大学物理八九章部分习题解答.doc

【知识点详解】 1. **毕奥-萨伐尔定律**：毕奥-萨伐尔定律是电磁学中用于计算电流元在某点产生磁场强度的基本公式。在大学物理的第八章中，这个问题涉及到一个均匀密绕的直螺线管。定律表明，一个微小的电流元在空间某点产生的磁场强度与电流元的电流、长度以及到观察点的位置有关。在螺线管的例子中，由于线圈密绕，可以近似认为轴线上各点的磁场沿轴向，并通过叠加原理计算出总磁场。 2. **磁场的叠加原理**：在多个磁场源共同作用的区域，总的磁场强度等于各个单独磁场强度的矢量和。在题目8-11中，两根平行的长直导线产生的磁场是叠加的，各自产生的磁场大小相等但方向相反，最终合成的磁场方向可以通过矢量相加得出。 3. **无限长螺线管的磁场特性**：当螺线管的长度远大于其直径时，可以视为无限长螺线管。在这种情况下，螺线管内部轴线上的磁场是均匀的，大小只与螺线管的总电流和距离轴线的距离有关。对于无限长螺线管，轴线上各点的磁场强度是一个常数。 4. **载流圆弧的磁场计算**：载流圆弧在圆心处产生的磁感应强度可以通过特定公式计算，该公式与圆弧的电流、长度和位置有关。在问题8-12中，利用这一原理求解了铁环中心的磁感应强度。 5. **磁场的分布与方向**：题目8-13展示了不同形状的载流导线在特定点产生的磁场强度和方向，其中包括圆电流、半无限长直导线和有限长直导线的组合。这些都需要利用毕奥-萨伐尔定律及其变型来解决。 6. **磁通量的概念**：磁通量是磁场通过某一面积的总量，可以通过高斯定理计算。在问题8-15中，计算了半球面对磁场的磁通量，这里的关键是选择合适的闭合曲面。 7. **磁场的轴对称性**：在问题8-16中，电流均匀分布的圆形长直导线产生的磁场具有轴对称性，这意味着沿导线轴向的磁通量可以通过计算与导线同轴的圆柱面上的磁通密度来求解。 以上知识点涵盖了磁场的基础概念、计算方法以及特定几何形状的电流产生的磁场特性。这些内容是大学物理课程中关于电磁学的重要组成部分，通常出现在教材的第八、九章。理解和掌握这些知识点对于学习后续的电磁学理论以及实际应用至关重要。