第12~14章_习题课__

《第12~14章_习题课__》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第12~14章_习题课__（47页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、1第第1212 1414章章习习 题题 课课 电磁学电磁学2一、用一、用 毕毕 萨定律萨定律 计算计算磁场磁场304rrlIdBdlIdPr典型场典型场21coscos4rIBorIBo2RIB202/3222032022RxIRrIRBBx相关题目相关题目选择题选择题 2、8题；填空题题；填空题 10、16题题 ； 计算题计算题 2题题3选择题选择题 2题题 （有限长直导线的磁场）（有限长直导线的磁场）321BBBB0002180cos90cos24rIB00103150cos30cos4rIB000130cos0cos4rIB0020150cos30cos42rI 12IIoacbr212

2、II 21III选（选（D）所以所以03B4qqqqACOarq/qI221（1）绕）绕AC轴轴旋转旋转rIB2101aq0222/ar q/qI2242（2）绕）绕O轴轴旋转旋转aqrIB0202222121BB 选（选（C）选择题选择题 8题题 （圆电流的磁场）（圆电流的磁场）5填空题填空题 10题题 （圆电流的磁场）（圆电流的磁场）oABabrdrdrdq/2dqdI rdIdB20dBB6a aIIS2ln220aIdraIdI rdrradIdB220 dBBaraaIdr00222ln20aIIBdldF填空题填空题 16题题 （无限长直电流场的叠加）（无限长直电流场的叠加）BlI

3、dFd7RI 半径为半径为 R 的无限长半圆柱导体上均匀地流过电的无限长半圆柱导体上均匀地流过电流流 I，求半圆柱轴线处的磁感应强度。，求半圆柱轴线处的磁感应强度。计算题计算题 2题题 （典型场的叠加）（典型场的叠加）dr解：电流密度解：电流密度2/2RIJ先在半圆柱上取半径为先在半圆柱上取半径为r 宽度为宽度为dr 的圆环的圆环后在圆环上取面积为后在圆环上取面积为dS 的面积元的面积元drrddldrdSJdSdI 直导线的电流直导线的电流Ird沿半圆柱导体取无限长直导线，沿半圆柱导体取无限长直导线，其横截面积为其横截面积为dS 。8rdIdB20drJrdJdSdIrdrJrd2020dr

4、Jd090cosdBB000sin2RdrdJRI202直导线的磁场直导线的磁场半圆柱轴线处的磁感应强度半圆柱轴线处的磁感应强度IrdrdB9解解:求：求：b点的磁感应强度。点的磁感应强度。2024RIdl 方向向右方向向右lIdlIdbacROBdcadBdB 2024RIdl02045cos242RIdldB1、在半径为、在半径为R的圆周上，的圆周上，a、b、c三点依次相隔三点依次相隔 。a、c两处有垂直纸面向里的电流元两处有垂直纸面向里的电流元 。lId090补充题补充题102、载流方线圈边长、载流方线圈边长2a，通电流，通电流 I，求：中心求：中心o处磁感应强度。处磁感应强度。解：解：

5、O点的点的 B 由四段有限长载流直导线由四段有限长载流直导线产生，且方向相同。由磁场叠加原理，产生，且方向相同。由磁场叠加原理，得：得：104BB aI 02 方向：方向： 2aIo210coscos44aI000135cos45cos44aI113、两个匝数为、两个匝数为N，半径为，半径为R的线圈如图放置，设每的线圈如图放置，设每匝导线中电流均为匝导线中电流均为I，两线圈中心相距为，两线圈中心相距为R。试计算。试计算两线圈中心点两线圈中心点o1 和和o2处的磁感应强度。处的磁感应强度。o1o2RIIRRP解：解：2100BB RIN202322202RRNIR2/32220)( 2xRIRB

6、圆电流的磁场圆电流的磁场221120RNI问题：问题：P点的磁感应强度是多少？点的磁感应强度是多少？12baO12334、有一闭合回路由半径为有一闭合回路由半径为a和和b的两个同心共面的半的两个同心共面的半圆连接而成，如图所示。其上均匀分布线电荷密度为圆连接而成，如图所示。其上均匀分布线电荷密度为 的电荷。当回路以匀角速度的电荷。当回路以匀角速度 绕过绕过o o点垂直于回路平点垂直于回路平面的轴转动时，求圆心处的磁感应强度的大小。面的轴转动时，求圆心处的磁感应强度的大小。解解：3210BBBBaaTqI21/2110101412aIB在半圆段在半圆段12/222bbTqI在半圆段在半圆段213

