大学应用物理第八章习题答案

第八章 磁场 8-1 一个静止的点电荷能在它的周围空间任一点激起电场；一个线电流元是否也能够在它的周围空间任一点激起磁场？ 提示：不能。由毕奥——沙伐尔定律可知在电流元所在的直线上各点电流元不激起磁场。 8-2 在下面三种情况下，能否用安培环路定理求磁感强度 B？为什么？ （1）有限长载流直导线产生的磁场； （2）圆电流产生的磁场； （3）两无限长同轴载流圆柱面之间的磁场。 提示： 安培环路定律只能适用于恒定电流所产生的磁场情况，即涉及到的载流导线必须是闭合的，否则不能使用。所以：（1）和（2）不能安培环路定理求磁感强度 B，但（3）可以。 8-3 在一载流螺线管外做一平面圆回路 L，且其平面垂直于螺线管的轴，圆心在轴上。则环路积分Ld Bl 等于多少？有人说，0Ld Bl，有人根据安培环路定理认为0LdI Bl，究竟哪种说法正确? 提示：可分为两种情况： (1)密绕的无限长螺旋管，这是一个理想化的模型，可认为螺旋管是由一个个相同的圆电流彼此紧靠在一起组成，此时外部磁感应强度0B外＝ ，管内磁场均匀，0BnI内，此时，L0d  Bl；(2)实际上的长直螺旋管外部磁感应强度，0B外，此时应有0LdI Bl。 8-4 将空螺线管通以正弦交流电，由其空心螺线管的一端沿中心轴线射入一束电子流，如 8-4 题图所示。则电子在空心螺线管内的运动情况是（ B ） A、简谐运动； B、匀速直线运动； C、匀加速直线运动；D、匀减速直线运动 提示：由洛伦兹力判别qfB，磁力线与螺线管轴线平行。 8-5 一电量为 q的粒子在均匀磁场中运动，下列哪些说法是正确的？ (1)只要速度大小相同，所受的洛伦兹力就一定相同； (2)速度相同，电量分别为+q和-q的两个粒子，它们受磁场力的方向相反，大小相等； (3)质量为 m，电量为 q的带电粒子，受洛伦兹力作用，其动能和动量都不变； (4)洛伦兹力总与速度方向垂直，所以带电粒子运动的轨迹必定是圆。 8-4 题图 提示：(1)不正确，因为qfB，故f 不仅与 的大小有关，还与 的方向有关。 (2)正确，因为qfB，所以()q -fB。即它所受的力反向，而大小则不变以。 (3)动能不变，而动量发生变化。由dPqdtdfB = m dt可知，只要0f ，则0dPdt 。即动量发生变化，若以粒子速度 点乘等式两边，则有(dPqdtB) =，即0kdEdt ，这说明粒子的动能不变。 (4)不正确，只有...