1、期末考试答疑时间期末考试答疑时间:6月月18日（周一）日（周一）早晨早晨9:00下午下午4：00地点：四教西地点：四教西202 理化教研室理化教研室 期末考试时间：期末考试时间：6月月19日早晨日早晨8：3010：30二教二教225，四教，四教501、5021/48第十一章恒定电流磁场第十一章恒定电流磁场一、选择题一、选择题1、AIoR方向方向:垂直纸面垂直纸面向里向里2、B3、C2/484、B载流薄圆筒在空间磁场分布：载流薄圆筒在空间磁场分布：5、B3/48I解：解：建立如图所似坐标系：建立如图所似坐标系：xyz由安培环路定理能够计算出：无由安培环路定理能够计算出：无限大均匀带电平面在空间产
2、生磁限大均匀带电平面在空间产生磁场为均匀磁场，平面两侧磁感应场为均匀磁场，平面两侧磁感应强大小相等，方向相反。强大小相等，方向相反。4/48I xyz放入无限大均匀带电平面放入无限大均匀带电平面后，磁场分布：后，磁场分布：平面左边：平面左边：平面右边：平面右边：5/48故载流平面上电流密度：故载流平面上电流密度：7、A6/489、D二、填空二、填空2、3、4、7/48四、计算与证实：四、计算与证实：、解解（）8/48静静 电电 场场环路定理环路定理电势电势电势能电势能点电荷点电荷经典场经典场高高斯斯定定理理9/4830.判断以下说法是否正确？判断以下说法是否正确？（1）电荷在电场中某点受力很大
3、，则该点）电荷在电场中某点受力很大，则该点 必很大。必很大。（2）电荷在高斯面内运动，则电通量将随之改变。）电荷在高斯面内运动，则电通量将随之改变。（3）电势高地方，电场强度大。）电势高地方，电场强度大。（4）电势为零处，电场强度必为零。）电势为零处，电场强度必为零。（5）电场强度不变空间，电势也一定不变。）电场强度不变空间，电势也一定不变。10/48E0+q-qdABoxyxOr+r-P-q+q11/4831.如图所表示三根绝缘杆，每根上半部和下半部都有大小为如图所表示三根绝缘杆，每根上半部和下半部都有大小为Q电荷均匀分布。则每一根绝缘杆在电荷均匀分布。则每一根绝缘杆在P点合电场沿什么方向？
4、点合电场沿什么方向？P+Q+QxyP-Q+QxyP+Q-Qxy（a）（b）（c）y轴正向轴正向x轴正向轴正向y轴负向轴负向12/48高斯定理高斯定理求电通量求电通量求电场强度求电场强度球体球体无限大无限大平面平面一一13/48S2S0S132.一孤立带电粒子被二分之一径为一孤立带电粒子被二分之一径为r球形高斯面球形高斯面S0包围，穿过包围，穿过该高斯面电通量为该高斯面电通量为 0。假如包围该电荷高斯面变成（。假如包围该电荷高斯面变成（1）半径）半径更大球形高斯面更大球形高斯面S1；（；（2）含有边长为）含有边长为r正立方正立方体体高斯面高斯面S2；（3）含有边长为）含有边长为2r正立方体高斯面
5、正立方体高斯面S3。则经过这三个高斯面。则经过这三个高斯面电通量与电通量与 0关系为：关系为：（A）0 1 2 1 2 3；（C）0=1=2=3；（D）无法确定。）无法确定。qS3q14/4833.习题集第习题集第4章（一）章（一）3 在静电场中，高斯定理告诉我们在静电场中，高斯定理告诉我们（A）高斯面内不包围电荷，则面上各点）高斯面内不包围电荷，则面上各点E量值处处为零；量值处处为零；（B）高斯面上各点）高斯面上各点E只与面内电荷相关，与面外电荷无关；只与面内电荷相关，与面外电荷无关；（C）穿过高斯面）穿过高斯面E通量，仅与面内电荷相关，但与面内电荷通量，仅与面内电荷相关，但与面内电荷分布无
