穩(wěn)恒磁場(chǎng)習(xí)題課1內(nèi)容：描述磁場(chǎng)的基本物理量——磁感應(yīng)強(qiáng)度電流磁場(chǎng)的基本方程——Biot-savart定律磁場(chǎng)性質(zhì)的基本方程——高斯定理與安培環(huán)路定理磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷與電流的作用——Lorentz力、Ampere力

（1）畢奧---沙伐爾定律+×2載流直導(dǎo)線的磁場(chǎng):無(wú)限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線:直導(dǎo)線延長(zhǎng)線上:載流圓環(huán)載流圓弧IR3無(wú)限長(zhǎng)直螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)（2）磁通量磁場(chǎng)中的高斯定理安培環(huán)路定理4安培定律均勻磁場(chǎng)對(duì)載流線圈洛侖茲力（3）磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷與電流的作用5磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理63．磁場(chǎng)中某點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度為，一電子以速度

(SI)通過(guò)該點(diǎn)，則作用于該電子上的磁場(chǎng)力為_(kāi)_________________．(基本電荷e=1.6×10

19C)0.80×10-13

(N)

7

1．一無(wú)限長(zhǎng)圓柱形銅導(dǎo)體(磁導(dǎo)率μ0)，半徑為R，通有均勻分布的電流I．今取一矩形平面S(長(zhǎng)為1m，寬為2R)，位置如右圖中畫斜線部分所示，求通過(guò)該矩形平面的磁通量。8129B10圓電流的半徑一樣11125.如圖，流出紙面的電流為2I，流進(jìn)紙面的電流為I，則下述各式中那一個(gè)是正確的?(B)(A)[D](C)(D)13141516

垂直時(shí):17

11.附圖中，M、P、O為由軟磁材料制成的棒，三者在同一平面內(nèi)，當(dāng)K閉合后，

(A)M的左端出現(xiàn)N極．

(B)P的左端出現(xiàn)N極．

(C)O的右端出現(xiàn)N極．

(D)P的右端出現(xiàn)N極．

Ｉ

181

磁疇無(wú)外磁場(chǎng)有外磁場(chǎng)三鐵磁質(zhì)幾何線度從微米到毫米，內(nèi)含1017到1020個(gè)原子19矯頑力

當(dāng)外磁場(chǎng)由逐漸減小時(shí)，這種B的變化落后于H的變化的現(xiàn)象，叫做磁滯現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱磁滯.由于磁滯，時(shí)，磁感強(qiáng)度，叫做剩余磁感強(qiáng)度(剩磁).O磁滯回線初始磁化曲線飽合磁感強(qiáng)度20O軟磁材料O硬磁材料軟磁材料特點(diǎn)：飽和磁感強(qiáng)度Bm比較大,矯頑力Hc較小,磁滯現(xiàn)像不顯著,整個(gè)回線所包圍的面積小.因此,這種材料很容易磁化,且容易去磁,因此適合作電磁鐵,變壓器等.永磁體特點(diǎn)：剩磁Br大;矯頑力Hc大;磁滯回線包圍面積大;21介質(zhì)的磁化、磁導(dǎo)率+BBB0B0真空中介質(zhì)被磁化后所產(chǎn)生的真空中介質(zhì)內(nèi)的介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率mr0BB介質(zhì)的磁化及相對(duì)磁導(dǎo)率磁介質(zhì)22[12]關(guān)于穩(wěn)恒磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度H的下列幾種說(shuō)法中哪個(gè)是正確的？(A)僅與傳導(dǎo)電流有關(guān)。(B)若閉合曲線內(nèi)沒(méi)有包圍傳導(dǎo)電流，則曲線上各點(diǎn)的H必為零。(C)若閉合曲線上各點(diǎn)H均為零，則該曲線所包圍傳導(dǎo)電流的代數(shù)和為零。(D)以閉合曲線L為邊緣的任意曲面的H通量均相等。(D)根據(jù)磁場(chǎng)的性質(zhì)，以閉合曲線L為邊緣的任意曲面的通量相等，通量不一定相等。(A磁場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)流I僅與傳導(dǎo)電流有關(guān)。(C)對(duì)。根據(jù)安培環(huán)路定理，若L上各點(diǎn)H＝0，則

