题目
8.一无限长载流圆柱体,半径为R,电流I在圆柱-|||-体的横截面上均匀分布,则在圆柱体内距离中心轴线-|||-为r处的磁感应强度大小为 () 。-|||-(A) =dfrac ({mu )_(0)I}(2pi r)-|||-(B) =dfrac ({mu )_(0)Ir}(2pi {R)^2}-|||-(C) =dfrac ({mu )_(0)I(r)^2}(2pi {R)^3}-|||-(D) =dfrac (sqrt {2)(mu )_(0)Ir}(2pi {R)^2}-|||-二、填空题

题目解答
答案

解析
本题考查安培环路定理在无限长载流圆柱体内部磁场的应用。
关键分析:
无限长载流圆柱体的磁场需分内部($r < R$)和外部($r \geq R$)两种情况讨论:
- 外部磁场($r \geq R$):此时安培环路包围的总电流为$I$,由安培环路定理$\oint \vec{B} \cdot d\vec{l} = \mu_0 I_{\text{enc}}$,得$B \cdot 2\pi r = \mu_0 I$,故$B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r}$(选项A为外部磁场公式)。
- 内部磁场($r < R$):电流均匀分布,电流密度$j = \frac{I}{\pi R^2}$。安培环路包围的电流$I_{\text{enc}} = j \cdot \pi r^2 = \frac{I r^2}{R^2}$。代入安培环路定理:$B \cdot 2\pi r = \mu_0 \cdot \frac{I r^2}{R^2}$,解得$B = \frac{\mu_0 I r}{2\pi R^2}$。