黄时中大学物理下册答案
总磁矩为:
方向与z轴方向相反,即 与 反向,写成矢量式为:
13.8 一根同轴线由半径为 的长导线和套在它外面的内半径为 、外半径为 的同轴导体圆筒组成.中间充满磁导率为 的各向同性均匀非铁磁绝缘材料,如图.传导电流I沿导线向上流去,由圆筒向下流回,在它们的截面上电流都是均匀分布的.求同轴线内外的磁场强度 和磁感应强度 的分布.
解:由安培环路定理 ,可求得 区域: , , 区域: , , 区域: , , 区域:
三、小论文写作练习
1、物质抗磁性的起因。2、铁磁质的特性及其应用。 习题十四 一、选择题
14.1半径为a的圆线圈置于磁感强度为 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R;当把线圈转动使其法向与 的夹角 时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是 (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. [A]
14.2 如题图14.1,长度为l的直导线ab在均匀磁场 中以速度 移
动,直导线ab中的电动势为 (A) Blv. (B) . (C) . (D) 0. [D]
14.3 如题图14.2所示,在均匀磁场中,导体棒AB饶通过O点并且垂直于棒的轴线MN转动,MN与磁感应强度 平行,角速度 与 反向,BO的长度为棒长的三分之一。则: A)、A点比B点的电势高; B)、A点比B点的电势低; C)、A点与B点的电势相等; D)、有稳恒电流从[B]
14.4 圆铜盘水平放置在均匀磁场中, 的方向垂直盘面向上.当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿题图14.3所示方向转动时: (A) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的相反方向流动.
(B) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的方向流动. (C) 铜盘上产生涡流.
A
点流向
B
点.
(D) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘边缘处电势最高. (E) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘中心处电势最高. [D]
14.5一矩形线框长为a宽为b,置于均匀磁场中,线框绕OO′轴,以匀角速度?旋转(如题图14.4所示).设t =0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为 (A) 2abB | cos? t |. (B) ? abB (C)
.
(D) ? abB | cos? t |. (E) ? abB | sin? t |. [D]
14.6 如题图15.5所示,在半径为R的无限长螺线管内部,磁场的方向垂直纸面向里,设磁场按一定的速率在减小。则P点处涡旋电场的方向为:
(A) 垂直纸面向内; (B)顺时针; (C)逆时针; (D)沿径向向外 [ B ]
14.7 自感为 0.25 H的线圈中,当电流在(1/16) s内由2 A均匀减小到零时,线圈中自感电动势的大小为:
(A) 7.8 ×10-3 V. (B) 3.1 ×10-2 V. (C) 8.0 V. (D) 12.0 V. [C]
14.8 两个相距不太远的平面圆线圈,怎样可使其互感系数近似为零?设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心.
(A) 两线圈的轴线互相平行放置. (B) 两线圈并联.
(C) 两线圈的轴线互相垂直放置. (D) 两线圈串联. [C]
14.9 面积为S和2 S的两圆线圈1、2,如题图14.6放置,通有相同的电流 。线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用 表示,线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用 表示,则 和 的大小关系为:
(A) ; (B) ;(C) ;(D) 。 [C]
14.10 用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式: (A) 只适用于无限长密绕螺线管. (B) 只适用于单匝圆线圈.
(C) 只适用于一个匝数很多,且密绕的螺绕环. (D)
适用于自感系数L一定的任意线
圈. [D]
14.11 有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为r1和r2.管内充满均匀介质,其磁导率分别为 和 .设r1∶r2=1∶2, ,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比L1∶L2与磁能之比Wm1∶Wm2分别为: (A) L1∶L2=1∶1,Wm1∶Wm2 =1∶1; (B) L1∶L2=1∶2,Wm1∶Wm2 =1∶1;
(C) L1∶L2=1∶2,Wm1∶Wm2 =1∶2;
(D) L1∶L2=2∶1,Wm1∶Wm2 =2∶1;
[C]
14.12真空中一根无限长直细导线上通电流I,则距导线垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为 :
(A) (B) (C) (D) [B]
14.13 一忽略内阻的电源接到阻值R=10 的电阻和自感系数L=0.52 H的线圈所组成的串联电路上,从电路接通计时,当电路中的电流达到最大值的90%倍时,经历的时间是: (A) 46 s; (B) 0.46s; (C) 0.12 s; (D) 5.26×10-3 s。 [C] 二、计算题
14.14 .如题图14.7所示,有一根长直导线,载有直流电流I,近旁有一个两条对边与它平 行并与它共面的矩形线圈,以匀速度 沿垂直于导线的方向离开导线.设t =0时,线圈位于图示位置,求 : (1) 在任意时刻t通过矩形线圈的磁通量 ;(2)、在图示位置时矩形线圈中的电动势 。 解:(1)
(2) 依据法拉第电磁感应定律得
14.15 如题图14.8所示,长直导线 中的电流 沿导线向上,并以 的变化率均匀增长.导线附近放一个与之同面的直角三角形线框,其一边与导线平行,位置及线框尺寸如图所示.求此线框中产生的感应电动势的大小和方向[ ].
解:建立坐标如图所示,则直角三角形线框斜边方程