问答题 真空中放有一圆桶,半径为R,长度为L,筒面上均匀分布着电荷,面密度为σ。圆筒以角速度ω绕轴线做匀速转动。若轴线上一点A距轴线中点0的距离为x,求A点处的磁感应强度。
【正确答案】
旋转的筒面电荷构成筒面电流,其面电流密度为

旋转圆筒上的面电流可以认为由许多载流的环形元电流组成,取圆筒的轴线为x轴,并取圆筒轴线中点O为坐标原点,则筒面上长度为dl的环形元电流在A点产生的磁感应强度为

由于对称性,A点的磁场方向沿x方向。整个旋转圆筒上的面电流在A点产生的总的磁感应强度为
其中β角的几何意义如图所示,由此二式得取微分得

把上面的积分变量l换为β,则有

式中β1,β2分别是β角在圆筒两端即处的数值,由图上可看出,cosβ1,cosβ2与场点坐标X的关系是
【答案解析】