浙江理工大学大学物理题库第四篇.pptx

《浙江理工大学大学物理题库第四篇.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浙江理工大学大学物理题库第四篇.pptx（66页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第四篇磁场1一、选择题1、在半径为R的长直金属圆柱体内部挖去一个半径为r的长直圆柱体，两柱体轴线平行，其间距为a，如图今在此导体上通以电流I，电流在截面上均匀分布，则空心部分轴线上O点的磁感强度的大小为(A)(B)(C)(D)第1页/共66页第四篇磁场22、磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生，圆筒半径为R，x坐标轴垂直圆筒轴线，原点在中心轴线上图(A)(E)哪一条曲线表示Bx的关系？第2页/共66页第四篇磁场33、无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a、b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各处的的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r的关系如图所示正确的图是第3页/共66页第四篇磁场44

2、、在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2，圆周内有电流I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L2回路外有电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，则：(A),(B),(C),(D),第4页/共66页第四篇磁场55、A、B两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动A电子的速率是B电子速率的两倍设RA，RB分别为A电子与B电子的轨道半径；TA，TB分别为它们各自的周期则(C)RARB=1，TATB (D)RARB=2，TATB=1(A)RARB=2，TATB=2(B)RARB ，TATB=1第5页/共66页第四篇磁场66、图为四个带电粒子在O点沿相同方向垂直

3、于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电荷大小也相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(A)Oa(B)Ob(C)Oc(D)Od第6页/共66页第四篇磁场77、把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB的附近，两者在同一平面内，直导线AB固定，线圈可以活动当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将(A)不动(B)发生转动，同时靠近导线AB(C)发生转动，同时离开导线AB(D)靠近导线AB(E)离开导线AB第7页/共66页第四篇磁场88、有一N匝细导线绕成的平面正三角形线圈，边长为a，通有电流I，置于均匀外磁场中，当线圈平面的法向与外磁场同向时，

4、该线圈所受的磁力矩Mm值为(A)(B)(C)(D)0第8页/共66页第四篇磁场99、图示一测定水平方向匀强磁场的磁感强度(方向见图)的实验装置位于竖直面内且横边水平的矩形线框是一个多匝的线圈线框挂在天平的右盘下，框的下端横边位于待测磁场中线框没有通电时，将天平调节平衡；通电后，由于磁场对线框的作用力而破坏了天平的平衡，须在天平左盘中加砝码m才能使天平重新平衡若待测磁场的磁感强度增为原来的(C)2m/3(D)m/6(E)9m/2(A)6m(B)3m/2的电流减为原来的1/2，磁场和电流方向保持不变，则要使天平重新平衡，其左盘中加的砝码质量应为3倍，而通过线圈第9页/共66页第四篇磁场1010、有

5、一无限长通电流的扁平铜片，宽度为a，厚度不计，电流I在铜片上均匀分布，在铜片外与铜片共面，离铜片右边缘为b处的P点(如图)的磁感强度的大小为(A)(B)(C)(D)第10页/共66页第四篇磁场1111、无限长直导线在P处弯成半径为R的圆，当通以电流I时，则在圆心O点的磁感强度大小等于(A)(B)(C)0(D)(E)第11页/共66页第四篇磁场1212、用细导线均匀密绕成长为l、半径为a(la)、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为r的均匀磁介质若线圈中载有稳恒电流I，则管中任意一点的(A)磁感强度大小为B=0 rNI(B)磁感强度大小为B=rNI/l(C)磁场强度大小为H=0NI/l(D)

6、磁场强度大小为H=NI/l第12页/共66页第四篇磁场1313、如图所示，一矩形金属线框，以速度从无场空间进入一均匀磁场中，然后又从磁场中出来，到无场空间中不计线圈的自感，下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系？(从线圈刚进入磁场时刻开始计时，I以顺时针方向为正)第13页/共66页第四篇磁场1414、两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I，并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内(如图)，则：(A)线圈中无感应电流(B)线圈中感应电流为顺时针方向(C)线圈中感应电流为逆时针方向(D)线圈中感应电流方向不确定第14页/共66页第四篇磁场1515、在一通