6、关；分布无关；（D）穿过高斯面）穿过高斯面E通量为零，则面上各点通量为零，则面上各点E必为零。必为零。C15/4834.在点电荷在点电荷+Q、+q和和-q静电场中，做如图所表示三静电场中，做如图所表示三个闭合面个闭合面S1、S2、S3，则经过这些闭合面电场强度通，则经过这些闭合面电场强度通量是量是+qS3-qS1S2+Q16/48R1R2q1q235.习题集习题集P25（一）（一）7A、D两个同心球面两个同心球面两同心球面之间电势差两同心球面之间电势差先求两同心球面之间场强先求两同心球面之间场强r方程方程左边左边17/48R1R2q1q2两个同心球面两个同心球面r方程方程右边右边18/48R1
7、R2q1q2两同心球面之间电势差两同心球面之间电势差只和只和q1相关相关19/48abcB36.习题集习题集P25（一）（一）820/48#点电荷电势点电荷电势（V=0）QrP 点电荷系点电荷系：q1、q2、q3、qn 21/48电荷电荷q电势能电势能带电粒子在电场中从带电粒子在电场中从a点运动到点运动到b点，电场力作功为点，电场力作功为Eab22/4837.如图所表示，电量分别为如图所表示，电量分别为q1、q2、q3 三个点电荷分别位三个点电荷分别位于半径为于半径为R同一圆周三个点上，设无穷远处为电势零点。同一圆周三个点上，设无穷远处为电势零点。若若把一点电荷把一点电荷Q从从O点处移到穷远处
8、，则电场力所作功点处移到穷远处，则电场力所作功 oq1q2q3解：解：C23/4838.四个电量为四个电量为q，2q，3q，-4q点电荷分别位于边长点电荷分别位于边长为为a正方形四个顶点上，求正方形中心正方形四个顶点上，求正方形中心O点电势；若将点电势；若将另一电荷另一电荷q0从无穷远处移到从无穷远处移到O点，电场力做功为多少点，电场力做功为多少？ABCDOq2q3q-4q24/48ABCDOq2q3q-4q解：设解：设V10，V20，V30，V40，分别代，分别代表带电量为表带电量为q，2q，3q，-4q，点电，点电荷在荷在O点产生电势，利用点电荷电势：点产生电势，利用点电荷电势：由电势叠加
9、原理，正方形中心由电势叠加原理，正方形中心O点电势：点电势：25/48（2）将另一电荷）将另一电荷q0从无穷远处移到从无穷远处移到O点，电场力做功：点，电场力做功：ABCDOq2q3q-4q26/48ABDOCRR39A点有点有+q，O点有点有-4q，则，则B点电势；选无穷远为电势零点电势；选无穷远为电势零点，则把点电荷点，则把点电荷+Q从从B点移到无穷远，电场力作功。点移到无穷远，电场力作功。27/4840.习题集习题集P27二、二、6.B A-Q+QOCDPRR x如图所表示，如图所表示，A、B两点相距为两点相距为2R，A点有点电荷点有点电荷-Q，B点有点电荷点有点电荷+Q，以，以B为圆心
10、，做半径为为圆心，做半径为R半圆半圆弧弧OCD。若将一试探电荷。若将一试探电荷q0从从O点沿路径点沿路径OCDP移移到无穷远处，并设无穷远处为势能零点，则到无穷远处，并设无穷远处为势能零点，则q0在在D点电势能点电势能WD=28/48B A-Q+QOCDPRRq0在在D点电势能：点电势能：29/48B A-Q+QOCDPRR电场力做功电场力做功：30/48B A-Q+QOCDPRR31/48二二 静电场中导体静电场中导体静电平衡静电平衡V=0电容电容定义定义计算计算三、静电场中介质三、静电场中介质微观微观宏观：电位移矢量与高斯定理宏观：电位移矢量与高斯定理电场能与电电场能与电能密度能密度32/
