亥姆霍兹线圈是一对外形特征完全一样的双线圈 ( 且线圈半径等于两线圈之间的 距离 )， 当其通电后，就会在两线圈之间产生 ( ) A 非均匀磁场区 B 均匀磁场区 C 线性磁场区 D 梯度磁场区

考查要点：本题主要考查对亥姆霍兹线圈磁场特性的理解，需要明确其结构特点与产生的磁场类型之间的关系。

解题核心思路：

1. 结构特点：亥姆霍兹线圈由两个相同圆形线圈构成，线圈间距等于线圈半径，且电流方向相同。
2. 磁场叠加原理：两个线圈的磁场在中间区域叠加后，非均匀成分相互抵消，均匀成分得以增强，从而形成均匀磁场。
3. 关键结论：亥姆霍兹线圈的设计目的是在两线圈之间的特定区域产生近似均匀的磁场。

破题关键点：

• 明确单个线圈磁场的非均匀性，以及双线圈如何通过对称排列和电流方向一致实现磁场均匀化。

亥姆霍兹线圈的工作原理：

1. 结构对称性：两个线圈半径相等、间距等于半径，且平行放置，确保磁场分布对称。
2. 电流方向相同：两线圈中电流方向一致，使得两线圈在中间区域产生的磁场方向相同，叠加后增强均匀性。
3. 磁场叠加效果：
   • 单个线圈在轴线上会产生非均匀磁场，但两线圈的磁场在中间区域非均匀部分相互抵消，均匀部分叠加。
   • 最终在两线圈之间的中心区域形成近似均匀的磁场，且磁场方向平行于线圈轴线。

选项分析：

• A 非均匀磁场区：错误，亥姆霍兹线圈的设计目标即为消除非均匀性。
• B 均匀磁场区：正确，符合磁场叠加后的特性。
• C 线性磁场区：错误，线性变化的磁场与均匀性矛盾。
• D 梯度磁场区：错误，梯度磁场指空间变化率固定的场，而均匀场无梯度。