两根很长的平行直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路.已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的a.总磁能将增大 b.总磁能将减少 c.总磁能将保持不变 d.
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/19 13:31:46
两根很长的平行直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路.已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的a.总磁能将增大 b.总磁能将减少 c.总磁能将保持不变 d.
两根很长的平行直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路.已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的
a.总磁能将增大
b.总磁能将减少
c.总磁能将保持不变
d.总磁能的变化不能确定
还有请回答下为什么
有种看法认为磁通量增大,自感系数增大,所以总磁能增大
还有种看法认为两导线受斥力,距离增大时对其做正功,所以总磁能减小。
认为增大的,是用自感系数做的
认为减小的,是根据磁场的能流密度算的
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老酒物理工作室,spark2074 为什么选A?
游鱼CHINA 距离增大,磁场做了正功啊。如果我因为电池的原因放弃这种看法,那么从磁场的能流密度算呢,不是减小吗?
Kidult神,你的意思是不变,
serenayou,好像您是比较靠谱的,只是因该是H=B/μ,还有B=μI/(πa)仅是对某处的情况,求磁能要用积分,当然我算了确实减小。只是为什么从自感系数看就得出相反的结论。
nepol,如上面所说的,若从能流密度算却是减小
ps:这道题在好几份试卷上出现,只是它们的参考答案分别出现了增大,减小,不变三种,搞得我很纠结。
总结:应该是H=B/μ,还有求磁能要用积分,当然我算了确实减小。从做功看也可以。一匝线圈不能用那个公式,所以自感系数算出问题来了,还要考虑互感。
两根很长的平行直导线,其间距离为a,与电源组成闭合回路.已知导线上的电流为I,在保持I不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的a.总磁能将增大 b.总磁能将减少 c.总磁能将保持不变 d.
磁场的能流密度等于HB/2 H=μB 所以等于μB^2/2
中能量等于能流密度乘以中体积.设距离增加为d,导线长l
2根导线串联后此2根导线中间的磁感应强度B=μI/(πa)
开始磁场能量为μB^2×a×l=μ^3×I^2×l/(π^2×2×a)
设距离增加为d后.2根导线中间的磁感应强度B=μI/(πd)
磁场中能量等于μ×B^2×d×l=μ^3×I^2×l/(π^2×2×d)
d大于a所以总磁能减少了.选b
此题考查的是磁感应强度的求法和能流密度和磁场中能量的关系.
ps.大学物理哪有什么分析都没有就能做出答案的?不明白为什么前面的都教他错误答案.
a. 总磁能将增大
a
a 自感系数增大,所以总磁能增大 这种说法是对的。
距离增大时对其做正功,所以总磁能减小这种说法不对,距离增大时是外 力做正功而不会使得总磁能减小。
乱了
磁能做正功没错,但不消耗,磁能不减少
就像地球的重力势能,还有永久磁铁一样
“当然我算了确实减小”,我不知道楼主是如何算出的。但“一匝线圈不能用那个公式”这句话我不同意,自感线圈的磁场能量公式W=1/2LI^2 对于任意同有电流I的自感元件都是成立的。这里本身把两根导线看成一个整体,哪里需要考虑什么互感。
选A没错的。你说的第二种看法缺陷在它尝试用能量守恒确没有把参与守恒的系统找全。问题在这:电池干什么去了?导线间距离增大,自感L上升,虽然电流控制稳定了,但这时d(LI)/dt是正的,对电源来说有个额外的反抗电压,电源是要做正功的。
再说一句,你自己可以算算,你会发现总磁能的增加量,和磁场的做的正功一样多,而且都是电源做功的一半
呵呵,提问者,serenayou,你们按什么算的磁能...
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选A没错的。你说的第二种看法缺陷在它尝试用能量守恒确没有把参与守恒的系统找全。问题在这:电池干什么去了?导线间距离增大,自感L上升,虽然电流控制稳定了,但这时d(LI)/dt是正的,对电源来说有个额外的反抗电压,电源是要做正功的。
再说一句,你自己可以算算,你会发现总磁能的增加量,和磁场的做的正功一样多,而且都是电源做功的一半
呵呵,提问者,serenayou,你们按什么算的磁能量密度,你们算的磁感应强度都是哪些点的磁感应强度?你们不会单纯到以为两导线之间的任何一点磁感应强度都是一个值吧。(按 serenayou的说法是)你们连磁感应强度都算不对还敢傻乎乎的用磁场能量来算。直接算磁能在这里肯定是要用到积分的,哪能简单的乘法乘一下就搞定的。
你们想用能量来算,方法笨点但也没错,而且这是最有说服力的说法。不过也请你们先想到整个三维空间内的各个点的磁场是不同的,需要建立坐标,磁能密度对体积三重积分来算才可以。
你们算过以后就知道是增加的了。
我也不想再更新解答了,提问者你本人的水平就不行。
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应该是不变。
条件是两根导线是无限长的,这时候闭合回路的面积与d成正比你再用B=μI/(πa)积分看下。
不好意思,我数学不好,算不来积分了!
首先要明确两各问题:
1,我们考虑的是两根无限长的导线。跟电源没有关系。
2,我们关注的问题是总能量的变化。
很明显电流I是稳定的,因此总能量是稳定不变的。
能流密度确实减小了,但总体积是增大的。总能量没有减少。
虽然是闭合回路,但电流恒定。不存在自感。
选C。总磁能保持不变。
个人意见,仅供参考。...
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首先要明确两各问题:
1,我们考虑的是两根无限长的导线。跟电源没有关系。
2,我们关注的问题是总能量的变化。
很明显电流I是稳定的,因此总能量是稳定不变的。
能流密度确实减小了,但总体积是增大的。总能量没有减少。
虽然是闭合回路,但电流恒定。不存在自感。
选C。总磁能保持不变。
个人意见,仅供参考。
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A 这个问题可以这么想 用一个力平衡长导线的斥力 长导线在平衡力的作用下dt时间准静态运动了da的微小距离 电池 磁场 和外力三者能量守恒 下面算
设长导线为L长 磁场对外做功为I*L*(U0*I/2pi)*da 括号里面为磁感应强度 电池对外做功为(L*U0*I*da/pi*a*dt)*I*dt 括号里面为磁通量变化也就是电压 后面是电流和时间 乘起来就是功 可以看出电池做功为磁力对导线...
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A 这个问题可以这么想 用一个力平衡长导线的斥力 长导线在平衡力的作用下dt时间准静态运动了da的微小距离 电池 磁场 和外力三者能量守恒 下面算
设长导线为L长 磁场对外做功为I*L*(U0*I/2pi)*da 括号里面为磁感应强度 电池对外做功为(L*U0*I*da/pi*a*dt)*I*dt 括号里面为磁通量变化也就是电压 后面是电流和时间 乘起来就是功 可以看出电池做功为磁力对导线做功的两倍 剩下的就作为磁场能储存了 所以nepol说的是对的 但是nepol你也别说什么提问者水平不行 谁都有不会的东西 人家会还问你干嘛
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