1、 稳 恒 磁 场 自测 题一、选择题(共 30 分) (单选)1、 (本题 3 分)均匀磁场的感应强度 B垂直于半径为 r 的圆面,今以该圆周为边线,作一半球面(开口)S,则通过 S 面的磁通量的大小为(A) 2r 2B (B) r 2B (C) 0 (D) 无法确定的量。 B 2、 (本题 3 分)边长为 l 的正方形线圈,分别用图示两种方式通以电流 I(其中 ab、cd 与正方形共面) ,在这两种情况下,线圈在其中心产生的磁感应强度的大小分别为(A) B1=0,B 2=0(B) B1=0,B 2= lI0(C) B1= ,B 2=0(D) B1= lI0,B 2= lI0 C 3、 (本题
2、 3 分)电流由长直导线 1 沿半径方向经 a点流入一电阻均匀分布的圆环,再由 b 点沿切向从圆环流出,经长导线 2 返回电源(如图) 。已知直导线上电流强度为 I,圆环的半径为 R,且 、b 与圆心 O三点在同一直线上。设直电流 1、2 及圆环电流分别在 O 点产生的磁感应强度为 1B、 2及 3,则 O 点的磁感应强度的大小(A) B=0,因为 B1=B2=B3=0(B) B=0,因为 + =0,B 3=0(C) B0,因为虽然 B1=B3=0,但 B20(D) B 0,因为虽然 B1=B2=0,但 B30(E) B0,因为虽然 B2=B3=0,但 B10 C 4、 (本题 3 分)如图,
3、流出纸面的电流为 2I,流进纸面的电流为 I,则下述各式中哪一个是正确的?(A) IldHL1(B) 2(C) IlL3(D) d4 D 5、 (本题 3 分)如图所示,电荷 q(0)均匀地分布在一个半径为 R 的圆环上,若圆环以恒角速度 绕垂直于圆平面通过圆心的 Z 轴转动,则沿着Z 轴从-到+磁感应强度的线积分 ldB(A) 2/0q (B) q0(C) (D) 0 A 6、 (本题 3 分)一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示,试问下述哪一种情况将会发生?(A) 在铜条上 a、b 两点产生一小电势差,且 UaU b(B) 在铜条上 、b 两点产生一小电势差,且 U U b(C
4、) 在铜条上产生涡流(D) 电子受到洛仑兹力而减速 A 7、 (本题 3 分)有一由 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 B中,当线圈平面的法向与外磁场同向时,该线圈所受的磁力矩 Mm 值为:(A) 2/Ia (B) 4/32IBN(C) 60sin3 (D) 0 D 8、 (本题 3 分)三条无限长直导线等距地并排安放,导线、分别载有1A、2A、3A 同方向的电流,由于磁相互作用的结果,导线,单位长度上分别受力 F1、F 2 和 F3,如图所示,则 F1 与 F2 的比值是:(A) 7/16 (B) 5/8(C) 7/8 (D)5/4 C 9、 (本
5、题 3 分)两个半径分别为 R1、R 2(R 1R 2)的共面同心圆环,都带电有电荷 q,它们绕过圆心垂直圆平面的轴转动,但旋转方向相反,转速分别为每秒 n1 转和每秒 n2 转,若要圆心处的磁感应强度为零,则 n1/n2=(A) R1/R2 (B) R2 /R1 (C) R1R2 (D) 1 A 10、 (本题 3 分)用细导线均匀密绕成长为 l、半径为 a(l ) 、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) 磁感应强度大小为 B=0rNI(B) 磁感应强度大小为 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 D 二、填空题(共 35 分) (只填答案)1、 (本题 3 分)在一根通有电流 I 的长直导线旁,与之共面地放着一个长、宽各为 a和 b 的矩形线框,线框的长边与载流长直导线平行,且二者相距为 b,如图所示,在此情形中,线框内的磁通量 = 。2、 (本题 4 分)如图所示,在真空中有一半圆形闭合线圈,半径为 a,流过稳恒电流为 I,则圆心 0 处的电流元 Idl所受的安培力d F的大小为 ,方向为 。3、 (本题 3 分)在如图所示的回路中,两共面半圆的半径分别为 和 b,且有公共圆心 O,当回路中通有电流 I 时,圆心 O 处的磁感应强度 B0= ,方向
7、。4、 (本题 5 分)一带电粒子平行磁力线射入匀强磁场,则它作 运动。一带电粒子垂直磁力线射入匀强磁场,则它作 运动。一带电粒子与磁力线成任意交角射入匀强磁场,则它作 运动。5、 (本题 5 分)一面积为 S,载有电流 I 的平面闭合线圈置于磁感应强度为 B的均匀磁场中,此线圈受到的最大磁力矩的大小为 ,此时通过线圈的磁通量为 。当此线圈受到最小的磁力矩作用时通过线圈的磁通量为 。6、 (本题 5 分)三根无限长直导线,均载有电流 I,其方向都垂直纸面向里,彼此相距 a,那么A 导线每单位长度上所受磁场力的大小为 ,方向 。7、 (本题 5 分)长为 l 的细杆均匀分布着电荷 q,杆绕垂直于
8、杆一端的轴,以恒定的角速度 旋转,此旋转带电杆的磁矩大小是 m= 。8、一无限长圆柱导体(实心) ,半径为 R,导体外充满相对磁导率为 r 的均匀磁介质。导体载有电流 I,电流在横截面上均匀分布。距中心轴线为 r处(rR)的磁感应强度大小 B= ,磁场强度 H= ,距中心轴线为 r处(rR)磁感应强度大小 B= 三、计算题(共 30 分) (必须写出计算过程)1、 (本题 10 分)半径为 R 的 1/4 圆线圈通有电流 I2,置于电流为I1 的无限长直线电流的磁场中,直线电流 I1 恰过 1/4 圆的直径,求 1/4 圆线圈受到长直线电流 I1 的磁力。2、 (本题 10 分)一半径为 R 的圆环放在一非均匀磁场中,这个磁场的磁感线在环的各处都与环正交,但向外与环平面倾斜 角,如图示,环上各点的磁感应强度大小均为 B,求当圆环中通有电流 I 时,圆环所受磁力的大小和方向。3、 (本题 10 分)半径为 R 的薄圆盘均匀带电,总电量为 q,令此盘通过盘心且垂直盘面的轴线匀速转动,角速度为 ,求轴线上距盘心 x 处的磁感应强度的大小。四、问答题:(共 5 分)(本题 5 分)一条磁感应线上的任意二点处的磁感应强度一定大小相等么?为什么?