题目
下列说法正确的是()(A)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过;(B)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零;(C)磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零;(D)磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零.
下列说法正确的是()
(A)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过;
(B)闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零;
(C)磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零;
(D)磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零.
题目解答
答案
根据安培环路定理,闭合回路上的磁感强度的环路积分等于通过回路所围成的区域内电流的代数和乘以一个常数。
如果磁感强度沿闭合回路的积分不为零,那么这意味着通过回路所围成的区域内存在电流,因此回路上任意一点的磁感强度都不可能为零。
选项 (D) 描述了这个原理。所以选D。
解析
步骤 1:理解安培环路定理
安培环路定理指出,闭合回路上的磁感强度的环路积分等于通过回路所围成的区域内电流的代数和乘以一个常数。即:$\oint \mathbf{B} \cdot d\mathbf{l} = \mu_0 I_{\text{enc}}$,其中$\mathbf{B}$是磁感强度,$d\mathbf{l}$是回路上的微小线段,$\mu_0$是真空磁导率,$I_{\text{enc}}$是通过回路所围成的区域内的电流代数和。
步骤 2:分析选项 (A)
选项 (A) 说闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过。根据安培环路定理,如果磁感强度沿闭合回路的积分等于零,那么通过回路所围成的区域内电流的代数和必定为零。但是,这并不意味着回路内一定没有电流穿过,因为电流的代数和为零可能是因为有正负电流相互抵消。因此,选项 (A) 不正确。
步骤 3:分析选项 (B)
选项 (B) 说闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零。根据安培环路定理,如果磁感强度沿闭合回路的积分等于零,那么通过回路所围成的区域内电流的代数和必定为零。因此,选项 (B) 正确。
步骤 4:分析选项 (C)
选项 (C) 说磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零。根据安培环路定理,如果磁感强度沿闭合回路的积分等于零,那么通过回路所围成的区域内电流的代数和必定为零。但是,这并不意味着回路上各点的磁感强度必定为零,因为磁感强度的环路积分可以为零,即使回路上各点的磁感强度不为零。因此,选项 (C) 不正确。
步骤 5:分析选项 (D)
选项 (D) 说磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零。根据安培环路定理,如果磁感强度沿闭合回路的积分不为零,那么通过回路所围成的区域内存在电流,因此回路上任意一点的磁感强度都不可能为零。因此,选项 (D) 正确。
安培环路定理指出,闭合回路上的磁感强度的环路积分等于通过回路所围成的区域内电流的代数和乘以一个常数。即:$\oint \mathbf{B} \cdot d\mathbf{l} = \mu_0 I_{\text{enc}}$,其中$\mathbf{B}$是磁感强度,$d\mathbf{l}$是回路上的微小线段,$\mu_0$是真空磁导率,$I_{\text{enc}}$是通过回路所围成的区域内的电流代数和。
步骤 2:分析选项 (A)
选项 (A) 说闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过。根据安培环路定理,如果磁感强度沿闭合回路的积分等于零,那么通过回路所围成的区域内电流的代数和必定为零。但是,这并不意味着回路内一定没有电流穿过,因为电流的代数和为零可能是因为有正负电流相互抵消。因此,选项 (A) 不正确。
步骤 3:分析选项 (B)
选项 (B) 说闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零。根据安培环路定理,如果磁感强度沿闭合回路的积分等于零,那么通过回路所围成的区域内电流的代数和必定为零。因此,选项 (B) 正确。
步骤 4:分析选项 (C)
选项 (C) 说磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零。根据安培环路定理,如果磁感强度沿闭合回路的积分等于零,那么通过回路所围成的区域内电流的代数和必定为零。但是,这并不意味着回路上各点的磁感强度必定为零,因为磁感强度的环路积分可以为零,即使回路上各点的磁感强度不为零。因此,选项 (C) 不正确。
步骤 5:分析选项 (D)
选项 (D) 说磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意一点的磁感强度都不可能为零。根据安培环路定理,如果磁感强度沿闭合回路的积分不为零,那么通过回路所围成的区域内存在电流,因此回路上任意一点的磁感强度都不可能为零。因此,选项 (D) 正确。