武 汉 工 业 学 院 大 学 物 理 试 卷 磁学1
一 选择题 (共30分) 1. (本题 3分)(2553) 在真空中有一根半径为R的半圆形细导线，流过的电流为I，则圆心处的磁感强度为 (A)
．
2πRμ1
(C) 0． (D) 0． ［ ］
4R
μ01
4πR
． (B)
μ01
2. (本题 3分)(5121) 在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1、L2，圆周内有电流I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)图中L2回路外有电流I3，P1、P2为两圆形回路上的对应点，则：
vvvv
(A) ∫B⋅dl=∫B⋅dl, BP1=BP2 vv
(B) ∫B⋅dl≠
L1
L1L2
(C)
vv
(D) ∫B⋅dl≠
L1
L1
vvB∫⋅dl=
L2
vvL1B=BBdl⋅, ． PP2∫1
(a)
I1⊙⊙ I2 P1
L2I1⊙⊙ I2 (b)
P2
⊙ I3
L2
vvB∫⋅dl, BP1≠BP2．
L2
vv
∫B⋅dl, BP1≠BP2． ［ ］
3. (本题 3分)(2048) 无限长直圆柱体，半径为R，沿轴向均匀流有电流．设圆柱体内( r < R )的磁感强度为Bi，圆柱体外( r > R )的磁感强度为Be，则有 (A) Bi、Be均与r成正比． (B) Bi、Be均与r成反比．
(C) Bi与r成反比，Be与r成正比．
(D) Bi与r成正比，Be与r成反比． ［ ］
4. (本题 3分)(2061) 一个动量为p的电子，沿图示方向入射并能穿过一个
v
宽度为D、磁感强度为B(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区-e vBvBα 域，则该电子出射方向和入射方向间的夹角为
eBDeBDD． (B) α=sin−1． (A) α=cos−1
pp
BDBD
(C) α=sin−1． (D) α=cos−1． ［ ］
epep
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5. (本题 3分)(2293) 三条无限长直导线等距地并排安放，导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有1 A，2 A，3 A同方向的电流．由于磁相互作用的结果，
F2和F3，导线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ单位长度上分别受力F1、如图所示．则
F1与F2的比值是：
(A) 7/16． (B) 5/8．
(C) 7/8． (D) 5/4． ［ ］
6. (本题 3分)(2608) ⅠⅡⅢ
1 A2 A3 AF1
F2F3
磁介质有三种，用相对磁导率μr表征它们各自的特性时， (A) 顺磁质μr >0，抗磁质μr <0，铁磁质μr >>1． (B) 顺磁质μr >1，抗磁质μr =1，铁磁质μr >>1． (C) 顺磁质μr >1，抗磁质μr <1，铁磁质μr >>1．
(D) 顺磁质μr <0，抗磁质μr <1，铁磁质μr >0． ［ ］
7. (本题 3分)(2494) 如图所示，闭合电路由带铁芯的螺线管，电源，滑线变阻器组成．问在下列哪一种情况下可使线圈中产生的感应电动势与原电流Ｉ的方向相反．
IB (A) 滑线变阻器的触点A向左滑动． EA (B) 滑线变阻器的触点A向右滑动． (C) 螺线管上接点B向左移动(忽略长螺线管的电阻)．
(D) 把铁芯从螺线管中抽出． ［ ］
8. (本题 3分)(2504) v
圆铜盘水平放置在均匀磁场中，B的方向垂直盘面向上．当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时， (A) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的相反方向流动． vB (B) 铜盘上有感应电流产生，沿着铜盘转动的方向流动． (C) 铜盘上产生涡流． O (D) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高． (E) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高． ［ ］
9. (本题 3分)(2315) 如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场v
B平行于ab边，bc的长度为l．当金属框架绕ab边以匀角速度
vB
b ω l
cω转动时，abc回路中的感应电动势E和a、c两点间的电势差Ua
– Uc为
1
(A) E =0，Ua – Uc =Bωl2．
a2
12
(B) E =0，Ua – Uc =−Bωl．
21
(C) E =Bωl2，Ua – Uc =Bωl2．
21
(D) E =Bωl2，Ua – Uc =−Bωl2． ［ ］
2
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10. (本题 3分)(2183) vvvdΦ 在感应电场中电磁感应定律可写成∫EK⋅dl=−，式中EK为感应电场的
