物理作业(下)_新版和答案

《物理作业(下)_新版和答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、92大学物理作业本（下）参考答案姓名班级学号南京理工大学应用物理系2002年7月92第九章稳恒磁场练习一1、两个粗细不同、长度相同的铜棒串联在一起，在两端加有一定的电压V，如图所示，略去分界处的边缘效应，问：（1）通过两棒的电流强度是否相同？（2）通过两棒的电流密度是否相同？（3）两棒中的电场强度是否相同？（4）细棒两端和粗棒两端的电压是否相同？解：通过两棒的电流强度相同；（串联）（1），　即通过两棒的电流密度不同；（2），　即两棒中的电场强度不同；（3），即细棒两端和粗棒两端的电压不同。2、一铜棒的横截面积为20mm×80mm，长为2m，两端的电势差为50mV。已知铜的

2、电阻率为ρ＝1.75×10-8Ω·m，铜内自由电子的数密度为8.5×1028/m3。求：（1）棒的电阻；（2）通过棒的电流；（3）棒内的电流密度；（4）棒内的电场强度；（5）棒所消耗的功率；（6）棒内电子的漂移速度。解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）3、金属导体中的传导电流是由大量的自由电子的定向漂移运动形成的，自由电子除无规则热运动外，将沿着电场强度的反方向漂移。设电子电量的绝对值为e，电子的“漂移”速度的平均值为，单位体积内自由电子数为n，求金属导体中的传导电流密度大小。92解：4、在如图所示的一段电路中，两边为电导率很大的导体，中间有不两层电导率分别为和的均匀

3、导电介质，其厚度分别为和，导体的横截面积为S，当导体中通有稳恒电流强度I时，求：（1）两层导电介质中电场强度的和；（2）电势差和。解：，，（1）5、某闭合三棱柱面如图所示，处于磁感应强度大小为、方向沿x轴正方向的均匀磁场中。已知ab=30cm,be=ad=30cm,ae=50cm,求：（1）通过图中abcd面的磁通量；（2）通过图中befc面的磁通量；（3）通过图中aefd面的磁通量。解：因为，设各面向外法线为正。（1）（2）92（3）练习二1、如图所示，在被折成钝角的长直导线通中有20安培的电流。求A点的磁感应强度。设a=2.0cm，。解：A点处的磁感应强度是由与两段载

4、流导线分别产生的磁感应强度的矢量迭加由于A点位于得延长线上，所以。在如图中有，，QPAOaI120˚Irβ1β2由右手螺旋定则可得到的方向垂直于纸面向外。2、有一宽为a的无限长薄金属片，自下而上通有均匀分布的电流I，如图所示，求图中P点处的磁感应强度B。解：宽度为a的无限长载流金属片，可看作是由许多长直电流组成。每一长直电流的宽度为dx，电流为dI选取坐标如图，则dx处长直电流dI在P点产生的dB为方向垂直纸面向里，而所有dI在P点处产生的磁场方向均相同，所以方向垂直纸面向里。IlOPaxdxx923、半径为R的圆环，均匀带电，单位长度所带的电量为，以每秒n转绕通过环心并

5、与环面垂直的轴作等速转动。求：（1）环中的等效电流强度；（2）环的等效磁矩；（3）环心的磁感应强度；（4）在轴线上距环心为x处的任一点P的磁感应强度。解：（1）此环旋转时，相当于一载流圆形线圈，相应的电流为（2）环的等效磁矩为载流圆形线圈上任一点处的磁感应强度为于是：（3）在圆心处（）（4）在轴线上离环心为x处4、一载有电流I的圆线圈，半径为R，匝数为N。求轴线上离圆心x处的磁感应强度B，取R=12cm，I=15A，N=50，计算x=0cm，x=5.0cm,x=15cm各点处的B值；解：（1）根据圆电流在轴线上距中心x处的磁感应强度公式，代入，，。：：：（2）当时，半径为

6、R，电流为I的N匝载流线圈的磁矩为，所以这一公式与电偶极子在其轴线延长线上一点产生得电场强度92相比较，可知载流线圈在其轴线上处，其磁场与一个得磁偶极子在其延长线上产生的磁场相当。925、半径为R的薄圆盘上均匀带电，总电量为q，令此盘绕通过盘心且垂直盘面的轴线匀速转动，角速度为，求RrdrxPω（1）轴线上距盘心x处的磁感应强度；（2）圆盘的等效磁矩。解：（1）圆盘每秒转动次数为，圆盘上面密度为，在圆盘上取一半径为r，宽度为dr的细圆环（如图），所带电量为。细圆环的转动相当于一圆电流，其电流大小为它在轴线上距盘心为x处的P点所产生的磁感应强度大小为：故P点处总的磁感应强度

7、大小为：变换积分所以的方向与得方向相同（），或相反（）。（2）整个圆盘磁矩：6、在一半径R=1.0cm的无限长半圆柱形金属薄片中，自上而下通有电流I=5.0A，如图所示。求圆柱轴线上任一点P处的磁感应强度。P解：如图无限长半圆柱形载流金属薄片，可看作由许多无限长直线电流所组成。对应于宽为的窄条无限长直导线中的电流为xyθθdθP它在P点处产生的磁感应强度对所有窄条电流积分得92所以P点的磁感应强度的大小方向沿x轴负方向。92练习三1、如图所示，两导线中的电流和均为8A，对图中所示的三条闭合曲线a、b、c，（1）分别写出安培环路