202320231大学物理（二）练习题及答案

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1、2023-2023-1 大学物理二练习题及-答案 - 大学物理二练习题 第八章一 真空中的恒定磁场 1某电子以速率v?104m/s在磁场中运动，当它沿x轴正向通过空间A点时，受到的力沿y轴正向，力的大小为F?8.01?10?17N；当电子沿y轴正向再次以同一速率通过A点时，所受的力沿z轴的分量Fz?1.39?10?16N。求A点磁感应强度的大小和方向。 2真空中有两根互相平行的无限长直导线L1和L2，相距10.0cm，通有相反方向的电流，I1?20A，I2?10A。求在两导线所在平面内、且与导线L2相距5.0cm的两点的磁感应强度大小。 3无限长直导线折成V形，顶角为?，置于x?y平面内，y?

2、P(0,a)其一边与x轴重合，如下图，通过导线的电流为I。求y轴上点P(0,a)处的磁感应强度。 4如下图，用两根互相平行的半无限长直导线L1和L2把半径为R的均匀导体圆环联到电上，通过oIo?IxRaL1直导线的电流为I。求圆环中心o点的磁感应强度。 L2I b5将通有电流I的长导线中部弯成半圆形，如图所z示。求圆心o点的磁感应强度。 IIRR B IIyoo ?o II A x 6将同样的几根导线焊成立方体，并将其对顶角A、B接到电上，那么立方体框架中的电流在其中心处所产生的磁感应强度等于 。 7如下图，半圆形电流在xoz平面内，且与两半无限长直电流垂直，求圆心o点的磁感应强度。 I d8

3、在一通有电流I的长直导线旁，放置一个长、宽分b别为a和b的矩形线框，线框与长直导线共面，长边与直导a线平行，二者相距d，如下图。求通过线框的磁通量- 。 I ?n 1 S60o?B 9在匀强磁场中，取一半径为R的圆，圆面的法线n与磁感应强度B成60o角，如下图，那么通过以该圆周为边线的任意曲面S的磁通量- 。 10在真空中，有两个半径一样的圆形回路L1、L2，圆周内都有稳恒电流I1、I2，其分布一样。在图(b)中，回路L2外还有稳恒电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，如下图，那么以下表达式正确的选项是 -(A) ?B?dl?B-dl，BP1?BP2； L1L2-(B) -L1-B?dl

4、-?B?dl，BP1?BP2； L2I1?I1?I2?(a)?P1L1I2?(b)?P2L2?I3(C) (D) -L11-B?dl-?B?dl，BP1?BP2； L2L2-L-B?dl-B-dl，BP1?BP2. 11如下图，在圆形电流I所在平面内，选取一同心圆形闭合回路L，那么由安培环路定理看出，以下结论正确的选项是 -(A) -LB?dl?0，且环路L上任一点，B?0； L-I (B) ?，且环路上任一点，； B?dl?0LB?0?L (C) (D) -L-B?dl?0，且环路L上任一点，B?0； -B?dl?0，且环路L上任一点，B?常量。 -L12沿长直金属圆筒长度方向流通稳恒电流I

5、，在横截面上电流均匀分布。筒内空腔各处的磁感应强度为 ，筒外空间离轴线r处的磁感应强度为 。 13无限长直载流空心圆筒导体的内、外半径分别为a、b，假设电流在导体截面上均匀分布，那么空间各点的磁感应强度大小与场点到圆柱轴线的间隔 r的关系定性图为 BBBB rrroooor abababab (A)(B)(C)(D) 14一长直螺线管是由直径d?0.2mm的漆包线密绕而成，当它通以I?0.5A的电流时，其内部的磁感应强度B? 忽略绝缘层的厚度。 15如下图，在宽度为d的导体薄片中，沿其长度方向流过电流I，电流I沿导体宽度方向均匀分布。求导体外薄片中线附近处的磁感应强度的大小。 16一个电量为q

6、的粒子在匀强磁场中运动，以下哪种说法是正确的？ d 2 (A) 只要速度大小一样，粒子所受的洛仑兹力就一样； (B) 当速度不变时，假设电量由q变为?q，那么粒子受力反向，数值不变； (C) 粒子进入磁场后，其动能和动量都不变； (D) 由于洛仑兹力与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。 17在匀强磁场中，两个带电粒子的运动轨迹如下图，那么 ? ? ? - A两粒子的电荷必同号； B B两粒子的电荷可以同号也可以异号； ? ? ? ? C两粒子的动量大小必然不同； ? ? ? ? D两粒子的运动周期必然不同. ? ? ? ? 18一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，通

7、过其运动轨道所围面积内的磁通量 (A) 正比于B，反比于v2； (B) 反比于B，正比于v2； (C) 正比于B，反比于v； (D) 反比于B，反比于v。 ?19电流元Idl在磁场中某处沿正东方向放置时不受力，把此电流元转到沿正北方向放-置，受到的安培力竖直向上，该电流元所在处磁感应强度沿 方向。 ?，b20半径为R、流有稳恒电流I的四分之一圆弧形载流导线bcB?按图示方向置于均匀外磁场B中，该导线所受安培力的大小IR为 ；方向为 。 oc 21半径R?0.1m的半圆形闭合线圈，载有I?10A的电流，放在磁?oB感应强度大小为0.50T的均匀外磁场中，磁场方向与线圈平行，如图所I示。求 (1)

