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文檔簡介

1、第七章 恒定電流 7.1恒定電流一選擇題和填空題1、(7003) 1.59:1 3分參考解: 2、(7005) 2分 方向 2分 7.2電源 電動勢 7.3磁場 磁感強度7.4 畢奧-薩伐爾定律一選擇題和填空題ECD4、(2026) 6.6710-7 T 3分7.2010-7 Am2 2分5、(2027)6、(2555) 2分 平行z軸負向 1分7、(5123) 2分 垂直紙面向里 1分8、(2394) 3分 2分二計算題1、(2232)解:電子繞原子核運動的向心力是庫侖力提供的 即 ,由此得 2分 電子單位時間繞原子核的周數即頻率 2分由于電子的運動所形成的圓電流 因為電子帶負電,電流i的流

2、向與 方向相反 2分 i在圓心處產生的磁感強度 其方向垂直紙面向外 2分2、(2666)解:由畢奧薩伐爾定律可得,設半徑為R1的載流半圓弧在O點產生的磁感強度為B1,則 1分同理, 1分 故磁感強度 1分 2分3、(2267)解:利用無限長載流直導線的公式求解 (1) 取離P點為x寬度為dx的無限長載流細條,它的電流 (2) 這載流長條在P點產生的磁感應強度 方向垂直紙面向里 3分(3) 所有載流長條在P點產生的磁感強度的方向都相同,所以載流平板在P點產生的磁感強度 2分方向垂直紙面向里 4、(2568)解:選坐標如圖無限長半圓筒形載流金屬薄片可看作許多平行的無限長載流直導線組成寬為dl的無限

3、長窄條直導線中的電流為 2分它在O點產生的磁感強度 2分 1分 1分對所有窄條電流取積分得 2分 = 0 2分O點的磁感強度 T 2分三理論推導與證明題1、(2446)答:公式只對忽略導線粗細的理想線電流適用,當a0, 導線的尺寸不能忽略. 此電流就不能稱為線電流,此公式不適用. 5分2、(2560)答:(1) 電流流向相反 2分 (2) 3分7.5 磁通量 磁場的高斯定理一選擇題和填空題D2、(2255) 3分3、(2549) 1.2610-5 Wb 3分二計算題1、(2551) 解:勻強磁場對平面的磁通量為: 設各面向外的法線方向為正 (1) Wb 2分(2) 1分 (3) Wb 2分 三

4、理論推導與證明題、改錯題1、(2012) 答這個推理不正確 1分 因為推理中寫 不正確,得不出必有B=0的結論 2分正確的應該寫 上式當封閉面上各點 或 時就可成立B不一定要等于零 2分 7.6 安培環路定理一選擇題和填空題DBBBCD7、(2570) 10-3 T 3分8、(2710) 3分二計算題1、(2106)解:圓電流產生的磁場 2分長直導線電流的磁場 2分導體管電流產生的磁場 2分圓心點處的磁感強度 2分2、(2006)解:在圓柱體內部與導體中心軸線相距為r處的磁感強度的大小,由安培環路定律可得: 3分因而,穿過導體內畫斜線部分平面的磁通1為 3分在圓形導體外,與導體中心軸線相距r處

5、的磁感強度大小為 2分因而,穿過導體外畫斜線部分平面的磁通2為 3分穿過整個矩形平面的磁通量 1分三理論推導與證明題1、(2450)答:第一說法對,第二說法不對 2分 圍繞導線的積分路徑只要是閉合的,不管在不在同一平面內,也不管是否是圓,安培環路定理都成立 3分 7.7 帶電粒子在電場和磁場中的運動一選擇題和填空題ABBAD6、 12 2分 12 2分二計算題1、(2073)解:洛倫茲力的大小 1分對質子: 1分對電子: 1分 1分 1分2、(2719)解:(1) 運動導體中的自由電子要受到洛倫茲力的作用沿y方向運動,從而在垂直于y軸的一對表面上分別積累上正負電荷,該電荷分布建立的電場方向沿y

6、軸 1分 當自由電子受到的電場力與洛倫茲力作用而達到平衡時,電場強度為: E = vB 2分寫成矢量形式為 (2) 面電荷只出現在垂直y軸的一對平面上,y坐標大的面上出現的是正電荷,y坐標小的面上出現的是負電荷,二者面電荷密度的大小相等,設為,則由高斯定理可以求得 2分三理論推導與證明題1、(2087)答:兩個電子將同時回到出發點. 2分電子的軌跡是圓,其半徑R可由求出, 電子回到出發點,即繞一圓周的時間為 它與v無關. 3分 7.8 載流導線在磁場中所受的力一選擇題和填空題ACB 4、(2086) 2分 沿y軸正向 1分5、(2586) 3分6、(2383) 3分二計算題1、(2471)解:

