习题九 9-1在同一磁感应线上,各点B的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁力方向定 义为磁感应强度B的方向? 解:在同一磁感应线上,各点B的数值一般不相等.因为磁场作用于运动电荷的磁力方向 不仅与磁感应强度B的方向有关,而且与电荷速度方向有关,即磁力方向并不是唯一由磁 场决定的,所以不把磁力方向定义为B的方向 题9-2图 92(1)在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是平行直线,磁感应强度B的大小在沿磁 感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)? (2)若存在电流,上述结论是否还对 解:(1)不可能变化,即磁场一定是均匀的.如图作闭合回路abcd可证明B=B2 abcd Bd7=Bda-Bbe=A∑=0 B1=B2 (2)若存在电流,上述结论不对.如无限大均匀带电平面两侧之磁力线是平行直线,但B方 向相反,即B1≠B2 9-3用安培环路定理能否求有限长一段载流直导线周围的磁场? 答:不能,因为有限长载流直导线周围磁场虽然有轴对称性,但不是稳恒电流,安培环路 定理并不适用. 9-4在载流长螺线管的情况下,我们导出其内部B=μonl,外面B=0,所以在载流螺线管 外面环绕一周(见题9-4图)的环路积分 但从安培环路定理来看,环路L中有电流Ⅰ穿过,环路积分应为 B·dl=o 这是为什么? 解:我们导出B=0nl,B外=0有一个假设的前提,即每匝电流均垂直于螺线管轴线,这习题九 9-1 在同一磁感应线上,各点 B 的数值是否都相等?为何不把作用于运动电荷的磁力方向定 义为磁感应强度 B 的方向? 解: 在同一磁感应线上,各点 B 的数值一般不相等.因为磁场作用于运动电荷的磁力方向 不仅与磁感应强度 B 的方向有关,而且与电荷速度方向有关,即磁力方向并不是唯一由磁 场决定的,所以不把磁力方向定义为 B 的方向. 题 9-2 图 9-2 (1)在没有电流的空间区域里,如果磁感应线是平行直线,磁感应强度 B 的大小在沿磁 感应线和垂直它的方向上是否可能变化(即磁场是否一定是均匀的)? (2)若存在电流,上述结论是否还对? 解: (1)不可能变化,即磁场一定是均匀的.如图作闭合回路 abcd 可证明 B1 B2 d 0 1 2 0 B l B da B bc I abcd ∴ B1 B2 (2)若存在电流,上述结论不对.如无限大均匀带电平面两侧之磁力线是平行直线,但 B 方 向相反,即 B1 B2 . 9-3 用安培环路定理能否求有限长一段载流直导线周围的磁场? 答: 不能,因为有限长载流直导线周围磁场虽然有轴对称性,但不是稳恒电流,安培环路 定理并不适用. 9-4 在载流长螺线管的情况下,我们导出其内部 B nI 0 ,外面 B =0,所以在载流螺线管 外面环绕一周(见题9-4图)的环路积分 L B外 ·d l =0 但从安培环路定理来看,环路L中有电流I穿过,环路积分应为 L B外 ·d l = I 0 这是为什么? 解: 我们导出 B nl 内 0 , B外 0有一个假设的前提,即每匝电流均垂直于螺线管轴线.这