点的磁感应强度为所以
′B2
π0I
16l
′πIB′B2016l
两个图形中P点的磁感应强度之比
(2分)
B82B′π2
(2分)
题号:30943003分值:10分难度系数等级:3半径为R的木球上密绕有细导线,相邻的线圈彼此平行地靠着,以单层盖住半个球面共有N匝,如图所示。设导线中通有电流I,求在球心O处的磁感应强度。
解:取坐标系如图。
dN
2N
π
dθ
(2分)
它们在O点产生的磁感应强度:
dB
0r2dI
2rx
2232222
(2分)
根据rRsi
θ,rxR,dIIdN
2NI
π
dθ
f有dB
0NI2si
θdθπR
(3分)
O点磁感应强度:
B∫2
0
π
NI0NI2si
θdθ0πR4R
(3分)
题号:30943004分值:10分难度系数等级:3一长直导线ABCDE,通有电流I,中部一段弯成圆弧形,半径为a,β2β260°,求圆心处的磁感强度。
′
解:载流导线BCD段在O点产生的磁感强度
B1
0Idl04π∫r24π
∫
3π20
Iadθ0Ia26a
B2
0
方向垂直纸面向里。(3分)
AB段在O点产生的磁感强度式中β2
π
3
β1
π
2
0Isi
β2si
β14πd
a,代入得2
(2分)
dacos60
B2
0I312πa2
方向垂直纸面向里。
DE段在O点产生的磁感强度
B3
0Isi
β2si
β14πd
f式中β1
π
3
,β2
π
2
,代入得
B3
0I312πa2
方向也是方向垂直纸面向里。
(2分)
整个载流导线在O点产生的磁感强度
BB1B2B3
0I
6a
2
0II3102102πa2a
方向垂直纸面向里(3分)
题号:30943005分值:10分难度系数等级:4一正方形载流线图,边长为a通以电流I。试求在正方形线圈上距中心为x的任一点的磁感强度。
解:导线AB在P点处产生的磁感强度
B1
0Isi
βsi
β0Isi
β4πr02πr0
(2分)
由图可知
ar0x2si
2
2
β
a2ax22
2
aa22x2
2
所以
fB1
0I
a2πx4
22
2
aa2x2
2
(2分)
方向如图所示。正方形四条边在P点处产生的磁感强度大小相等,但方向不同。由于四条边对于x轴是对称的,所以磁感强度在垂直于x轴的分矢量各自相消,只有在x方向上相互加强。于是,AB段在P点处产生的磁感强度的x分量
B1xB1si
θ
0I
2πx2a24
a2x2a22
a2ax222
8πx2
0Ia2
a2a2x242
(3分)整个正方形线圈在P点处的磁感强度B4B1x
40Ia28πx2
a2a2x242
(3分)
方向沿x轴正向。
题号:30941006分值:10分难度系数等级:1A和B为两个正交放置的圆形线圈,其圆心r