大學(xué)物理第9章磁場(chǎng)(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(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，分如圖所示：有兩根載有相同電流的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，分別通過(guò)別通過(guò)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(xiàn)上。的直線(xiàn)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(xiàn)繞成的平面正三角形線(xiàn)圈，邊長(zhǎng)為匝細(xì)導(dǎo)線(xiàn)繞成的平面正三角形線(xiàn)圈，邊長(zhǎng)為a ，通有電流通有電流I ，置于均勻外磁場(chǎng)中，當(dāng)線(xiàn)圈平面的法向與外，置于均勻外磁場(chǎng)中，當(dāng)線(xiàn)圈平

2、面的法向與外磁場(chǎng)同向時(shí)，該線(xiàn)圈所受的磁力矩值為磁場(chǎng)同向時(shí)，該線(xiàn)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(xiàn)圈，大圓半徑為有兩個(gè)同心圓線(xiàn)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(xiàn)圈在小線(xiàn)圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為均線(xiàn)圈在小線(xiàn)圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為均勻磁場(chǎng)勻磁場(chǎng))，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(xiàn)圈所受磁力矩的大小為小線(xiàn)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(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)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(wú)限遠(yuǎn)，如果質(zhì)點(diǎn)在無(wú)限遠(yuǎn)，如果質(zhì)點(diǎn)在 x=0 和和 y=0 處處進(jìn)入磁場(chǎng)，則它將以速度進(jìn)入磁場(chǎng)，則它將以速度 - 從磁場(chǎng)從磁場(chǎng)中某一點(diǎn)出來(lái)，這點(diǎn)坐標(biāo)是中某一點(diǎn)出來(lái)，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(chǎng)磁場(chǎng)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(xiàn)圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度的平面閉合線(xiàn)圈置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，此線(xiàn)圈受到的最大磁力矩的大小為為的均勻磁場(chǎng)中，此線(xiàn)圈受到的最大磁力矩的大小為 ，此時(shí)通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為此時(shí)通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為 。 當(dāng)此線(xiàn)圈受到最小的當(dāng)此線(xiàn)圈受到最小的磁力矩作用時(shí)通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為磁力矩作用時(shí)

5、通過(guò)線(xiàn)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(chǎng)，其的磁場(chǎng)，其磁力線(xiàn)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(xiàn)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(chǎng)中的均勻磁場(chǎng)中,一以垂直于磁一以垂直于磁場(chǎng)的速度場(chǎng)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(xiàn)位于均勻磁場(chǎng)中一條任意形狀的載流導(dǎo)線(xiàn)位于均勻磁場(chǎng)中,試證明它所試證明它所受的安培力等于載流直導(dǎo)線(xiàn)受的安培力等于載流直導(dǎo)線(xiàn)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(wèn)答題：四、問(wèn)答題： 圖中曲線(xiàn)是一帶電粒子在磁場(chǎng)中的圖中曲線(xiàn)是一帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)軌跡,斜線(xiàn)部分是鋁板斜線(xiàn)部分是鋁板,粒子通過(guò)粒子通過(guò)它要損失能量它要損失能量.磁場(chǎng)方向如圖磁場(chǎng)方向如圖.問(wèn)粒子問(wèn)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(shuō)明理由說(shuō)明理由. 由上下區(qū)圓弧半徑大小