大学物理第8章 磁场题库2(含答案)
-
第八章
磁场
填空题
（简单）
1
、将通有电流为
I
的无限长直导线折成
1/4
圆环形状，已知半圆环的半径为
R
，则圆心
O
点的磁
感应强度大小为
0
I
8
R
。
2
、磁场的高斯定理表明磁场是
无源场
。
3
、只要有运动电荷，其周围就有
磁场
产生；
4
、
（如图）无限长直导线载有电流
I
1
，矩形回路载有电流
I
2
，
I
2
回路的
AB
边与长直导线平行。电
流
I
1
产生的磁场作用在
I
2
回路上的合力
F
的大小为
合）
4
题图
5
题图
<
/p>
0
I
1
I
2
L
0
I
1
I
2
L
，
F
的方向
水平向左
。
（综
2
a
2
(
a
b
)
5
、有一圆形线圈，通有电流
I
，放在均匀磁场
B
中，线圈平面与
B
垂直，则线圈上
P
点将
受到
安培
力的作
用，其方向为
指向圆心
，线圈所受合力大小为
0
。
（综合）
n
6<
/p>
、
B
d
l
0
I
i
是
磁场中的安培环路定理
，它所反映的物理意义
l
i
0
是
在真空的稳恒磁场中，磁感强度
B
沿任一闭合路径的积分等于
和。
0
乘以该闭合路径所包围的各电流的代数
7
、磁场的高斯定理表明通过任意闭合曲面的磁通量必等于
0
。
8
、电荷在磁场中
不一定
（填一定或不一定）受磁场力的作用。
9
、磁场最基本的性质是对
运动电荷、载流导线
有力的作用。
10
< br>、如图所示，在磁感强度为
B
的均匀磁场中，有一半径为
R
的半球面，
B
与半球面轴线的夹角为
。求通过
该半球面的磁通量为
B
R
cos
。
（综合）
12
、一电荷
以速度
v
运动，它既
产生
电场，又
产生
磁场。
< br>(
填“产生”或
10
题图
2
“不产生”
)
13
、一电荷为
+q
< br>，质量为
m
，初速度为
周
运动，其回旋半径
R=
0
的粒子垂直进入磁感应强度为
B
的均匀磁场中，粒子将作
匀速圆
m
0
2
m
，回旋周期
T=
< br>
。
Bq
Bq
14
、
把长直导线与半径为<
/p>
R
的半圆形铁环与圆形铁环相
连接（如图
a
、
b
所示）
，若通以电流为
I
，则
a
圆心
O
< br>的磁感应强度为
___0__________
；
图
b
圆心
O
的磁感应强度为
0
I
4
R
。
15
、
在磁场中
磁感应强度
B
沿任意闭合路径的线积分总等于
< br>
0
数学表达式为
I
i
。
这一重要结论称为磁场的环路定理，
其
B
dl
I
。
l
0
16
、磁场的高斯定理表明磁
场具有的性质
磁感应线是闭合的，磁场是无源场
。
18
、在磁场空间分别取两个闭合回路，若两个回路各自包围载流导
线的根数不同，但电流的代数和相同，则磁
感应强度沿两闭合回路的线积分
相同
,
两个回路的磁场分布
不相同
。
（填“相同”或“不相同”
）
判断题
（简单）
1
、安培环路定理说明电场是保守力场。
（
×
）
2
、安培环路定理说明磁场是无源场。
（
×
）
3
、磁场
的高斯定理是通过任意闭合曲面的磁通量必等于零。
（
√
）
4
、电荷
在磁场中一定受磁场力的作用。
（
×
）
5
、一电
子以速率
V
进入某区域，若该电子运动方向不改变，则该区域一
定无磁场；
（
×
）
<
/p>
6
、在
B=2
特
的无限大均匀磁场中，有一个长为
L1=2.0
米，宽
L2=0.50
米的矩形线圈，设线圈平
面的法线方向与磁场方向相同，则线圈的磁通量为
1Wb
。
（
×
）
7
、磁场力的大小正比于运动电荷的电量。如果电荷是负的，它
所受力的方向与正电荷相反。
（
√
）<
/p>
8
、运动电荷在磁场中所受的磁力随电
荷的运动方向与磁场方向之间的夹角的改变而变化。当电荷的运动方向
