10?17N；当电子沿y轴正向再次以同一速率通过A点时，所受的力沿z轴的分量Fz?1.39?10?16N。求A点磁感应强度的大小和方向。

2．真空中有两根相互平行的无限长直导线L1和L2，相距10.0cm，通有相反方向的电流，

I1?20A，I2?10A。求在两导线所在平面内、且与导线L2相距

5.0cm的两点的磁感应强度大小。

y?P(0,a)3．无限长直导线折成V形，顶角为?，置于x?y平面内，其一边与x轴重合，如图所示，通过导线的电流为I。求y轴上点

P(0,a)处的磁感应强度。

Io?Ix4．如图所示，用两根相互平行的半无限长直导线L1和L2把半径为R的均匀导体圆环联到电源上，已知通过直导线的电流为I。求圆环中心o点的磁感应强度。5．将通有电流I的长导线中部弯成半圆形，如图所示。求圆心o点的磁感应强度。

RIIRoaIIL1L2bzIB?oRIoIoIyAx6．将同样的几根导线焊成立方体，并将其对顶角A、B

接到电源上，则立方体框架中的电流在其中心处所产生的磁感应强度等于

。

7．如图所示，半圆形电流在xoz平面内，且与两半无限长直电流垂直，求圆心o点的磁感应强度。Idb1

a8．在一通有电流I的长直导线旁，放置一个长、宽分别为a和b的矩形线框，线框与长直导线共面，长边与直导线平行，二者相距d，如图所示。求通过线框的磁通量??

?9．在匀强磁场中，取一半径为R的圆，圆面的法线n与

。

磁感应强度B成60o角，如图所示，则通过以该圆周为边线的任意曲面S的磁通量??

。

??n60oS?B10．在真空中，有两个半径相同的圆形回路L1、L2，圆周

内都有稳恒电流I1、I2，其分布相同。在图(b)中，回路L2外还有稳恒电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，如图所示，则下列表达式正确的是

????B?dl?B(A) ???L?L?dl，BP1?BP2；

I1g?????P(B) ?1?LB?dl???LB?dl，BP1?BP2；I2gL1????B?dl?B?dlB?B(C) ?，； (a)PP2??L?L1121212I1gI2g(b)?P2L2?I3(D)

??L1????B?dl??B??dl，BP1?BP2.

L2[ ]

11．如图所示，在圆形电流I所在平面内，选取一同心圆形闭合回路L，则由安培环路

定理看出，以下结论正确的是

??(A) ??LB?dl?0，且环路L上任一点，B?0；

L??IL (B) ?B?dl?0，且环路上任一点，；B?0?L (C)

??B???dl?0，且环路L上任一点，B?0；

LL??(D) ??B?dl?0，且环路L上任一点，B?常量。

[ ]12．沿长直金属圆筒长度方向流通稳恒电流I，在横截面上电流均匀分布。筒内空腔各处的磁感应强度为，筒外空间离轴线r处的磁感应强度为。 13．无限长直载流空心圆筒导体的内、外半径分别为a、b，若电流在导体截面上均匀分布，则空间各点的磁感应强度大小与场点到圆柱轴线的距离r的关系定性图为 [ ]

BBBB oab(A)roab(B)roab(C)roab(D)r2

14．一长直螺线管是由直径d?0.2mm的漆包线密绕而成，当它通以I?0.5A的电流时，其内部的磁感应强度B? （忽略绝缘层的厚度）。

15．如图所示，在宽度为d的导体薄片中，沿其长度方向流过电流I，电流I沿导体宽度方向均匀分布。求导体外薄片中线附近处的磁感应强度的大小。

16．一个电量为q的粒子在匀强磁场中运动，下列哪种说法是正确的？(A) 只要速度大小相同，粒子所受的洛仑兹力就相同；

(B) 当速度不变时，若电量由q变为?q，则粒子受力反向，数值不变；(C) 粒子进入磁场后，其动能和动量都不变；

(D) 由于洛仑兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。 17．在匀强磁场中，两个带电粒子的运动轨迹如图所示，则

? ? ? （A）两粒子的电荷必同号；

（B）两粒子的电荷可以同号也可以异号；? ? ? （C）两粒子的动量大小必然不同；

? ? ? （D）两粒子的运动周期必然不同.

d[ ]

?? B ? ?

[

]

??18．一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，通过其运动轨道所围面

? ? ? ?

