《大学物理》习题库答案09磁学答案

发布 2022-09-02 13:33:28 阅读 1042

一、选择题。

1.5666:d;2.2020:a;3.2353:e;4.2354:d;5.5468:c;6.5470:c;

7.2003:b;8.2046:b;9.2047:d;10.2060:b;11.2062:a;12.2373:c;

13.2451:a;14.2575:d;15.2784:c;16.2090:c;17.2381:a;18.2466:d;

19.2016:d;20.2049:b;21.2292:b;22.2398:c;23.2400:b;24.2608:c;

25.2609:d;26.2736:b;27.2145:b;28.2147:b;29.2404:b;30.2493:b;

31.2123:a;32.2504:d;33.2156:c;34.2417:c;35.2421:d;36.2752:c;

37.5138:d;38.5141:c;39.5159:c;40.2183:d;41.2790:a;

二、填空题。

1.2549: 1.26×10-5 wb

2.5303: 0.5 t; y轴正方向。

3.2023: 5.00×10-5 t

4.2026: 6.67×10-7 t; 7.20×10-7 a·m2

5.2043: ;垂直纸面向外; ;

7.2665: ;运动电荷速度矢量与该点磁感强度矢量所组成的平面。

8.5310: 12.4 t

10.2652: 相同; 不同

12.0361: 0 2分; 0

14.2066: 匀速直线; 匀速率圆周; 等距螺旋线。

15.2235: 3.08×10-13 j

17.2581: 4.48×10-10 a

19.2103: 9.34×10-19 am2 ;相反。

21.2601: 1.26×10-3 j

23.5125: ;垂直纸面向里。

24.2109: 0.226 t; 300 a/m

25.2401: i / 2πr) ;i / 2πr)

27.5134: 铁磁质 ; 顺磁质 ; 抗磁质

28.2128: adcba绕向 ; adcba绕向

30.2616: 3.14×10-6 c

31.2134: 1.11×10-5 v ; a端。

32.2144: 相同(或) ;沿曲线由中心向外

33.2508: ;o点。

35.2159: 小于 ; 有关

37.2521: 答案见图。

38.2525: 0.400 h

40.5149: μni ; n2i2 / 2

42.5160: 或 ; 或

43.0323: 垂直纸面向里; 垂直op连线向下。

三、计算题。

1.2251:解:两段圆弧在o处产生的磁感强度为:, 4分。

两段直导线在o点产生的磁感强度为:

4分。--1分。

方向1分。2.2253:解:设正方形边长为l,则旋转的正方形带电框等效于一个半径为~的带有均匀面电流的圆带。圆带中半径为r,宽度为dr的圆环在中心产生的磁场为:

2分。2分。

1分。3分。

2分。3.0313:解:当线圈右边进入均匀磁场后,产生感生电流,因而受到一磁力,方向向左。

4分。由得2分。

积分得: 当t = 0,v = 0,则2分。

所以: 可得: ,其中2分。

4.2653:解:电子在xz平面内作速率为v的圆周运动(如图),则:

2分。电子运动的周期1分。

则原子的轨道磁矩3分。

的方向与y轴正向相反1分。

设方向与x轴正向平行,则系统所受力矩3分。

5.2054:解:(1) 利用安培环路定理可求得1导线在p点产生的磁感强度的大小为:

2分。2导线在p点产生的磁感强度的大小为:

2分。的方向如图所示。p点总场:

则: ,矢量式为3分。

2) 当 ,时,b(x)最大。由此可得:x = 0处,b有最大值---3分。

6.2252: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2分。

1分。用代入上式。

4分。令得3分。

7.2269:解:,b1、b2分别为带电的大半圆线圈和小半圆线圈转动产生的磁感强度,b3为沿直径的带电线段转动产生的磁感强度。

3分。3分。

4分。8.2569:解:圆盘每秒转动次数为ω /2π,圆盘上电荷面密度为,在圆盘上取一半径为r,宽度为dr的环带,此环带所带电荷:

此环带转动相当于一圆电流,其电流大小为2分。

它在x处产生的磁感强度为4分。

故p点处总的磁感强度大小为2分。

2分。9.2139:解:线框内既有感生又有动生电动势。设顺时针绕向为i的正方向。由出发,先求任意时刻t的φ(t)

2分。2分。

再求φ(t)对t的导数:

4分。i方向:λt <1时,逆时针;λt >1时,顺时针2分。

10.2150:解:两个载同向电流的长直导线在如图坐标x处所产生的磁场为:

2分。选顺时针方向为线框回路正方向,则:

3分。2分。

3分。11.2407:解:长直带电线运动相当于电流2分。

正方形线圈内的磁通量可如下求出2分。

2分。2分。

2分。12.2409:解:大环中相当于有电流2分。

这电流在o点处产生的磁感应强度大小2分。

以逆时针方向为小环回路的正方向2分。

2分。方向:dω(t) /dt >0时,i为负值,即i为顺时针方向1分。

dω(t) /dt <0时,i为正值,即i为逆时针方向1分。

13.2499: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:

式中r是t时刻b点与长直导线的距离。三角形中磁通量。

---6分。

当r =d时3分。

方向:acba(即顺时针1分。

14.2743:解:长直载流导线的磁感强度为1分。

如图所示,设t =0时线圈与长直导线共面,且活动的b边与长直导线相距最远,则在时刻t,该边与长直导线的距离为3分。

线圈中的磁通量:

3分。3分。

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