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《张社奇农林大学物理第十章答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、笫十章课后习题参考答案10」将一根导线折成正n边形，其外接圆半径为a,设导线载有电流为I,如图所示。试求：（1）外接圆中心处磁感应强度B0；（2）当n—>00吋，上述结果如何？解：（1）设正n边形线圈的边长为b,应用有限长载流直导线产生磁场的公式，可知各边在圆心处的感应强度大小相等，方向相同，即：dB=^-⑸n&+sin&）=如24加2加2a2加所以，n边形线圈在O点产生的磁感应强度为:X如弩tan。因为20=27i/n,0=7i/n,故有：B严血tang啦tanW2加2加nrti右手法则，bo方向垂直丁•纸面向外（2）
2、当n—g时，（）变的很小，tan0~0,所以：丸七代入上述结果中，得:nju^l兀7t//0/B{}=tan一==2加n2加n2a此结果相当于一半径为a,载流为I的圆线圈在屮心O点产生磁感应强度10.2一宽度为b的无限长金属板，通有电流I。P点为薄板边线延长线上一点,与薄板边缘距离为d。如图所示。试求P点的磁感应强度B。解：建立坐标轴OX,如图所示，P点为X轴上一点。整个金属板可视为无限多条无限长的载流导组成，収其任意一条载流线，其宽度为dx,上载有电流dl=ldx/b,它在P点产生的场强为：dB=业2兀（b+d—兀）2
3、7ib（b+d-x）AInW>P••••••••••••••••••■TddB的方向垂直纸面向里。由于每一条无限长直载流线P点激发上的磁感应强度dB具有相同的方向，所以整个载流金属板在P点产生的磁感应强度为各载流线在该点产生的dB的代数和，即：B=CdB=^-Jo2初b+d-xb=Wgb+“0_2^~~d~方向垂直纸面向里。10.3解：由高斯定理，半球面和圆组成的闭合曲面有p-^=0,因此，穿过半球面的磁场线全部穿过大圆面，因此，通过半球面的磁通量为（/）=^B-dS=B点cosG方向沿0”10.4解：这是一个非对称
4、的电流分布，其磁场分布不满足轴对称，因而不能直接用安培环路定理来求解。可利用补偿法求空腔内磁场的分布。内部具有空腔的载流柱体产生的磁场计算，通常采用挖补迭加法。即假定空腔部分通有等值而反向的均匀电流，其电流密度与实体部分的相同。这样取代的结果，其等价磁场分布即为均匀载流人圆柱体（半径为R）和反向均匀载流厶的圆柱体（半径为r）二者磁场的迭加。本题实体部分的电流密度为.IJ~7U（R2-R2）设半彳射别为R和尺的实心载流长直导体在空腔内任一点P激发的磁感应强度为民和民，由安培环路定理可分别得点P的磁感应强度的大小为B=如。
5、〃
6、/同理B2=扌“0〃2'二今"x〒），~X且了2=-了、B=Bi+B2=^(J1xr1)4-^(J2xr2)二牛厶x（F
7、-石）=寸（jx2）因为Id,故序的大小为B七2益冷为-恒量P的方向由J}xd定，即垂直00’联线向上，这表明空腔内为均匀磁场。10.5解：电子被加速后u=寸!2eUm与B平行的分量耳=-vcos3与B垂直的分量v±=vsin&电子绕一圈的周期T二2岔2加v±vsin^电子从T到M所需时间为：tx=—=—^—yVCOS&电子的回旋半径为77?vsin6^'eB电子击屮M的条件是：t{=kTk=L2
8、3,联立解得:„.27rcos012mUB=kd10.6解：adr,它受力方向向上dF=13如亘所以F=?=2〃r{2/rr2兀a10.7解：根据磁场强度的腔加原理，可先求出两个水平磁场所产生的合磁场。B=B^B2导线沿D方向放置时受力为零。10.8解：带电粒子垂直于电场和磁场方向运动，同时■受到电场力F二qE和洛仑兹力f=qVB。若粒子的速度为v时，qE=qvB则粒子将沿y轴做匀速直线运动若gEvguB则粒子将偏向z轴正方向偏转运动若qE>qvB则粒子将偏向z轴负方向偏转运动10.9解：（1）该圆环产生运流电流1=生=
9、亠一=几宓,在轴线上距离环心x处产生的T271/CD磁感应强度为：二“0R2/二“°"2(/?2+x2)3/2~2(/?2+x2)3Z2_兀㈣凉‘_（疋+兀2）3/2（2）此圆环的磁矩为P的方向沿兀轴正向。Pm=IS=AcdRtiR2=2兀2仙氏的方向沿兀轴正向。10.10氢原子处在基态时，它的电子可看作是在半径a=o.52X10-8cm的轨道上作匀速圆周运动,速率V=2.2xl08cin-s-1.求电子在轨道中心所产生的磁感应强度和电子磁矩的值.解：电子在轨道中心产生的磁感应强度H(}evxa如图，方向垂直向里，大小为
10、电子磁矩E”在图屮也是垂直向里，大小为1厨y9.2X10^AW10.11解：线圈受到磁力矩为M=PmxB每个线圈磁矩为Pm=IS=10x0.2x0.15=0.3所以线圈受到的最大力矩为M=州“〃=10x0.3x1.5x10」=4.5x10」10.12解：设有1、2无限大载流平面，各载有反向等值面电流K,如图，先计算载