，。2313.如圖所示的一細(xì)螺繞環(huán)，它由表面絕緣的導(dǎo)線在鐵環(huán)上密繞而成，每厘米繞10匝。當(dāng)導(dǎo)線中的電流I為2.0A時(shí)，測(cè)得鐵環(huán)內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B為1.0T,則可求得鐵環(huán)的相對(duì)磁導(dǎo)率

r為

(真空磁導(dǎo)率[]2413.解:(1)介質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)率mr0BB(2)B=unI=u0ur

nIB0

=u0nI25小磁針的N極總是指向磁場(chǎng)方向。至于原因：可以把小磁針看成一個(gè)圓電流，圓電流的磁矩方向與磁場(chǎng)同向時(shí)，處于穩(wěn)定平衡位置。26二.填空題解：穿過(guò)任意閉合曲面的磁通量為零對(duì)本題來(lái)說(shuō),沿豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0，構(gòu)造閉合曲面(側(cè)面s和上下底面S上和S下),則：0（1）27b→ad→cf→e28向里21單位不能按半無(wú)限長(zhǎng)算，位置不對(duì)294.載有一定電流的圓線圈在周圍空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)與圓線圈半徑R有關(guān)，當(dāng)圓線圈半徑增大時(shí)，(1)圓線圈中心點(diǎn)(即圓心)的磁場(chǎng)

；(2)圓線圈軸線上各點(diǎn)的磁場(chǎng)

。解：xpR載流圓環(huán)圓心：在區(qū)域減小；在區(qū)域增大。減小軸線上不同位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨R變化的情況不同：令：在區(qū)域減??；在區(qū)域增大。3012331向里向外32033順磁質(zhì)抗磁質(zhì)鐵磁質(zhì)-0.0000088抗磁質(zhì)（8)34線性磁介質(zhì)（磁化率）磁場(chǎng)強(qiáng)度

磁介質(zhì)中的安培環(huán)路定理磁場(chǎng)強(qiáng)度沿任意閉合回路的線積分，等于該回路所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率磁化強(qiáng)度3511.圖示為三種不同的磁介質(zhì)的B-H關(guān)系曲線，其中虛線表示的是B=μ0H的關(guān)系．說(shuō)明a、b、c各代表哪一類磁介質(zhì)的B-H關(guān)系．曲線：3612．長(zhǎng)直電纜由一個(gè)圓柱導(dǎo)體和一共軸圓筒狀導(dǎo)體組成，兩導(dǎo)體中有等值反向均勻電流I通過(guò)，其間充滿磁導(dǎo)率為μr

的均勻磁介質(zhì)。則介質(zhì)中離中心軸距離為r的某點(diǎn)處的磁場(chǎng)強(qiáng)度大小H=___,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B____.37結(jié)束38例：無(wú)窮長(zhǎng)直同軸載流導(dǎo)線，通有穩(wěn)恒電流I，如圖示。求穿過(guò)圖中截面的磁通量IIIR1R2解：磁場(chǎng)分布：B=軸對(duì)稱ldrr39例.載流方線圈邊長(zhǎng)2a,通電流I,求：中心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度a解：O點(diǎn)B為四段有限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加，方向相同。方向：⊙40解:例、如圖在半徑為R的圓周上，a、b、c三點(diǎn)依次相隔90°，a、c兩處有垂直紙面向里的電流元求：b點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度bac4110.如圖所示，一半徑為Ｒ的均勻帶電無(wú)限長(zhǎng)直圓筒，電荷面密度為σ．該筒以角速度ω繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)．試求圓筒內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度．

4243

11.空氣中有一半徑為r的無(wú)限長(zhǎng)直圓柱金屬導(dǎo)體，OO‘為中心軸線，在圓柱體內(nèi)挖一個(gè)直徑為r/2的圓柱空洞，空洞側(cè)面與OO’相切，在未挖空部分通以均勻分布的電流I，方向沿OO'向下的電流，在距軸線OO'為3r處有一電子沿平行OO'方向，以速度v向下飛經(jīng)P點(diǎn)時(shí)所受的力.(P點(diǎn)、空洞軸線、OO'三者共面)O’O3R

RR