大学物理学第版修订版北京邮电大学出版社 下册 习题答案
题图
? 如题图所示，AB、CD为长直导线，BC为圆心在O点的一段圆弧形导线，其半径
为R．若通以电流I，求O点的磁感应强度．
?解：如题图所示，O点磁场由AB、BC、CD三部分电流产生．其中
?产生 B1?0 AB
?0I12R产生B2?CD
，方向垂直向里
段产生 B3?CD
?0I?I3(sin90??sin60?)?0(1?)，方向?向里 R2?R24?2∴B0?B1?B2?B3??0I3?(1??)，方向?向里． 2?R26 在真空中，有两根互相平行的无限长直导线L1和L2，相距0.1m，通有方向相反的电流，I1=20A,I2=10A，如题图所示．A，B两点与导线在同一平面内．这两点与导线L2的距离均为5.0cm．试求A，B两点处的磁感应强度，以及磁感应强度为零的点的位置．
题图
大学物理学第版修订版北京邮电大学出版社 下册 习题答案
解：如题图所示,BA方向垂直纸面向里 (2)设B?0在L2外侧距离L2为r处
?0I2?(r?0.1)??则 ??I2?0 2?r解得 r?0.1 m
题图
如题图所示，两根导线沿半径方向引向铁环上的A，B两点，并在很远处与电源相连．已知圆环的粗细均匀，求环中心O的磁感应强度．
解： 如题图所示，圆心O点磁场由直电流A?和B?及两段圆弧上电流I1与I2所产生，但A?和B?在O点产生的磁场为零。且
I1电阻R2???. I2电阻R12????I1产生B1方向?纸面向外
B1??0I1(2???)，
2R2??I2产生B2方向?纸面向里
大学物理学第版修订版北京邮电大学出版社 下册 习题答案
∴
B1I1(2???)??1 B2I2????有 B0?B1?B2?0
在一半径R=1.0cm的无限长半圆柱形金属薄片中，自上而下地有电流I=5.0 A
通过，电流分布均匀.如题图所示．试求圆柱轴线任一点P处的磁感应强度．
题图
解：因为金属片无限长，所以圆柱轴线上任一点P的磁感应强度方向都在圆柱截面
?I上，取坐标如题图所示，取宽为dl的一无限长直电流dI?dl，在轴上P点产生dB?R与R垂直，大小为
?2??2∴ Bx???0I?Icos?d??0I???5 T ?[sin?sin(?)]??6.37?102222?R2?R22?R???5B?6.37?10i∴ T
氢原子处在基态时，它的电子可看作是在半径a=×10-8cm的轨道上作匀速圆周运动，速率v=×108cm·s-1．求电子在轨道中心所产生的磁感应强度和电子磁矩的值． 解：电子在轨道中心产生的磁感应强度 如题图，方向垂直向里，大小为
?P电子磁矩m在图中也是垂直向里，大小为
大学物理学第版修订版北京邮电大学出版社 下册 习题答案
题图 题图
两平行长直导线相距d=40cm，每根导线载有电流I1=I2=20A，如题图所示．求： (1)两导线所在平面内与该两导线等距的一点A处的磁感应强度；(2)通过图中斜线所示面积的磁通量．(r1=r3=10cm,
?0I1d2?()2
l=25cm)．
解：(1) BA???0I2d2?()2?4?10?5 T方向?纸面向外
(2)取面元dS?ldr
一根很长的铜导线载有电流10A，设电流均匀分布.在导线内部作一平面S，如题图所示．试计算通过S平面的磁通量(沿导线长度方向取长为1m的一段作计算)．铜的磁导率???0.
解：由安培环路定律求距圆导线轴为r处的磁感应强度
∴ B??0Ir 2?R2
题 图
??R?Ir?I?dS??02dr?0?10?6 Wb 磁通量 ?m??(sB)02?R4?大学物理学第版修订版北京邮电大学出版社 下册 习题答案
设题图中两导线中的电流均为8A，对图示的三条闭合曲线a,b,c，分别写出安培环路定理等式右边电流的代数和．并讨论：
(1)在各条闭合曲线上，各点的磁感应强度B的大小是否相等 (2)在闭合曲线c上各点的B是否为零为什么
??解： ?B?dl?8?0a??
?(1)在各条闭合曲线上，各点B的大小不相等．
???(2)在闭合曲线C上各点B不为零．只是B的环路积分为零而非每点B?0．
题图题图
题图中所示是一根很长的长直圆管形导体的横截面，内、外半径分别为a,b，导体内载有沿轴线方向的电流I，且I均匀地分布在管的横截面上．设导体的磁导率
???0，试证明导体内部各点(a?r?b) 的磁感应强度的大小由下式给出：
解：取闭合回路l?2?r (a?r?b)
??则 ?B?dl?B2?r
l?0I(r2?a2)∴ B? 222?r(b?a) 一根很长的同轴电缆，由一导体圆柱(半径为a)和一同轴的导体圆管(内、外半径
大学物理学第版修订版北京邮电大学出版社 下册 习题答案
