发布时间 : 星期四 文章大学物理答案(赵近芳 第二版)下册 习题9更新完毕开始阅读
?0Icos?d?
2?2R?Isin?d??dBy?dBcos(??)??02
22?RdBx?dBcos??∴ Bx???2??2?0I?Icos?d??0I???[sin?sin(?)]??6.37?10?5 T 2222?R2?R22?RBy??(??2??2?0Isin?d?)?0 22?R???5∴ B?6.37?10i T
9-11 氢原子处在基态时，它的电子可看作是在半径a=0.52×10-8cm的轨道上作匀速圆周运动，
速率v=2.2×10cm·s．求电子在轨道中心所产生的磁感应强度和电子磁矩的值．
8
-1
解：电子在轨道中心产生的磁感应强度
????0ev?aB0?
4?a3如题9-11图，方向垂直向里，大小为
B0??0ev?13 T 4?a2电子磁矩Pm在图中也是垂直向里，大小为
?Pm?e2eva?a??9.2?10?24 A?m2 T2题9-11图 题9-12图
9-12 两平行长直导线相距d=40cm，每根导线载有电流I1=I2=20A，如题9-12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,l=25cm)． 解：(1) BA??0I1d2?()2??0I2d2?()2?4?10?5 T方向?纸面向外
(2)取面元dS?ldr
???r1?r2r1[?1I1?0I1?Il?Il1?Il?]ldr?01ln3?02ln?1ln3?2.2?10?6Wb 2?r2?(d?r)2?2?3?9-13 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9-13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??dl??0?I
lIr2B2?r??02
R∴ B??0Ir 2?R2
题 9-13 图 磁通量 ?m?B?dS?(s)????R0?0Ir?0I?6dr??10 Wb 24?2?R9-14 设题9-14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?
??B解： ??dl?8?0
a?ba??B?dl?8?0
c???B?dl?0
?(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9-14图题9-15图
9-15 题9-15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：
r2?a2 B? 22r2?(b?a)?0I解：取闭合回路l?2?r (a?r?b)
??则 ?B?dl?B2?r
l?I?(?r2??a)2I 22?b??a?0I(r2?a2)∴ B?
2?r(b2?a2)9-16 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、外半径分别 为b,c)构成，如题9-16图所示．使用时，电流I从一导体流去，从另一导体流回．设电流都是均匀地分布在导体的横截面上，求：(1)导体圆柱内(r＜a),(2)两导体之间(a＜r＜b)，（3）导体圆筒内(b＜r＜c)以及(4)电缆外(r＞c)各点处磁感应强度的大小 解：
?L??B?dl??0?I
Ir2(1)r?a B2?r??02
RB?(2) a?r?b B2?r??0I
?0Ir 22?RB??0I 2?rr2?b2??0I (3)b?r?c B2?r???0I22c?b?0I(c2?r2) B?222?r(c?b)(4)r?c B2?r?0
B?0
题9-16图题9-17图
9-17 在半径为R的长直圆柱形导体内部，与轴线平行地挖成一半径为r的长直圆柱形空腔，两轴间距离为a,且a＞r，横截面如题9-17图所示．现在电流I沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，而电流方向与管的轴线平行．求： (1)圆柱轴线上的磁感应强度的大小； (2)空心部分轴线上的磁感应强度的大小．
解：空间各点磁场可看作半径为R，电流I1均匀分布在横截面上的圆柱导体和半径为r电流?I2均匀分布在横截面上的圆柱导体磁场之和． (1)圆柱轴线上的O点B的大小：
电流I1产生的B1?0，电流?I2产生的磁场
?0I2?0Ir2B2?? 222?a2?aR?r∴ B0?(2)空心部分轴线上O?点B的大小：
?0Ir22?a(R?r)22
??0， 电流I2产生的B2?0Ia?0Ia2??电流I1产生的B2 ?22222?aR?r2?(R?r)??∴ B0?0Ia2?(R2?r2)
题9-18图
9-18 如题9-18图所示，长直电流I1附近有一等腰直角三角形线框，通以电流I2，二者 共面．求△ABC的各边所受的磁力． 解： FAB???AB??I2dl?B
FAB?I2a?0I1?0I1I2a? 方向垂直AB向左 2?d2?d???CFAC??I2dl?B 方向垂直AC向下，大小为
A