大学物理学 上册 (孙厚谦 著) 清华大学出版社 课后答案 第7章

时间:2025-07-15

第7章

7-1 如图,一个处在真空中的弓形平面载流线圈acba,acb为半径为R 2cm的圆弧,ab为圆弧对应的弦,圆心角 aob 900, I

习题7-1图

7-2 将载流长直导线弯成如图所示的形状,求O点磁感应强度。

习题7-2图

40A,试求圆心O点的磁感应强度的大小和方向。

I

I

.caw

om

R

7-3 一圆形载流导线圆心处的磁感应强度为B1,若保持导线中的电流强度不变,而将导线变成正方形,此时回路中心处的磁感应强度为B2,试求B1:B2。

hd

的点P处的磁感应强度。

7-4 如图示,一宽为a的薄长金属板,均匀地分布电流I,试求在薄板所在平面、距板的一边为a

ww

.k

习题7-4图

7-5 在真空中有两个点电荷 q,相距为3d,它们都以角速度 绕一与两点电荷连线垂直的轴转动。 的磁场。

7-6 玻尔氢原子模型中,电子绕原子核作圆轨道运动,圆轨道半径为

q到转轴的距离为d。试求转轴与电荷连线交点处

5.3 10 11m,频率 6.8 1015Hz,求(1)作圆周运动的电子在轨道中心

产生的B的大小;(2)作圆周运动电子的等效磁矩。

7-7 一内半径为a,外半径为b的均匀带电圆环,绕过环心O且与环平面垂直的轴线以角速度 逆时针方向旋转,环上所带电量为 Q,求环心O处的

磁感应强度B。

155

7-8 半径为R的薄圆盘均匀带电,总电量为q。令此盘绕通过圆盘中心且垂直盘面的轴线匀速转动,角速度 ,求圆盘中心O处的磁感应强度。

7-9 如图所示是一根很长的长直圆管形导体的横截面,内外半径分别为a和b,导体内载有沿轴线方向的电流I,且电流I均匀分布在管的横截面上。试求导体内部(a r

习题7-9图

b)的磁感应强度分布。

7-10 半径为a的长导体圆柱,内部有两个直径为a的圆柱形空腔,如图所示。电流I从纸面流出并均匀分布在导体截面上,试求P点和P2点的磁感应强度B的大小。 1

w

ww

.k

hd

aw

习题7-10图

7-11 如图所示,—根很长的直载流圆柱导体,半径为R,电流I均匀分布在其截面上.求阴影部分

习题7-11图

(1)比较这些粒子7-12 质子、氘核与α粒子通过相同的电势差而进入均匀磁场作匀速圆周运动。动能的大小;(2)已知质子圆轨道的半径为10cm,求氘核和α粒子的轨道半径。

156

的磁通量。

.c

o

7-13 一个动能为2000eV的正电子,射入磁感应强度B=0.1T的均匀磁场中,正电子的速度与B成890角,试求正电子螺旋运动的周期、螺距和半径。

7-14 在霍耳效应实验中,宽1.0cm、长4.0cm、厚1.0×10cm的导体,沿长度方向载有3.0A的电流,当磁感应强度B=1.5T的磁场垂直地通过该薄导体时,产生1.0×10-5V的横向霍耳电压(在宽度两端),试求 (1)载流子的漂移速度;(2)每立方厘米的载流子数目;(3)假设载流子是电子,试就一给定的电流和磁场方向在图上画出霍耳电压的极性。

7-15 如图所示,一长直导线AB载有电流I1=20A,其旁放一段导线cd通有电流I2=且AB10A,

-3

习题7-15图

10cm

hd

aw

习题7-17图

1cm

7-16 无限长载流直导线通有电流I1,一长为a,宽为b的矩形线框ABCD

通以电流I2,与直导线共面,AB边与直导线平行,若线AB与长直导线相距为d(如图),求ABCD

四条边所受的力的大小和方向。

7-17 如图所示,在长直导线旁有一矩形线圈与导线共面。导线中通有电流I1=20A,线圈中通有电流

I2= 10A。求矩形线圈受到的合力。已知a=1cm,b=9cm,l=20cm。

w

习题7-16图

ww

.k

.c

om

157

与cd在同一平面上且互相垂直,如图示,试求导线cd所受的磁场力。

7-18 如图,一半径R 0.1m的半圆形闭合线圈(匝数N磁场中,磁场方向与线圈平行,已知B 3.0 10到磁力矩的大小和方向(以直径为转轴)。

习题7-18图

2

1000)载有电流I 10A,放在匀强

(2)线圈所受T,求(1)线圈磁矩的大小和方向;

B

7-19 一边长为a的正方形线圈,载有电流I,处在均匀外磁场B0中,B0的方向如图所示。线圈可

T。

ww

.k

hd

F

B0

aw

F

其相对磁导率(μr>1)。沿圆柱的轴线方向均匀地通有电流,7-20 一半径为R的无限长圆柱形导体,

7-21 螺绕环中心周长L 10cm,环上线圈匝数N

其电流密度为j(单位截面积上的电流)。试求磁场强度H和磁感应强度B的分布。

w

习题7-19图

200匝,线圈中通有电流。 (1)当管内

4200的磁性物

是真空时,求管中心的磁场强度H和磁感应强度B0;(2)若环内充满相对磁导率 r

质,则管内的B和H各是多少?*(3)磁性物质中心处由导线中传导电流产生的B0和由磁化电流产生的

B 各是多少?

158

.c

om

绕通过中心的竖直轴OO’转动,转动惯量为J。试求线圈在如图所示的平衡位置附近作微小摆动的周期

第7章 稳恒磁场

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