習題九9-1在同一磁感應線上，各點的數值是否都相等?為何不把作用于運動電荷的磁力方向定義為磁感應強度的方向?解:在同一磁感應線上，各點的數值一般不相等．因為磁場作用于運動電荷的磁力方向不僅與磁感應強度的方向有關，而且與電荷速度方向有關，即磁力方向并不是唯一由磁場決定的，所以不把磁力方向定義為的方向．題9-2圖9-2(1)在沒有電流的空間區(qū)域里，如果磁感應線是平行直線，磁感應強度的大小在沿磁感應線和垂直它的方向上是否可能變化(即磁場是否一定是均勻的)?(2)若存在電流，上述結論是否還對?解:(1)不可能變化，即磁場一定是均勻的．如圖作閉合回路可證明∴(2)若存在電流，上述結論不對．如無限大均勻帶電平面兩側之磁力線是平行直線，但方向相反，即.9-3用安培環(huán)路定理能否求有限長一段載流直導線周圍的磁場?答:不能，因為有限長載流直導線周圍磁場雖然有軸對稱性，但不是穩(wěn)恒電流，安培環(huán)路定理并不適用．9-4在載流長螺線管的情況下，我們導出其內部外面環(huán)繞一周(見題9-4圖)的環(huán)路積分·d=0，外面=0，所以在載流螺線管但從安培環(huán)路定理來看，環(huán)路L中有電流I穿過，環(huán)路積分應為·d=這是為什么?解:我們導出,有一個假設的前提，即每匝電流均垂直于螺線管軸線．這時圖中環(huán)路上就一定沒有電流通過，即也是，與是不矛盾的．但這是導線橫截面積為零，螺距為零的理想模型．實際上以上假設并不真實存在，所以使得穿過的電流為，因此實際螺線管若是無限長時，只是點到螺線管軸的距離．的軸向分量為零，而垂直于軸的圓周方向分量,為管外一題9-4圖9-5如果一個電子在通過空間某一區(qū)域時不偏轉，能否肯定這個區(qū)域中沒有磁場?如果它發(fā)生偏轉能否肯定那個區(qū)域中存在著磁場?解：如果一個電子在通過空間某一區(qū)域時不偏轉，不能肯定這個區(qū)域中沒有磁場，也可能存在互相垂直的電場和磁場，電子受的電場力與磁場力抵消所致．如果它發(fā)生偏轉也不能肯定那個區(qū)域存在著磁場，因為僅有電場也可以使電子偏轉．9-6已知磁感應強度Wb·m-2的均勻磁場，方向沿軸正方面的磁通量；(2)通過圖中面的磁通量；(3)通過圖中向，如題9-6圖所示．試求：(1)通過圖中面的磁通量．解：如題9-6圖所示題9-6圖面積的磁通是(1)通過(2)通過(3)通過面積的磁通量面積的磁通量(或曰)題9-7圖9-7如題9-7圖所示，、為長直導線，為圓心在點的一段圓弧形導線，其半徑為．若通以三部分電流產生．其中電流，求點的磁感應強度．解：如題9-7圖所示，點磁場由、、產生產生，方向垂直向里段產生，方向向里∴，方向向里．9-8在真空中，有兩根互相平行的無限長直導線和，相距0.1m，通有方向相反的電流，=20A,=10A，如題9-8圖所示．，兩點與導線在同一平面內．這兩點與導線的距離均為5.0cm．試求，兩點處的磁感應強度，以及磁感應強度為零的點的位置．題9-8圖解：如題9-8圖所示,方向垂直紙面向里(2)設在外側距離為處則解得題9-9圖9-9如題9-9圖所示，兩根導線沿半徑方向引向鐵環(huán)上的，兩點，并在很遠處與電源相連．已知圓環(huán)的粗細均勻，求環(huán)中心的磁感應強度．解：如題9-9圖所示，圓心點磁場由直電流和及兩段圓弧上電流與所產生，但和在點產生的磁場為零。且.產生方向紙面向外，產生方向紙面向里∴有9-10在一半徑=1.0cm的無限長半圓柱形金屬薄片中，自上而下地有電流=5.0A通過，電流分布均勻.如題9-10圖所示．試求圓柱軸線任一點處的磁感應強度．題9-10圖解：因為金屬片無限長，所以圓柱軸線上任一點的磁感應強度方向都在圓柱截面上，取坐標如題9-10圖所示，取寬為的一無限長直電流，在軸上點產生與垂直，大小為∴∴=0.52×10-8cm的軌道上作勻速圓周運動，速率9-11氫原子處在基態(tài)時，它的電子可看作是在半徑=2.2×108cm·s-1．求電子在軌道中心所產生的磁感應強度和電子磁矩的值．解：電子在軌道中心產生的磁感應強度如題9-11圖，方向垂直向里，大小為電子磁矩在圖中也是垂直向里，大小為題9-11圖題9-12圖9-12兩平行長直導線相距=40cm，每根導線載有電流=20A，如題9-12圖所示．求：=(1)兩導線所在平面內與該兩導線等距的一點處的磁感應強度；(2)通過圖中斜線所示面積的磁通量．(==10cm,=25cm)．解：(1)T方向紙面向外(2)取面元9-13一根很長的銅導線載有電流10A，設電流均勻分布.在導線內部作一平面，如題9-13圖所示．試計算通過S平面的磁通量(沿導線長度方向取長為1m的一段作計算)．銅的磁導率.解：由安培環(huán)路定律求距圓導線軸為處的磁感應強度∴題9-13圖磁通量9-14設題9-14圖中兩導線中的電流均為8A，對圖示的三條閉合曲線,，分別寫出安培環(huán)路定理等,式右邊電流的代數和．并討論：(1)在各條閉合曲線上，各點的磁感應強度的大小是否相等?(2)在閉合曲線上各點的是否為零?為什么?解：(1)在各條閉合曲線上，各點的大小不相等．(2)在閉合曲線上各點不為零．只是的環(huán)路積分為零而非每點．題9-14圖題9-1