7、載流導線MN上任一點處的磁感強度大小為: 3分MN上電流元I3dx所受磁力: 2分 3分若 ,則的方向向下,則的方向向上 2分2、(2294)解:長直導線AC和BD受力大小相等,方向相反且在同一直線上,故合力為零現計算半圓部分受力,取電流元, 即 2分由于對稱性 3分方向沿y軸正向 7.9 磁場中的磁介質一選擇題和填空題CD3、(2109) 0.226 T 3分 300 A/m 2分二計算題1、解:由安培環路定理: 0 r R1區域: , 3分 R1 r R2區域: , 3分 R2 r R3區域: H = 0,B = 0 3分2、(5910) 解: 200 A/m 3分 1.06 T 2分3、

8、(2274)解:(1) 在環內作半徑為r的圓形回路, 由安培環路定理得 , 3分在r處取微小截面dS = bdr, 通過此小截面的磁通量 穿過截面的磁通量 5分同樣在環外( r R2 )作圓形回路, 由于 B = 0 2分三理論推導與證明題1、(2674) 答:不能 因為它并不是真正在磁介質表面流動的傳導電流, 2分而是由分子電流疊加而成,只是在產生磁場這一點上與傳導電流相似 3分第八章 電磁感應 電磁場 8.1 電磁感應定律 一選擇題和填空題DCBBD6、(2615) 3分7、(2616) 3.1410-6 C 3分1、(2150)解:兩個載同向電流的長直導線在如圖坐標x處所產生的磁場為 2

9、分選順時針方向為線框回路正方向,則 3分 2分 3分2、(2408)解: 2分 3分3、(2519)解:建立坐標如圖所示,則直角三角形線框斜邊方程為 y =-2x + 0.2 (SI) 2分在直角三角形線框所圍平面上的磁通量為 2.5910-8 I (SI) 4分三角形線框中的感應電動勢大小為 =-d /dt=-2.5910-8 (dI /dt)=5.1810-8 V 3分其方向為逆時針繞行方向 1分三理論推導與證明題 1、(2530)答:銅管可以看成是由無數平行的銅圈疊合構成,當磁鐵下落而穿過它時,產生感應電流該電流產生的磁場對磁鐵產生向上的阻力,阻礙磁鐵下落當磁鐵速度增加時,阻力也增大,使

10、磁鐵的加速度越來越小,最后當磁鐵下落速度足夠大,使磁力與重力相平衡時,磁鐵勻速下降 5分 8.2 動生電動勢和感生電動勢 一選擇題和填空題ADB4、(2130) 2分 2分 0 1分5、(2134) 1.1110-5 V 3分 A端 2分6、(2702) 3分 0 2分二計算題1、(2507)解:(1) 3分 (2) 2分2、(2137)解:建立坐標(如圖)則: , 2分, 方向 1分d 2分 2分感應電動勢方向為CD,D端電勢較高 1分3、(2138)解:在距O點為l處的dl線元中的動生電動勢為 d 2分 2分 3分的方向沿著桿指向上端 1分4、(2509)解:間的動生電動勢: 4分b點電勢

11、高于O點 間的動生電動勢: 4分a點電勢高于O點 2分5、(2151) RcbdaO解:大小:=dd tS dB / d t 1分=S dB / d t = 1分 =3.68 mV 1分方向:沿adcb繞向2分 8.3 自感和互感 一選擇題和填空題CC3、(2525) 0.400 H 3分4、(2620) 0.4 V 3分二計算題1、(2161)解:設螺繞環中通電流I,在環內取以環中心為圓心,半徑為r 的圓形回路,由安培環路定理有 則 3分通過螺線管矩形截面的磁通鏈數為: 3分 2分2、(2162)解:設半徑為a的長螺線管中通入電流I,則管內的均勻磁場 1分通過半徑為b的線圈橫截面積的磁通量為

12、: 通過半徑為b的長螺線管的磁鏈為: 2分根據定義: 2分3、解: R1 r R2 3分長為 l的一段,R1、R2之間矩形面積上的磁通為: 3分單位長度自感為: 2分4、(2176)解:(1) 1分 1分 2分 2分感應電流方向為順時針方向 2分 (2) 2分 8.5 磁場的能量 磁場能量密度 一選擇題和填空題DCC4、(2338) 116 3分參考解: 二計算題1、(2531)解: 2分式中l為環長但,即代入上式得 J 3分2、(2486)解: , (R1 r R2) , 2分 2分 2分 2分3(2532)解: 3分 A 2分 8.6 位移電流 電磁場基本方程的積分形式一選擇題和填空題CA

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