11、4841.一空气平行板电容器，在两极板间充满各向同性均匀一空气平行板电容器，在两极板间充满各向同性均匀介质，那么电压、电容、电场强度大小、电场能量怎介质，那么电压、电容、电场强度大小、电场能量怎么改变？么改变？电容增大；电量不变；电场强度减小；电容增大；电量不变；电场强度减小；电压减小；电场能量增大电压减小；电场能量增大（1）与电源断开：）与电源断开：rS+Q-Qd33/48电压不变；电容增大；电压不变；电容增大；板间距板间距d不变；不变；场强大小不变；场强大小不变；电场能量增大电场能量增大（2）与电源连接：）与电源连接：S+Q-Qd 34/48稳稳 恒恒 磁磁 场场比比-萨定律萨定律安培环路
12、定理安培环路定理经经典典通通电电导导体体 磁磁场场分分布布洛仑兹力洛仑兹力带电粒子三种运动状态带电粒子三种运动状态安培力（安培定律）安培力（安培定律）磁力矩磁力矩磁矩磁矩载流直导线在延长线上产生磁载流直导线在延长线上产生磁场是零场是零35/48 磁介质分类磁介质分类弱磁性材料弱磁性材料顺磁质顺磁质抗磁质抗磁质软磁材料软磁材料硬磁材料硬磁材料强磁性材料强磁性材料36/48经典载流导体磁场经典载流导体磁场载流长直导线载流长直导线Ia直导线延长线上直导线延长线上半无限长载流直导线半无限长载流直导线Ia37/48载流圆环圆心处载流圆环圆心处IORBI O任意弧长在圆心处任意弧长在圆心处38/48ABC
13、DEFOR1R2I解解：42.求如图所表示组合载流体在求如图所表示组合载流体在O点处产生磁场点处产生磁场39/48ABC12DoIRII1I243.40/48L2IL1I安培环路定理安培环路定理41/4844.习题集第习题集第6章（二）章（二）2 如图所表示电流和回路，如图所表示电流和回路，B环环流分别为流分别为I1I2I3L1I2I1I3L1L2IIL142/48I1I2L345.计算回路磁感应强度环流计算回路磁感应强度环流43/4846.（习题集第（习题集第6章一章一3.）对于安培环路定理了解，）对于安培环路定理了解，以下表示式正确是以下表示式正确是A.若若则在回路则在回路L上必定是上必定
14、是B处处为零；处处为零；B.若若则在回路则在回路L上必定不包围电流；上必定不包围电流；C.若若则在回路则在回路L上所包围传导电流代上所包围传导电流代数和为零；数和为零；D.回路回路L上各点上各点B仅与回路仅与回路L包围电流相关。包围电流相关。44/48均匀磁场均匀磁场对任意形状闭合线圈协对任意形状闭合线圈协力为零。即在均匀磁场中，电流力为零。即在均匀磁场中，电流回路不受力作用。回路不受力作用。BABC45/48定义：闭合线圈在磁场中磁力矩为定义：闭合线圈在磁场中磁力矩为线圈磁矩线圈磁矩46/4847.（习题集第（习题集第6章一章一7.）一线圈载有电流）一线圈载有电流I，处，处于均匀磁场于均匀磁场B中，线圈形状及磁场方向如图所表示，中，线圈形状及磁场方向如图所表示，线圈受到磁力矩大小和转动情况为线圈受到磁力矩大小和转动情况为IO2O 2O1O 12RRm47/48abcIRFab=Fca=Fbc=m =M =0IRB0IRB48.（习题集第（习题集第6章二章二6.）解：解：一载有电流一载有电流I14圆周回路圆周回路abca，置于磁感应强度为，置于磁感应强度为B均均匀磁场中，如图所表示。则外磁场匀磁场中，如图所表示。则外磁场B作用于回路各段安培力、作用于回路各段安培力、回路所受协力、回路磁矩及回路所受磁力矩。回路所受协力、回路磁矩及回路所受磁力矩。48/48
