发布时间 : 星期四 文章大学物理(第4版)主编赵近芳-第10章的课后答案详解更新完毕开始阅读1d11b8d80a4e767f5acfa1c7aa00b52acec79c7a
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题10.13图 题10.14图
10.14 两平行长直导线相距d=40cm，每根导线载有电流I1=I2=20A，如题10.14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, 解：(1) BA?l=25cm)．
?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?10.15 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10.15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 10.15 图
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??R?0Ir?0I磁通量 ?m??B?dS??dr??10?6 Wb 2(s)02?R4?
10.16 设题10.16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?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10.16图
题10.17图
10.17 题10.17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
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?I?(?r2??a)2I
?b2??a2?0I(r2?a2)∴ B? 222?r(b?a)
10.18 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10.18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 2?R2B??0I 2?rr2?b2??0I (3)b?r?c B2?r???0I2c?b2?0I(c2?r2) B?2?r(c2?b2)(4)r?c B2?r?0
B?0
题10.18图
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题10.19图
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10.19 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10.19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10.20图
10.20 如题10.20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
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