7、有电流I的无限长直导线所在平面内，有一半径为r、电阻为R的导线小环，环中心距直导线为a，如图所示，且a r当直导线的电流被切断后，沿着导线环流过的电荷约为(A)(B)(C)(D)第15页/共66页第四篇磁场1616、如图所示，导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO转动（角速度与同方向），BC的长度为棒长的1/3，则(A)A点比B点电势高(B)A点与B点电势相等(C)A点比B点电势低(D)有稳恒电流从A点流向B点第16页/共66页第四篇磁场1717、如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场平行于ab边，bc的长度为l当金属框架绕ab边以匀角速度转动时，a

8、bc回路中的感应电动势和a、c两点间的电势差Ua Uc为(A)=0，Ua Uc=(B)=0，Ua Uc=(D)=，Ua Uc=(C)=，Ua Uc=第17页/共66页第四篇磁场1818、在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？第18页/共66页第四篇磁场1919、真空中两根很长的相距为2a的平行直导线与电源组成闭合回路如图。已知导线中的电流为I，则在两导线正中间某点P处的磁能密度为(A)(B)(C)(D)0第19页/共66页第四篇磁场2020、在圆

9、柱形空间内有一磁感强度为的均匀磁场，如图所示，的大小以速率dB/dt变化有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(ab)，则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为(A)210(B)21(C)21(D)210第20页/共66页第四篇磁场21二、填空题21、如图，球心位于O点的球面，在直角坐标系xOy和xOz平面上的两个圆形交线上分别流有相同的电流，其流向各与y轴和z轴的正方向成右手螺旋关系则由此形成的磁场在O点的方向为_两单位矢量和之和，即的方向第21页/共66页第四篇磁场2222、两根长直导线通有电流I，图示有三种环路；在每种情况下，_(对环路a)_(对环路b)

10、_(对环路c)等于：0第22页/共66页第四篇磁场2323、有一长直金属圆筒，沿长度方向有横截面上均匀分布的稳恒电流I流通筒内空腔各处的磁感强度为_，筒外空间中离轴线r处的磁感强度为_0第23页/共66页第四篇磁场2424、如图所示，磁感强度沿闭合曲线L的环流_第24页/共66页第四篇磁场2525、有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则(1)在rR3处磁感强度大小为_0第25页/共66页第四篇磁场2626、将半径为R的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h(h r1)时，电压表的读数V=_，电压表的正极端为_a端第

11、36页/共66页第四篇磁场3737、四根辐条的金属轮子在均匀磁场中转动，转轴与平行，轮子和辐条都是导体，辐条长为R，轮子转速为n，则轮子中心O与轮边缘b之间的感应电动势为_，电势最高点是在_处pBnR2O第37页/共66页第四篇磁场3838、自感系数L=0.3H的螺线管中通以I=8A的电流时，螺线管存储的磁场能量W=_9.6J第38页/共66页第四篇磁场3939、真空中一根无限长直导线中通有电流I，则距导线垂直距离为a的某点的磁能密度wm=_第39页/共66页第四篇磁场4040、半径为R的无限长柱形导体上均匀流有电流I，该导体材料的相对磁导率r=1，则在导体轴线上一点的磁场能量密度为wmo=_

12、，在与导体轴线相距r处(rR2)的两个同心半圆弧和两个直导线段组成(如图)已知两个直导线段在两半圆弧中心O处的磁感强度为零，且闭合载流回路在O处产生的总的磁感强度B与半径O点产生的磁感强度B2的关系为B=2 B2/3，求R1与R2的关系三、计算题第41页/共66页第四篇磁场42解：设半径为R1的载流半圆弧在O点产生的磁感强度为B1，半径为R2的载流半圆弧在O点产生的磁感强度为B2，由毕奥萨伐尔定律可得故磁感强度第42页/共66页第四篇磁场4342、无限长直导线折成V形，顶角为，置于xy平面内，一个角边与x轴重合，如图当导线中有电流I时，求y轴上一点P(0，a)处的磁感强度大小第43页/共66页

13、第四篇磁场44如图所示，将V形导线的两根半无限长导线分别标为1和2解：则导线1中电流在P点的磁感强度为其方向垂直纸面向内导线2中电流在P点的磁感强度为其方向垂直纸面向外P点的总磁感强度为总磁感强度的方向垂直纸面向外。第44页/共66页第四篇磁场4543、一无限长圆柱形铜导体(磁导率0)，半径为R，通有均匀分布的电流I今取一矩形平面S(长为1m，宽为2R)，位置如右图中画斜线部分所示，求通过该矩形平面的磁通量第45页/共66页第四篇磁场46由安培环路定律可得，在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小为解：因而，穿过导体内画斜线部分的磁通1为在圆形导体外，与导体中心轴线相距r处的磁感强