dtL
电场强度．此式表明：
v
(A) 闭合曲线L上EK处处相等．
(B) 感应电场是保守力场．
(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线．
(D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念． ［ ］
二 填空题 (共26分) 11. (本题 3分)(2549) 一个密绕的细长螺线管，每厘米长度上绕有10匝细导线，螺线管的横截面积为10 cm2．当在螺线管中通入10 A的电流时，它的横截面上的磁通量为 _________________________．(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T·m/A)
12. (本题 3分)(2554) vv
真空中有一电流元Idl，在由它起始的矢径r的端点处的磁感强度的数学表 达式为_______________．
13. (本题 4分)(2053) 有一同轴电缆，其尺寸如图所示，它的内外两导体中的电 流均为I，且在横截面上均匀分布，但二者电流的流向正相反，则
(1) 在r < R1处磁感强度大小为________________． (2) 在r > R3处磁感强度大小为________________．
14. (本题 3分)(2378) R3R1R2II v
电子在磁感强度为B的匀强磁场中垂直于磁力线运动．若轨道的曲率半径为 R，则磁场作用于电子上力的大小F =________________________．
15. (本题 3分)(2584) 有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线 cv
bc，按图示方式置于均匀外磁场B中，则该载流导线所受的 a安培力大小为_______________________．
16. (本题 3分)(2615) OvB Iab
半径为a的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n，通以交变电流i =Imsinωt，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r)上的感生电动势为______________．
17. (本题 3分)(2133) 载有恒定电流I的长直导线旁有一半圆环导线 cd，半圆环半径为b，环面与直导线垂直，且半圆环两端点连线的延长线与直导线相交，如图．当半
v
圆环以速度v沿平行于直导线的方向平移时，半圆环上的感应电动势的大小是___________．
I
av
v的方向
O b c d
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18. (本题 4分)(2159) 无铁芯的长直螺线管的自感系数表达式为L=μ0n2V，其中n为单位长度上 的匝数，V为螺线管的体积．若考虑端缘效应时，实际的自感系数应___________ (填：大于、小于或等于)此式给出的值．若在管内装上铁芯，则L与电流__________ (填：有关，无关)．
三 计算题 (共44分) 19. (本题 8分)(2106) 有一长直导体圆管，内外半径分别为R1和R2，如图， 导体旁边有一绝缘它所载的电流I1均匀分布在其横截面上．
“无限长”直导线，载有电流I2，且在中部绕了一个半径为 R的圆圈．设导体管的轴线与长直导线平行，相距为d，而
v
且它们与导体圆圈共面，求圆心O点处的磁感强度B．
I2 O R dI2 I1 20. (本题 8分)(2307) 一矩形线圈边长分别为a=10 cm和b=5 cm，导线中电流为 I = 2 A，此线圈可绕它的一边OO＇转动，如图．当加上正y
v
方向的B=0.5 T均匀外磁场B，且与线圈平面成30°角时，线圈的角加速度为β = 2 rad/s，求∶
(1) 线圈对OO＇轴的转动惯量J =？
(2) 线圈平面由初始位置转到与B垂直时磁力所做的功？
21. (本题10分)(2277) 2
O′ z a
Ox
b I
v30° B
y
一半径R = 1.0 cm的无限长1/4圆柱形金属薄片，沿轴向通有电流I = 10.0 A的电流，设电流在金属片上均匀分布，试求圆柱轴线上任意一点P的磁感强度．
⊗⊗⊗⊗⊗R⊗⊗⊗P22. (本题 8分)(2137) 两相互平行无限长的直导线载有大小相等方向相
反的电流，长度为b的金属杆CD与两导线共面且垂
v
CD杆以速度v平行直线电流运动，直，相对位置如图．求CD杆中的感应电动势，并判断C、D两端哪端电
势较高？
23. (本题10分)(2742) I I
C
v
v
D a a b
v
在半径为R的圆柱形空间内，存在磁感强度为B的v⊗ v
BOR 均匀磁场，B的方向与圆柱的轴线平行．有一无限长直
导线在垂直圆柱中心轴线的平面内，两线相距为a，a
a>R，如图所示．已知磁感强度随时间的变化率为dB /dt，
求长直导线中的感应电动势E，并说明其方向．
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