大學(xué)物理第9章磁場(作業(yè)講解)

1、選擇題：選擇題： 如圖所示：有兩根載有相同電流的無限長直導(dǎo)線，分如圖所示：有兩根載有相同電流的無限長直導(dǎo)線，分別通過別通過x1=1、x2=3的點(diǎn)，且平行于的點(diǎn)，且平行于y軸，則磁感應(yīng)強(qiáng)度等于軸，則磁感應(yīng)強(qiáng)度等于零的地方是零的地方是 A 。 (A) 在在x=2的直線上。的直線上。 (B) 在在x2的區(qū)域。的區(qū)域。(C) 在在xdl 情況下成立。情況下成立。IBNa223IBNa2430260sin3IBNa1.有一個(gè)由有一個(gè)由N匝細(xì)導(dǎo)線繞成的平面正三角形線圈，邊長為匝細(xì)導(dǎo)線繞成的平面正三角形線圈，邊長為a ，通有電流通有電流I ，置于均勻外磁場中，當(dāng)線圈平面的法向與外，置于均勻外磁場中，當(dāng)線圈平

2、面的法向與外磁場同向時(shí)，該線圈所受的磁力矩值為磁場同向時(shí)，該線圈所受的磁力矩值為: D . (A) (B) (D) 0(C) 0BpMmm一一. .選擇題選擇題: :角度為角度為00BpMmm2. 有兩個(gè)同心圓線圈，大圓半徑為有兩個(gè)同心圓線圈，大圓半徑為 R ，通有電流，通有電流 I1；小圓半徑為；小圓半徑為 r ，通，通有電流有電流 I2 ，方向如圖。若，方向如圖。若 r R（大（大線圈在小線圈處產(chǎn)生的磁場近似為均線圈在小線圈處產(chǎn)生的磁場近似為均勻磁場勻磁場)，當(dāng)它們處在同一平面內(nèi)時(shí)，當(dāng)它們處在同一平面內(nèi)時(shí)小線圈所受磁力矩的大小為小線圈所受磁力矩的大小為 D 。 I1I2Rr角度為角度為03

3、. 如圖如圖,一個(gè)電量為一個(gè)電量為 +q、質(zhì)量為、質(zhì)量為 m 的的質(zhì)點(diǎn)，以速度質(zhì)點(diǎn)，以速度 沿沿 x 軸射入磁感強(qiáng)軸射入磁感強(qiáng)度為度為 B 的均勻磁場中，磁場方向垂的均勻磁場中，磁場方向垂直紙面向里，其范圍從直紙面向里，其范圍從 x=0 延伸到延伸到無限遠(yuǎn)，如果質(zhì)點(diǎn)在無限遠(yuǎn)，如果質(zhì)點(diǎn)在 x=0 和和 y=0 處處進(jìn)入磁場，則它將以速度進(jìn)入磁場，則它將以速度 - 從磁場從磁場中某一點(diǎn)出來，這點(diǎn)坐標(biāo)是中某一點(diǎn)出來，這點(diǎn)坐標(biāo)是 x=0 和和 B 。 xyBqFqBmR電子向上偏轉(zhuǎn)電子向上偏轉(zhuǎn)B O BqmRy224. 一張氣泡室照片表明一張氣泡室照片表明,質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡是一半徑為質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡是一半

4、徑為 10 cm的圓弧的圓弧,運(yùn)動(dòng)軌跡平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為運(yùn)動(dòng)軌跡平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 0.3 Wb/m2磁場磁場垂直。該質(zhì)子動(dòng)能的數(shù)量級(jí)為垂直。該質(zhì)子動(dòng)能的數(shù)量級(jí)為 A .mBqRRmBq2MeVmBqRmEK22222103 . 4221二、填空題：二、填空題： 1.一面積為一面積為S，載有電流，載有電流 I 的平面閉合線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度的平面閉合線圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場中，此線圈受到的最大磁力矩的大小為為的均勻磁場中，此線圈受到的最大磁力矩的大小為 ，此時(shí)通過線圈的磁通量為此時(shí)通過線圈的磁通量為 。 當(dāng)此線圈受到最小的當(dāng)此線圈受到最小的磁力矩作用時(shí)通過線圈的磁通量為磁力矩作用時(shí)

5、通過線圈的磁通量為 。sinBpBpMmmISBMmax此時(shí)此時(shí)20cosBSm最小的磁力矩最小的磁力矩0BSBSmcosrmerermmafn02202244reeeI222. 氫原子中，電子繞原子核沿半徑為氫原子中，電子繞原子核沿半徑為 r 的圓周運(yùn)動(dòng)，它等效的圓周運(yùn)動(dòng)，它等效于一個(gè)圓形電流，如果外加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為于一個(gè)圓形電流，如果外加一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的磁場，其的磁場，其磁力線與軌道平面平行，那么這個(gè)圓電流所受的磁力矩的大磁力線與軌道平面平行，那么這個(gè)圓電流所受的磁力矩的大小小 M = 。(設(shè)電子質(zhì)量為設(shè)電子質(zhì)量為 m ,電子電量的絕對(duì)值為電子電量的絕對(duì)值為 e )。 BrreI

6、SBBpMm22BrmrBeM0242 在磁感應(yīng)強(qiáng)度在磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.510-4T的均勻磁場中的均勻磁場中,一以垂直于磁一以垂直于磁場的速度場的速度sm/1026R . (電子質(zhì)量電子質(zhì)量m9.1110-31kg).sm/1026飛行的電子，其圓弧軌跡的半徑飛行的電子，其圓弧軌跡的半徑m.qBmR210597三、證明題：三、證明題： 如圖如圖,一條任意形狀的載流導(dǎo)線位于均勻磁場中一條任意形狀的載流導(dǎo)線位于均勻磁場中,試證明它所試證明它所受的安培力等于載流直導(dǎo)線受的安培力等于載流直導(dǎo)線ab所受的安培力所受的安培力. xy)()(ddkBjdyidxIBlIFiIBdyjIBdxFd000dFIBdyiIBdxjFL建立建立“傾斜傾斜”坐標(biāo)系坐標(biāo)系四、問答題：四、問答題： 圖中曲線是一帶電粒子在磁場中的圖中曲線是一帶電粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡,斜線部分是鋁板斜線部分是鋁板,粒子通過粒子通過它要損失能量它要損失能量.磁場方向如圖磁場方向如圖.問粒子問粒子電荷是正號(hào)還是負(fù)號(hào)電荷是正號(hào)還是負(fù)號(hào)?說明理由說明理由. 由上下區(qū)圓弧半徑大小