题目
10.半径为 0.5 cm的无限长直圆柱形导体上,沿轴线方向均匀地流着 I = 3 A的电流。作一个半径 r = 5cm、长 l = 5 cm且与电流同轴的圆柱形闭合曲面 S,则该曲面上的磁感强度沿曲面的积分IBdS0r________________________。l
10.半径为 0.5 cm的无限长直圆柱形导体上,沿轴线方向均匀地流着 I = 3 A的电流。作一个半径 r = 5cm、长 l = 5 cm且与电流同轴的圆柱形闭合曲面 S,则该曲面上的磁感强度沿曲面的积分IBdS0r________________________。l
题目解答
答案
解:
磁场为无源场,任意闭合
S
曲面的磁通量均为零。
B
d
S
0
大学物理期中考试
12
解析
考查要点:本题主要考查对磁场高斯定理(磁通量性质)的理解,以及区分电场与磁场高斯定理的差异。
解题核心思路:
磁场是无源场,即磁感线是闭合曲线,没有起点和终点。因此,任意闭合曲面的磁通量均为零,与曲面包围的电流无关。
破题关键点:
- 明确磁场高斯定理的结论:$\oint_S \mathbf{B} \cdot d\mathbf{S} = 0$。
- 无需计算具体磁场分布,直接根据磁场的无源性得出结论。
磁场的高斯定理指出,由于磁场是无源场,任何闭合曲面的磁通量恒为零。题目中给出的圆柱形闭合曲面$S$虽然包围了导体中的电流$I=3\ \text{A}$,但磁通量的计算与电流无关,仅由磁场的性质决定。因此,直接应用磁场高斯定理即可得出积分结果为零。