8、线圈的磁矩； o?(2)线圈受到的磁力矩。 22一个半径为R、电荷面密度为?的均匀带电圆盘，以角速度?绕过圆心且垂直于? ?盘面的轴线旋转。今将其放在磁感应强度为B的均匀外磁场中，磁场的方向垂直于轴线。假设在距盘心为r处取一宽为dr的圆环，那么通过该圆环的电流dI? ，该电流所受磁力矩的大小dM? ，圆盘所受合力矩的大小M? 。 参考答案 1B?0.10T，与z轴正向的夹角为60.020； 2两导线间：B?1.2?10?4T，两导线外L2外测：B?1.3?10?5T； 3B?4B-0I4?acos?(1?sin?-cos?)，方向垂直于纸面向外； ?0I，方向垂直于纸面向外； 4?R 3 5B

9、3-0I4R1(1?)，方向垂直于纸面向外； -?I-I-Iad?b60； 7B?0j?0k； 80ln； 4R2?R2?dB?R29?； 10C； 11(B)； 2?I120，0； 13(B)； 143.14?10?3T； 2?r15?0I； 16(B) ； 17B； 2d18(B)； 19正西方向； 20IBR，垂直纸面向里； 21(1) Pm?0.157A?m2，方向垂直于纸面向外； (2) M?7.85?10?2N?m，方向由o?指向o； 22-rdr，-?rBdr，3-?R4B4. 第九章一 电磁感应 1在长直导线L中通有电流I，矩形线圈ABCD和L在纸面内，且AB边与L平行，如下图

10、。当线圈在纸面内向右挪动时，线圈中感应电动势的方向为_ _ _；当线圈绕AD边旋转，BC边刚分开纸面正向外运动时，线圈中感应电动势的方向为_ _。 AID?B2半径为a的圆线圈置于磁感应强度为的均匀磁场中，线圈平面?与磁场方向垂直，线圈的电阻为R。在转动线圈使其法向与B的夹角BLC-600的过程中，通过线圈的电量与线圈的面积、转动的时间的关系是 (A) 与线圈面积成正比，与时间无关； (B) 与线圈面积成正比，与时间成正比； (C) 与线圈面积成反比，与时间成正比； (D) 与线圈面积成反比，与时间无关. 3在长直导线L中通有电流I，长为a的直导线AC和L在纸?面内，如图放置，其中-600。A

11、C沿垂直于L的方向以恒速度v运CI动，t?0时，A端到L的间隔 为d。求t时刻AC中的电动势。 -dv -A4一根直导线在磁感应强度为B的均匀磁场中以速度v做切?割磁力线运动，导线中相应的非静电场的场强Ek?_ _。 L?B5在竖直向上的匀强稳恒磁场中，有两条与程度面成?角的平行导轨，相距L，导轨下端与电阻R相连。假设质量为m的裸导线ab在导轨上保持匀速下滑，忽略导轨与导线的电阻及它们间的摩擦，感应电动势?i?_，导线ab上 _ 端电势高，感应电流R 4 aLb? 的大小i?_，方向_ _。 6如下图，将导线弯成一正方形线圈边长为2l，然后对折，并使其平面垂直于的大小-_ _。 ?均匀磁场B。

12、线圈的一半不动，另一半以角速度?张开，当张角为?时，线圈中感应电动势?17棒AD的长为L，在匀强磁场B中绕垂直于棒的oo?轴以角速度?转动，AC?L，3那么A、D两点的电势差UA?UD? 。 ? b ? ? ? -B? c? ? ? ? ? ? ? - a ? ? ? d? ? ? ? o -B CAD o?o-B8金属圆板在均匀磁场中以角速度?o?绕中心轴旋转，均匀磁场的方向平行于转轴，如下图。板中由中心至同一边缘点的不同曲线上的总感应电动势的大小_ _ ， 电势高。 ? ? ? ?矩形导电回路，从图示的静止位置开场受恒力F的作?用。在虚线右方空间内，有磁感应强度为B且垂直于9如下图，电阻为

13、R、质量为m、宽为l的l? F ? ? ? ? ? ? ?B图面的均匀磁场，忽略回路的自感。求在回路左边未进入磁场前，回路运动的速度与时间的函数关系。 10一段导线被弯成圆心都在o点，半径均为R的三段?、bc?、ca?，它们构成一个闭合回路。圆弧ab?、bc?、圆弧ab-分别位于三个坐标平面内，ca如下图。均匀磁场B沿x轴?与坐标轴所围成的平面。设磁感应强度的正向穿过圆弧bc变化率为常数kk?0，那么闭合回路abca中感应电动势的zco?Bby?中感应电流沿 方向。大小为 ，圆弧bc ax 11两根互相平行、相距a的无限长直导线载有大小相等、方向相反的电流。长度为b?的金属杆CD与两导线共面且垂直，相对位置如下图，杆以速度v沿平行于直电流的方向运动。求金属杆CD中的感应电动势，C、D两端哪端电势高？ ? ? ? A ? ? ? v? ? ? ? ? ?o v0R0IIB C- ? ? ? ? DR1 R2Caa? ? x ? ? ? b 5 第 11 页 共 11 页