与磁场方向一致时
，它不受磁力作用。而当电荷的运动方向与磁场方向垂直时，它所受的磁力为最大。
（
√
）
9
、作用
在运动电荷上的磁力
F
的方向总是与电荷的运动方向垂直
。
（
√
）
10
、均匀带电圆环中心的磁感应强度必然为零。
（
√
）
单项选择题
1
、
（简单）
磁场的高斯定理说明了
稳恒磁场（
）
（
1
）
磁场是闭合场
；
（
2
）磁感强度和面积的乘积为零；
（
3
）磁场是有源场；
（<
/p>
4
）磁感线是不闭合曲线。
2
、
（一般综合）
两无限
长平行直导线的距离为
d
，各自通有电流为
I
1
和
I
2
，且电流的流向相同，则（
）
（
1
）两导线上每单位长度所受的相互排斥力为
2
（
2
）
两导线上每单位长度所受的相互吸引力为
2
（
3
）两导线上每单位长度所受的相互吸引力为
4
（
4
）两导线之间没有相互
作用力。
I
1
I
2
d
；
I
1
I
2
d
；
I
1
I
2
d
；
3
、
< br>（简单）
在真空稳恒磁场中，安培环路定理的数学表达式为：
A
、
l
B
dl
< br>
I
；
B
、<
/p>
0
s
l
I
B
dl
0
I
；
C
、
Bdl
；
D
、
<
/p>
Bd
l
0
I
。
l
0
l
4
、
（简单）
磁场的高斯定理
B
d
s
0
说明了稳恒磁场
A
、磁感线是不闭合曲线；
B
、磁感强度和面积的乘积为零；
C
、
磁场是无源场；
D
、磁场是有源场。
5
、
（简单）一电子以速率
进入某一区域，如果观测到该电子做匀速直线运动，那么该区域
( )
A
．一定没有电场，但不一定没有磁场；
B
．一定没有电场，也一定没有磁场；
C.
一定有电场，但不一定有磁场；
D
．
既可能有电场，也可能有磁场
6
、
（简单）
一带电量为
q
的粒子，以速度
v
进入电场和磁场所在的区域，保持速度的大
小和方向都不变，则
E
和
B
可能为：
（
A
）E ≠ 0 B = 0
（
B
）
E =
0
B ≠ 0 （
C
）
E
与
B
平行
（
D
）
E
与
B
反平行
7
、
（简单）
一带电粒子垂直射入均匀磁场，如果其
m
增大
到
2
倍，
V
增
大到
2
倍，
B
增大到
4
倍，则粒子圆周
运动范围内的
磁通量增大到原来的
A
、
2
倍
；
B
、
4
倍
；
C
、
1/2
倍
；
D
、
1/4
倍
。
8
、
（一般综合）如图所示，一宽为
b
的薄金属板，其电流为
I
，则在薄板
的平
面上，距板的一边为
r
的点
P
的磁感强度
B
的大
小及方向为
[ ]
（
1
）方向垂直纸面向外，大小为
I
2
b<
/p>
b
ln
r
r
（
2
）方向垂直纸面向上，大小为
I
2
< br>
I
2
b
b
ln
r
r
b
l
n
r
r
（
3
）
方向垂直纸面向里，大小为
（
4
）方向垂直纸面向下，大小为
I
2
b
ln
r
r
10
、
（一般综合）
两无限长平行直导线之间的距离为
d
，
各自通有电流为
I
1
和<
/p>
I
2
，
且电流的
流向相同，
则
（
）
I
1
I
2
A
．两导线上每单位长度所受的相互排斥力为
2
d
；
B
．两导线之间没有相互作用力；
<
/p>
C
．两导线上每单位长度所受的相互吸引力为
I
1
I
2
4
d<
/p>
I
1
I
2
2
d
；
D
．
两导线上每单位长度所受的相互吸引力为
。
11
、<
/p>
（一般综合）
两平行的无限长载流直导线，分别通有电流
I
1
和
I
2
，如图所示。
已知其中间
P
点处的磁感强度
B = 0
，则两电
流
I
1
和
I<
/p>
2
的大小和方向
A.
I
1
>
I
2
，同向；
B.
I
1
>
I
2
，反向；
C. I
1
<
I
2
，同向；
D.