积内的磁通量

(A) 正比于B，反比于v2； (B) 反比于B，正比于v2；

[ ]

?19．电流元Idl在磁场中某处沿正东方向放置时不受力，把此电流元转到沿正北方向放置，受到的安培力竖直向上，该电流元所在处磁感应强度沿方向。

?o，b20．半径为R、流有稳恒电流I的四分之一圆弧形载流导线bcB按图示方向置于均匀外磁场B中，该导线所受安培力的大小

为；方向为。 21．半径R?0.1m的半圆形闭合线圈，载有I?10A的电流，放在磁感应强度大小为0.50T的均匀外磁场中，磁场方向与线圈平行，如图所示。求

(1)线圈的磁矩；

(2)线圈受到的磁力矩。

?RoIcoI?Bo?22．一个半径为R、电荷面密度为?的均匀带电圆盘，以角速度?绕过圆心且垂直于盘面的轴线旋转。今将其放在磁感应强度为B的均匀外磁场中，磁场的方向垂直于轴线。若在距盘心为r处取一宽为dr的圆环，则通过该圆环的电流dI? ，该电流所受磁力矩的大小dM?

，圆盘所受合力矩的大小M?

。

? 参考答案

1．B?0.10T，与z轴正向的夹角为60.020；

2．两导线间：B?1.2?10?4T，两导线外L2外测：B?1.3?10?5T；3．B?4．B??0I4?acos?(1?sin?-cos?)，方向垂直于纸面向外；

?0I，方向垂直于纸面向外；4?R5．B3??0I4R1(1?)，方向垂直于纸面向外；

?6．0； B?R29．?；

2??I??I?7．B?0j?0k；

4R2?R8．

?0Iad?b

；ln

2?d

10．（C）； 13．(B)； 16．(B) ； 19．正西方向；

11．(B)；

14．3.14?10?3T； 17．（B）；

20．IBR，垂直纸面向里；

12．0，15．

?0I； 2?r；

?0I2d18．(B)；

21．(1) Pm?0.157A?m2，方向垂直于纸面向外；

(2) M?7.85?10?2N?m，方向由o?指向o； 22．??rdr，???rBdr，

3???R4B

第九章（一）电磁感应

1．在长直导线L中通有电流I，矩形线圈ABCD和L在纸面内，且AB边与L平行，如图所示。当线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电

I动势的方向为____ _ ___；当线圈绕AD边旋转，BC边刚离开纸面正向外运动时，线圈中感应电动势的方向为______ ___。

?2．半径为a的圆线圈置于磁感应强度为B的均匀磁场中，线圈平面

?与磁场方向垂直，线圈的电阻为R。在转动线圈使其法向与B的夹角

ADBLC??600的过程中，通过线圈的电量与线圈的面积、转动的时间的关系是

(A) 与线圈面积成正比，与时间无关； (B) 与线圈面积成正比，与时间成正比；(C) 与线圈面积成反比，与时间成正比；

(D) 与线圈面积成反比，与时间无关. 3．在长直导线L中通有电流I，长为a的直导线AC和L在纸?面内，如图放置，其中??600。AC沿垂直于L的方向以恒速度v运动，t?0时，A端到L的距离为d。求t时刻AC中的电动势。4．一根直导线在磁感应强度为B的均匀磁场中以

[ ]

ICd?A?B?v?aLRb???速度v做切割磁力线运动，导线中相应的非静电场的场强Ek?__

__。

5．在竖直向上的匀强稳恒磁场中，有两条与水平面成?角的平行导轨，相距L，导轨下端与电阻R相连。若质量为m的裸导线ab在导轨上保持匀速下滑，忽略导轨与导线的电阻及它们间的摩擦，感应电动势?i?________，导线ab上 _______ 端电势高，感应电流的大小i?___________，方向____

______。

6．如图所示，将导线弯成一正方形线圈（边长为2l），然后对折，并使其平面垂直于均匀磁场B。线圈的一半不动，另一半以角速度?张开，当张角为?时，线圈中感应电动势的大小??____ ____。

7．棒AD的长为L，在匀强磁场B中绕垂直于棒的oo?轴以角速度?转动，AC?L，

?则A、D两点的电势差UA?UD?

? b? ? ???B? c? ? ?? ? 。

o???B?B?? ?? ?? ?A? a? ? d? CD8

o?板在均匀磁场中以角速度?绕中．金属圆心轴旋

转，均匀磁场的方向平行于转轴，如图所示。板中由中心至同一边缘点的不同曲线上的总感应电动势的大小____ _____ ，电势高。

? ? ?o??矩形导电回路，从图示的静止位置开始受恒力F的

?作用。在虚线右方空间内，有磁感应强度为B且垂直

9．如图所示，电阻为R、质量为m、宽为l的

l?? F? ?B? ? ? ? 于图面的均匀磁场，忽略回路的自感。求在回路左边未进入磁场前，回路运动的速度与时间的函数关系。