14、度大小为第46页/共66页第四篇磁场47穿过整个矩形平面的磁通量因而，穿过导体外画斜线部分平面的磁通2为第47页/共66页第四篇磁场4844、如图所示，一个带有正电荷q的粒子，以速度平行于一均匀带电的长直导线运动，该导线的线电荷密度为，并载有传导电流I试问粒子要以多大的速度运动，才能使其保持在一条与导线距离为r的平行直线上？第48页/共66页第四篇磁场49依据无限长带电和载流导线的电场和磁场知：解：(方向沿径向向外)(方向垂直纸面向里)运动电荷受力F(大小)为：为使粒子继续沿着原方向平行导线运动，径向力应为零，则有第49页/共66页第四篇磁场5045、一圆线圈的半径为R，载有电流I，置于均匀外

15、磁场中在不考虑载流圆线圈本身所激发的磁场的情况下，求线圈导线上的张力(载流线圈的法线方向规定与的方向相同)半圆形载流导线CD所受的安培力列出力的平衡方程式故：解：第50页/共66页第四篇磁场5146、用两根彼此平行的半无限长直导线L1、L2把半径为R的均匀导体圆环联到电源上，如图所示已知直导线中的电流为I求圆环中心O点的磁感强度第51页/共66页第四篇磁场52解：设L1中电流在O点产生的磁感强度为B1，由于L1与O点在一条直线上，由毕奥萨伐定律可求出设L2中电流在O点产生的磁感强度为B2，则B2的方向垂直图面向外以下求圆环中电流在O点产生的磁感强度电流由L1经a点分两路流入圆环，一路由a点经1

16、/4圆弧流至b，称此回路为L3另一路由a点经3/4圆弧流至b，称此段回路为L4由于圆环为均匀第52页/共66页第四篇磁场53，若L2的电路电阻为r，则L4的电阻必为3r因此即它们在O点产生的磁感强度方向相反。其大小分别为第53页/共66页第四篇磁场54因此故O点的磁感强度为 B0的方向垂直图面向外第54页/共66页第四篇磁场5547、绕铅直轴作匀角速度转动的圆锥摆，摆长为l，摆球所带电荷为q求角速度为何值时，该带电摆球在轴上悬点为l处的O点产生的磁感强度沿竖直方向的分量值最大第55页/共66页第四篇磁场56解：圆锥摆在O处产生的磁感强度沿竖直方向分量B相当于圆电流在其轴上一点产生的B，故R其中

17、，xmg第56页/共66页第四篇磁场57将上述各式代入B的表达式中，得Rxmg得对上式的求导得令第57页/共66页第四篇磁场5848、两根平行无限长直导线相距为d，载有大小相等方向相反的电流I，电流变化率dI/dt=0一个边长为d的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d，如图所示求线圈中的感应电动势，并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向第58页/共66页第四篇磁场59(1)载流为I 的无限长直导线在与其相距为r处产生的磁感强度为：解：以顺时针绕向为线圈回路的正方向，与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为：与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为：第59页/共66页第四篇磁场60总磁通

18、量感应电动势为：由0和回路正方向为顺时针，所以的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流亦是顺时针方向。第60页/共66页第四篇磁场6149、无限长直导线，通以常定电流I有一与之共面的直角三角形线圈ABC已知AC边长为b，且与长直导线平行，BC边长为a若线圈以垂直于导线方向的速度向右平移，当B点与长直导线的距离为d 时，求线圈ABC内的感应电动势的大小和感应电动势的方向第61页/共66页第四篇磁场62解：建立坐标系，长直导线为y轴，BC边为x轴，原点在长直导线上。则斜边的方程为xOy式中r是t 时刻B点与长直导线的距离。三角形中磁通量第62页/共66页第四篇磁场63方向：ACBA(即顺时针)当r=d 时，在任意时刻线圈ABC内的感应电动势为xOy第63页/共66页第四篇磁场6450、求长度为L的金属杆在均匀磁场中绕平行于磁场方向的定轴OO转动时的动生电动势已知杆相对于均匀磁场的方位角为，杆的角速度为，转向如图所示第64页/共66页第四篇磁场65在距O点为l 处的dl线元中的动生电动势为的方向沿着杆指向上端。解：其中第65页/共66页第四篇磁场66感谢您的观看！第66页/共66页