7、bO2330202412bIBa1rdr在两个直线段在两个直线段3dr/drTqdI2233旋转后形成宽度为旋转后形成宽度为dr的带电圆环的带电圆环rdrrdIdB22030333dBBabrdrbaln2200abBln20014二、用二、用安培环路定理安培环路定理计算磁场计算磁场iiLIlB内0d相关题目相关题目计算题计算题 1题、题、7题题iiLIlH内0d15计算题计算题 1题题 （安培环路定理）（安培环路定理）bbRooo aaII解：利用解：利用“补偿法补偿法”222aaRIJ将两个圆柱形孔填上，其电将两个圆柱形孔填上，其电流密度也为流密度也为 J 。21oBBBB完整的圆柱导体的

8、磁场为完整的圆柱导体的磁场为202bJbBJbB02116bbRooo aaII左边圆柱导体的磁场为左边圆柱导体的磁场为20122aJbBbJaB4201右边圆柱导体的磁场为右边圆柱导体的磁场为02B轴线轴线o上的磁感应强度为上的磁感应强度为21oBBBB22220242aRbabI17计算题计算题 7题（题（安培环路定理）安培环路定理）0j1r2r无限大薄金属板的磁场为：无限大薄金属板的磁场为：由磁介质中的安培环路定理得由磁介质中的安培环路定理得2000jB方向如图方向如图ljHl022/0jHHH21磁化电流密度磁化电流密度111rjH2/101jr221rjH2/102jr18发发生生变

9、变化化，PBLl dB不发生变化。不发生变化。L1I2IPPB1.如图环路如图环路L包围直电流包围直电流 I1，在在 L上有一点上有一点 P. 如另一如另一直电流直电流 I2在在 L 外移近外移近 I1 的过程中的过程中: (1) (1) 是否发生变化？是否发生变化？(2)(2) 是否发生变化？是否发生变化？l dBLP补充题补充题192. 有一无限长同轴电缆有一无限长同轴电缆,由一圆柱导体和一与其同轴的由一圆柱导体和一与其同轴的导体圆筒构成导体圆筒构成.使用时电流使用时电流 I 从一导体流出从一导体流出,从另一导体从另一导体流回流回.电流均匀分布在横截面上电流均匀分布在横截面上.设圆柱体半径

10、为设圆柱体半径为 ,圆筒圆筒的内外半径分别为的内外半径分别为 和和 , 求磁场的分布求磁场的分布.1r2r3ro2r3r解解: 用安培环路定理求解用安培环路定理求解LrBl dB210rr 2211rrII21rrrII 232rrr)()(22222233rrrrIII rr304III20iiIrB02得得:rIB2101rIB2202rIB230302404rIB10rr 21rrr32rrr rr3213. 一无限长圆柱面上均匀流过电流一无限长圆柱面上均匀流过电流 I，其半径为，其半径为R ，柱，柱面外有一层厚为面外有一层厚为d ，磁导率为磁导率为的均匀顺磁介质，介质的均匀顺磁介质，介

11、质外为真空。求磁场强度外为真空。求磁场强度H与磁感应强度与磁感应强度B的分布，并画的分布，并画出出 H- r 与与B- r关系曲线。关系曲线。解：因为电流与磁介质的分布均具有解：因为电流与磁介质的分布均具有轴对称性，所以，磁场分布也具有轴轴对称性，所以，磁场分布也具有轴对称性。对称性。H线和线和B线都是在垂直于轴线的平面内以轴线为中心的线都是在垂直于轴线的平面内以轴线为中心的圆，而且，圆上各点的圆，而且，圆上各点的H或或B大小相等，方向相同。大小相等，方向相同。 由安培环路定理：由安培环路定理：LiiIl dH0得得iiIrH02Rd2200BHRrrIHdRrR2rIHB2rIHdRr2rI