2022年大学物理学第十二章思考题习题.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载摸索题12.1 在电子仪器中, 为了减弱与电源相连的两条导线的磁场,通常总是把它们扭在一起；为什么？12.2 两根通有同样电流的I 的长直导线十字交叉放在一起,交叉点相互绝缘（图12.31）；试判定何处的合磁场为零；12.3 一根导线中间分成相同的两支,上的合磁场如何？形成一菱形 （图 12.32）；通入电流后菱形的两条对角线12.4 说明等离子体电流的箍缩效应,即等离子柱中通以电流时（图 12.33）,它会受到自身电流的磁场的作用而向轴心收缩的现象；12.5 讨论受控热核反应的托卡马克装置中,等离子体除了受到螺绕环电流的磁约束外也受到自身的感应电流 （由中心感应线圈中的变化电流引起,等离子体中产生的感应电流常超过名师归纳总结 6 10 A）的磁场的约束（图12.34）；试说明这两种磁场的合磁场的磁感应线围着等离子体环第 1 页,共 8 页轴线的螺旋线（这样的磁场更有利于约束等离子体）；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载12.6 考虑一个闭合的面,它包围磁铁棒的一个磁极；通过该闭合面的磁通量是多少？12.7 磁场是不是保守场？12.8 在无电流的空间区域内,假如磁力线是平行直线,那么磁场肯定是匀称场；试证明之；12.9 试证明：在两磁极间的磁场不行能像图12.35 那样突然降到零；12.10 如图 12.36 所示,一长直密绕螺线管,通有电流I；对于闭合回路L ,求L Bdr.12.11 像图 12.37 那样的截面是任意外形的密绕长直螺线管,管内磁场是否是匀称磁场？其名师归纳总结 磁感应强度是否仍可按B0nI运算？第 2 页,共 8 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载12.12 图 12.39 中的充电器充电（电流 Ic 方向如下列图）和放电（电流 Ic 的方向与图示方向相反）时,板间位移电流的方向各如何？习题1r 处的磁场方向又各如何？12.1 求图 12.38 各图中 P 点的磁感应强度B 的大小和方向；12.2 高压输电线在地面上空25m 处,通过电流为1 .8103A（1）求在地面上由这电流所产生的磁感应强度多大？（2）在上述地区,地磁场为0 .610-4T,问输电线产生的磁场与地磁场相比如何？0.8m 处,该导线中电流为20A ；12.3 在汽船上,指南针装在相距载流导线（1）该电流在指南针所在处的磁感应强度多大（导线作为长直导线处理）？（2）地磁场的水平重量（向北）为 0；10-4 T；由于导线中电流的磁场作用,指南针的指向要偏离正北方向；假如电流的磁场方向是水平的而且与地磁场垂直,指南针将偏离正北方向多少度？求在最坏情形下,上述汽船中的指南针偏离正北方向多少度；12.4 两根导线沿半径方向被引到铁环上A,C 两点；电流方向如图12.39 所示；求环中心O处的磁感应强度是多少？名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 12.5 两平行直导线相距优秀学习资料欢迎下载220A,如图 12.40 所示；求：d=40cm,梅根导线载有电流I1I（1）两导线所在平面内与该两导线等距离的一点处的磁感应强度；（2）通过图中灰色区域所示的面积的磁通量（设r1r210cm ,l25cm）；12.6 如图 12.41 所示,求半圆形电流I 在半圆的轴线上离圆心距离x 处的 B；12.7 连到一个大磁铁, 通有I15 . 03 10A的电流的长引线构造如下：中间是始终径为5.0cm名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载的铝棒,四周同轴地套以内直径为 7.0cm,外直径为 9.0cm 的铝桶作为电流的回程（筒与棒间充以油类并使之流淌以散热）；在每件导体上电流密度匀称；运算从轴心到圆筒外侧的磁场分布（铝和油本身对磁场无影响）,并画出相应的关系曲线；-到12.8 依据无限长直电流的磁场公式（12.10）,用积分法求：（1）无限长圆周匀称面电流I 内外的磁场分布；（2）无限大平面匀称电流（面电流密度j）两侧的磁场分布；12.9 图 12.11 圆电流 I 在其轴线上磁场由式（12.11）表示；试运算磁场沿轴线从的线积分以验证安培环路定理式（12.10 试设想一矩形回路（图B0nI；12.24）；为什么可忽视此电流“ 回路” 的“ 回程” 部分？12.42 ）并利用安培环路定理导出长直螺线管内的磁场为*12.11 两个半无限长直螺线管对接起来就形成一无限长直螺线管；对于半无限长直螺线管（图 12.43）,试用叠加原理证明：（1）通过管口的磁通量正好是通过远离管口内部截面的磁通量的一半；（2）紧靠管口的那条磁感线abc 的管外部分是一条垂直于管轴的直线；名师归纳总结 （3）从管侧面“ 漏出” 的磁感线在管外弯离管口,如图中def 线所表示的那样；第 5 页,共 8 页（4）在管内深处离管轴r0 的那条磁感线通过管口时离管轴的距离为r2r 0；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载12.12 讨论受热控核反应的托卡马克装置中,用螺绕环产生的磁场来约束其中的等离子体；设某一托卡马克装置中环管轴线的半径为3.2.0m,管截面半径为1.0m,环上匀称绕有10km长的水冷铜线； 求铜线内通入峰值为7104A的脉冲电流时, 管内中心的磁场峰值多大（近似地按恒定电流运算）？12.13 如图 12.44 所示,线圈匀称密绕在截面为长方形的整个木环上（木环内外半径分别为R1 和 R2,厚度为h,木料对磁场分布无影响）,共有 N 匝,求通入电流I 后,环内外磁场的分布；通过管截面的磁通量是多少？12.14 两块平行的大金属板上有匀称电流流通,面电流密度都是j,但方向相反； 求板间和板外的磁场分布；名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载12.15 无限长导体圆柱沿轴向通以电流 I,截面上各处电流密度匀称分布,柱半径为 R；求柱内外磁场分布；在长为 l 的一段圆柱内围绕中心轴线的磁通量是多少？12.16 有一长圆柱形导体,截面半径为R；今在导体中挖去一个与轴平行的圆柱体,形成一个截面半径为 r 的圆柱形空洞, 其截面如图 12.45 所示； 在有洞的导体柱内有电流沿柱轴方向流通；求洞中各处磁场分布,电流密度为 J,从柱轴到空洞之间的距离为 d；12.17 亥姆霍兹（ Helmholtz ）线圈常用于在试验室中产生匀称磁场；这线圈由两个相互平行的共轴地细线圈组成（图12.46）；线圈半径R,两线圈相距也为R,线圈中通以同方向的相等电流；（1）求 z 轴上任一点的磁感应强度；（2）证明在 z=0 处dB 和 dzd2B两者都为零；q；试证明：当它绕通过盘心而垂直于dz212.18 一个塑料圆盘,半径为R,表面匀称分布电量盘面的轴以角速度转动时,盘心处的磁感应强度B0q；2R12.19 一平行板电容器的两板都是半径为5.0cm 的圆导体片,在充电时,其中电场强度的变名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 化率为dE1 0.10 12V/ ms 优秀学习资料欢迎下载；dt（1）求两极板间的位移电流；名师归纳总结 （2）求极板边缘的磁感应强度B；F）上,加上频率为50Hz,峰第 8 页,共 8 页12.20 在一对平行圆形极板组成的电容器（电容C=1 .01012值为1 .74105V的交变电压,运算极板间的位移电流的最大值；- - - - - - -