思考题
12.1在电子仪器中,为了减弱与电源相连的两条导线的磁场,通常总是把它们扭在一起。为什么?
12.2 两根通有同样电流的I的长直导线十字交叉放在一起,交叉点相互绝缘(图12.31)。试判断何处的合磁场为零。
12.3一根导线中间分成相同的两支,形成一菱形(图12.32)。通入电流后菱形的两条对角线上的合磁场如何?
12.4 解释等离子体电流的箍缩效应,即等离子柱中通以电流时(图12.33),它会受到自身电流的磁场的作用而向轴心收缩的现象。
12.5 研究受控热核反应的托卡马克装置中,等离子体除了受到螺绕环电流的磁约束外也受到自身的感应电流(由中心感应线圈中的变化电流引起,等离子体中产生的感应电流常超过
106A)的磁场的约束(图12.34)。试说明这两种磁场的合磁场的磁感应线绕着等离子体环
轴线的螺旋线(这样的磁场更有利于约束等离子体)。
12.6 考虑一个闭合的面,它包围磁铁棒的一个磁极。通过该闭合面的磁通量是多少? 12.7 磁场是不是保守场?
12.8 在无电流的空间区域内,如果磁力线是平行直线,那么磁场一定是均匀场。试证明之。 12.9 试证明:在两磁极间的磁场不可能像图12.35那样突然降到零。
12.10 如图12.36所示,一长直密绕螺线管,通有电流I。对于闭合回路L,求B?dr??
L?
12.11像图12.37那样的截面是任意形状的密绕长直螺线管,管内磁场是否是均匀磁场?其磁感应强度是否仍可按B??0nI计算?
12.12图12.39中的充电器充电(电流Ic方向如图所示)和放电(电流Ic的方向与图示方向相反)时,板间位移电流的方向各如何?r1处的磁场方向又各如何? 习题
12.1求图12.38各图中P点的磁感应强度B的大小和方向。
12.2高压输电线在地面上空25m处,通过电流为1.8?10A。 (1)求在地面上由这电流所产生的磁感应强度多大?
(2)在上述地区,地磁场为0.6?10T,问输电线产生的磁场与地磁场相比如何? 12.3在汽船上,指南针装在相距载流导线0.8m处,该导线中电流为20A。 (1)该电流在指南针所在处的磁感应强度多大(导线作为长直导线处理)?
-438?10T。由于导线中电流的磁场作用,指南针的指(2)地磁场的水平分量(向北)为0。向要偏离正北方向。如果电流的磁场方向是水平的而且与地磁场垂直,指南针将偏离正北方
向多少度?求在最坏情况下,上述汽船中的指南针偏离正北方向多少度。
12.4 两根导线沿半径方向被引到铁环上A,C两点。电流方向如图12.39所示。求环中心O处的磁感应强度是多少?
-4
12.5两平行直导线相距d=40cm,梅根导线载有电流I1?I2?20A,如图12.40所示。求: (1)两导线所在平面内与该两导线等距离的一点处的磁感应强度;
(2)通过图中灰色区域所示的面积的磁通量(设r1?r2?10cm,l?25cm)。
12.6如图12.41所示,求半圆形电流I在半圆的轴线上离圆心距离x处的B。
12.7连到一个大磁铁,通有I1?5.0?10A的电流的长引线构造如下:中间是一直径为5.0cm
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