题目
2.一条无限长直导线,在离它0.01m远的地方产生的磁感应强度是 ^-4T ,它所载的-|||-电流为 5A ___。

题目解答
答案
答案见上
解析
考查要点:本题主要考查学生对无限长直导线磁场公式的理解与应用能力,需要熟练掌握公式变形及单位换算。
解题核心思路:
- 明确题目给出的物理量(磁感应强度$B$、距离$r$)和待求量(电流$I$)。
- 直接应用公式 $B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$,其中$\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{T·m/A}$为真空磁导率。
- 通过代数变形解出$I$,注意单位统一和计算准确性。
破题关键点:
- 公式选择正确,避免混淆不同磁场分布的公式(如环形电流、螺线管等)。
- 约分简化计算,利用公式中$\mu_0$与$\pi$的关联,减少计算复杂度。
已知条件:
- 磁感应强度 $B = 10^{-4} \, \text{T}$
- 距离 $r = 0.01 \, \text{m}$
- 真空磁导率 $\mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, \text{T·m/A}$
公式应用:
根据无限长直导线磁场公式:
$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$
代数变形:
-
移项求$I$:
$I = \frac{2\pi r B}{\mu_0}$ -
代入已知值:
$I = \frac{2\pi \cdot 0.01 \cdot 10^{-4}}{4\pi \times 10^{-7}}$ -
约分简化:
- $\pi$约去,分母$4 \times 10^{-7}$与分子$2 \cdot 0.01 \cdot 10^{-4}$计算:
$I = \frac{2 \cdot 0.01 \cdot 10^{-4}}{4 \times 10^{-7}} = \frac{2 \times 10^{-6}}{4 \times 10^{-7}} = \frac{2}{4} \times \frac{10^{-6}}{10^{-7}} = 0.5 \times 10 = 5 \, \text{A}$