I
1
<
I
2
，反向。
12
、
（
简
单
）
电
量
为<
/p>
q
的
粒
子
在
均
匀
磁
场
中
运
动
,
下
列
说
法
正
确
的
是
（
）
(A)
只
要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；
(B)
速度相同，带电量符号相反的两个粒子，它们受磁场力的方向相反，大小相等
< br>;
(C)
质量为
m
，电量为
g
的粒子受洛伦兹力作用，其动能和动量
都不变；
(D)
洛伦兹力总与速度方
向垂直，所以带电粒子的运动轨迹必定是圆。
13
、
（简单）
一半径为
r<
/p>
的细导线圆环中通有稳恒电流
I
，在远离
该环的
P
点处的磁感应强度
(A)
与
Ir
成正比；
(B)
与
Ir
2
成正比；
(C)
与
I
／
r
< br>成正比；
(D)
与
I
／
r
2
成正比。
11
题图
1
4
、
（简单）
在一平面内有两条垂直交
叉但相互绝缘的导线，流过每条导线的电流
I
的大小相等，其方
向如图所示，问哪些区域中某些点的磁感应强度
B
可能为零
[
]
（
1
）仅在象限Ⅰ；
（
2
）仅在象限Ⅰ、
Ⅲ；
（
3
）
仅在象限Ⅰ、Ⅳ；
（
4
）
仅在象限Ⅱ、Ⅳ
15
、<
/p>
（综合）
粒子与质子以同一速率垂直于
磁场方向入射到均匀磁场中，它们各
自作圆周运动的半径比为
R
14
题图
:
R
P
和周期
比
T
:
T<
/p>
P
分别为：
[
]
(1)
1
和
2
；
（
2
）
1
和
1
；
<
/p>
（
3
）
2
和
2
；
（
4
）
2
和
1
；
16
、
（简单）
通以稳恒电
流的长直导线，在其周围空间
[
]
A
．只产生电场
B
．只产生磁场
C
．既产生电场，又产生磁场
D
．既不产生电场，也不产生磁场
1
7
、
（一般综合）将空螺线管通以正弦交流电，由其空心螺线管
的一端沿中心轴线射入一束电子流。则电
子在空心螺线管内的运动情况是（
）
A
、简谐运动；
B
、
匀速直线运动；
C
、匀加速直线运动；
D
、匀减速直线运动
18
、
（一般综合）
一电量为
q
的粒子在均匀磁场中运动，下列哪些说法是正确的？
(1)
只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同；
(2)
速度相同，电量分别为
< br>+q
和
-q
的两个粒子所受磁场
力的方向相反，大小相等；
(3)
质
量为
m
，电量为
q
的带电粒子，受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变；
(
4)
洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。
< br>
19
、
（简单）
一带电粒子垂直射入均匀磁场，则它将作
（
）
A
、匀速圆周运动
；
B
、变速圆周运动
；
C
、直线运动
；
D
、匀加速直线运动
。
20
、<
/p>
（一般综合）有一由
N
匝细导线绕成的边
长为
b
的正方形线圈，通有电流
I
，置于均匀外磁场
B
中，当线
圈平面的法线方向与外磁场方向垂直时，该线圈所受的磁力矩
M
的大小为
[ ]
2
NIb
B
；
（
2
）
Nb
IB
/
2
；
< br>
（
1
）
< br>2
2
NIb
B
< br>/
4
；
（
4
）
0
。
（
3
）
21
、
（简单）
（如图）在一圆形电流
I
所在的平面内
，选取一个同心圆形闭合回路
L
，则由安培环路定理可知
( )
(1)
B
d
l
0
L
，且环路上任意一点
B =
0
；
I
L
O
21
题图
(2)
B
d
l
0
L
L
，且环路上任意一点
B
≠
0
；
< br>
(3)
B
d
l
0
B
d
l
0
L
，且环路上任意一点
B
≠
0
；
(4)
，且环路上任意一点
B
=
常量。
22
、
（简单）
一半圆形闭合线圈（如图二、
1
）
，其半径为
R
，通有电流
I
，若将它放入均匀磁场
< br>B
中，
B
的方向
和线圈平面平行，此线圈所受到的磁力
F
和磁力矩
M
为（
）
。
1
F=2RIB , M=
R
2
BI
2
（
1
）
F=2RIB ,
M=0
；
(2)
；
1
F=0, M=
< br>R
2
BI
2
(3)
F=0 , M=0
；
(4)
。
23
、
（简单）
通以稳恒电流的长直导线，在其周围空间
[ ]
22
题图
A
．只产生电场；
B
．一定会产生磁场；
C
．不产生电场，只产生变化的磁场；
D
．既不产生电场，又不产生磁场
2
4
、
（简单）在真空稳恒磁场中，安培环路定理的数学表达式为
：
（
）
A
、<
/p>
l
I
B
dl
0
；
B
、
B<
/p>
dl
I
；
l
0
C
、
l
I
< br>
Bdl
< br>0
；
D
、
Bd
l
<
/p>
I
l
0
。
计算题
1
、
（简单）
如图所示，一根长直导线载
有电流
I
1
＝
30A
，矩形回路载有电流
I
2
＝
20A,
试计算作用在回路上的合力。已知
d
＝
1.0cm
，
b
＝
8.0cm
< br>，
l=0.12 m
。
计算题
1
图