2022-2023年高中物理竞赛 恒定电流的磁场课件
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第五章习题恒定电流的磁场5．2．3解答：（a）两直长载流导线延长线均通过圆心,对O点的磁场没有贡献,故只需考虑两圆弧载流导线在O点产生的磁场,其方向均垂直纸面向里,故O点的合磁场大小为方向均垂直纸面向里.\n方向均垂直纸面向里.（b）合磁场大小为\n两部分电流在轴线和表示,因两部分电流在轴线上激发的合磁场大小为上激发的磁场分别用方向垂直于zz´与h组成的平面指向纸面内.电流分布可看作一封闭的圆柱薄导体管,管壁上的电流,叠加上流.均匀地通有沿z轴方向面密度为一宽度为h沿负z轴方向流有电流面密度为的电5．2．12解答：\n5．2．14解答：在导体薄板上沿z轴方向取一宽度的窄条,在为其上流动的电流大小为在中垂面上距导体薄板x处产生的磁场大小为根据对称性,总磁场仅有y分量\n总磁场为5．2．17解答：圆环面积为,圆环所带电荷量为球面旋转速率为\n圆环对应的电流大小为电流在球心激发的磁场大小为方向沿轴向,与旋转角速度一致.\n5．3．2解答：两电流I在长方形框架产生与框架面积的法线方向取垂直纸,则有的磁通量分别为,设面向里,因总磁通量为\n5．4．1解答：（1）在内由安培环路定理得（2）在内（3）在内\n（4）在内\n5．4．4解答：据对称性,空间各点的磁场的方向平行于面且仅有x分量.空间沿x轴的负方向空间沿x轴的正方向（1）求板内磁场通过矩形环路包围面积（阴影部分）的电流根据安培环路定理\n考虑方向有（2）求板外磁场通过矩形环路包围面积的电流厚度为2d的无限大导体平板均匀流过电流时,板内磁场的大小与对称面的距离成正比,板外磁场的大小为常量（均匀磁场）.\n5．6．2证明：建立直角坐系坐标原点O与A点重合,x轴沿AC方向.设在弯曲导线ADC上取一元段,设其上的电流为I,在磁场中受的安培力为式中弯曲导线ADC受安培力的x分量与y分量分别为\n即而证毕5．6．4解答：线框MN段和PQ段所受的安培力平行于转轴,且方向相反,不提供对转轴的力矩.只有NP段受安培力对线框提供绕转轴转动的力矩.\n设NP段重心到轴的,则磁力矩为矢径为式中为垂直纸面向外,顺时针转动力矩的单位矢.设MN段PQ段的合质量为m1,NP段的质量为m2,MNPQ段所受的重力矩\n平衡时,有5．6．9解答：（1）面积为S的线圈上的力矩大小为夹角为时,力矩最大,即\n（2）力矩
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