大學(xué)物理專業(yè)《電磁學(xué)》恒定磁場例題分析

1、期 末 復(fù) 習(xí),恒 定 磁 場 例 題 分 析,例1 兩個同心的導(dǎo)體薄球殼，內(nèi)外半徑分別為 和 ，而且 ，其間充滿電阻率為 的均勻介質(zhì)，若兩球殼之間的電壓是 ，則任意點(diǎn)的電流密度為（ ）,(A),(B),(C),(D),,例 題 分 析,例2 如圖所示，截面積相同的二段均勻?qū)w串聯(lián)組成的電路，其電導(dǎo)率分別為 和 ，長度分別為

2、 和 ，當(dāng)導(dǎo)體中通過電流強(qiáng)度為I時，則二段導(dǎo)體中電場強(qiáng)度之比 為 ( ),（A）,（B）,（C）,（D）,,例3 如圖所示，一段長為L的直導(dǎo)線載有電流為 ，那么在離直導(dǎo)線距離為 處（其中 和 為已知）P點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小為（ ）,（A）,（B）,（C）,（ D）,,例4 如圖所示，在真空中，有一半徑為 載流導(dǎo)線，通過的電流為

3、 。通過圓心并垂直于圓形導(dǎo)線平面的軸線上任意點(diǎn)P處的磁感強(qiáng)度大小為（ ）,（A）,（B）,（C）,（D）,,例5 一通有電流 ，半徑為 的圓電流放在磁感強(qiáng)度為 的均勻磁場中，圓電流平面的法線方向與磁感強(qiáng)度方向間的夾角為 ，如圖所示，那么作用在圓電流上的合力和磁力矩的大小分別為（ ）,（A）,（B）,（C）,（D）,,例6 一根半徑為 長直導(dǎo)線載有電流 ，

4、 均勻分布在它的橫截面上，那么這導(dǎo)線內(nèi)部單位長度的磁場能量為（ ）,（A）,（B）,（C）,（D）,,,,,,,,,見P317習(xí)題7.6.3,例7 如圖所示，有一半徑為 的均勻磁介質(zhì)球，沿直徑方向被均勻磁化，磁化強(qiáng)度 為恒量，那么該介質(zhì)球體內(nèi)的磁感強(qiáng)度為（ ）,（A）,（B）,（C）,（D）,,另外如磁化電流、總的磁矩！！,磁化電流面密度,把整個球面分成許多球帶,通過每個球帶的的電流為,例7

5、 解答:,設(shè)點(diǎn)坐標(biāo)為 ,因此半徑為 的球帶在 點(diǎn)產(chǎn)生的磁場,在球內(nèi),,積分得,例7 解答:,在球外,,積分得,總的磁化電流:,這表明一個均勻磁化球上的磁化電流在球外軸線上的磁場等效于一磁矩為 的圓電流的磁場.,例8 螺繞環(huán)的平均半徑為R，線圈總匝數(shù)為N，環(huán)內(nèi)充滿均勻磁介質(zhì)，當(dāng)通以電流I后，磁介質(zhì)的磁化強(qiáng)度為M，則螺繞環(huán)內(nèi)的磁感強(qiáng)度B的大小為（ ）,（A）,（B）,（C）,（D

6、）,,例9 一條無限長的直導(dǎo)線，彎成如圖所示形狀，已知電流為I，半徑為R1、R2，則圓心O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向如何.,方向向外,向外為正,方向向里,方向向里,例10 一無限長同軸電纜，內(nèi)外分別是半徑為 和 的導(dǎo)體圓筒（其厚度均忽略不計），內(nèi)外筒上的電流等值反向，內(nèi)外筒面之間充滿相對磁導(dǎo)率為 的均勻、不導(dǎo)電磁介質(zhì)，其它均為真空。求各空間磁感強(qiáng)度的分布。,例11 一無限長的圓柱體，半徑為

7、 ，沿軸線方向的電流在橫截面上均勻分布，整個柱體浸沒在無限大的各向同性的均勻線性磁介質(zhì)中，介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率為 ，如圖所示，求導(dǎo)體內(nèi)和介質(zhì)中的磁感強(qiáng)度。,或者,,例12 一電流均勻分布的無限大截流平面放入均勻磁場B0中，已知無限大截流平面兩側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度分別為B1與B2，如圖所示，求：（1）均勻磁場B0及無限大截流平面沿與電流垂直方向單位長度上的電流密度 ；（2）無限大截流平面上單位面積所受磁場力的大小。,（1）

8、,（2）,見P218習(xí)題5.6.7,例13 如圖所示，無限長直導(dǎo)線 通有電流 ，與其共面的有一三角形導(dǎo)線框 ，通有電流 ， 長為 ， 長 ， 與 間距為 。試求：導(dǎo)線框 所受的磁場力的合力大小和方向。,ED邊受力,DC邊受力與CE邊受力垂直分量大小相同，方向相反，相互低消,CE邊受力平行分量,故合力為,方向向左,,角，磁感應(yīng)強(qiáng)度B