作业17磁力磁介质解读.ppt

作业 17  * 17-1 电子在均匀磁场中沿半径为R的螺旋线运动， 螺距为h，如图所示．则电子速率 磁场方向向 上 . 题17-1图 解： ， ， 由洛伦兹力 可判断出沿螺旋轴竖直向上． 17-2 把2.0 ×103 eV的一个正电子，射入磁感应强度B = 0.1 T 的匀强磁场中，其速度与成89°角，路径为轴在方向的螺旋线．则该螺旋线的周期T = 3.57 ?10-10 s，螺距 h = 1.65 ?10-4 m，半径 r = 1.51 ?10-3 m. 解： 17-3 在一汽泡室中，磁场为20 T，一高能质子垂直于磁场飞过时留下一半径为3.5m的圆弧轨迹．该质子的动量大小p = 1.12?10-19 kg?m/s，能量 E = 1.54?10-10 J，或E = 9.63?108 eV． 解： ， ， q1对q2的作用力： (向右) (向下) 17-4 如图所示，两正电荷q1，q2相距为a时，其速度各为v1和v2，且v1?v2，v2指向q1，求q1对q2和q2对q1的电磁场力是多少？ 解： （向上） q2对q1的作用力： 解：（1）如图所示，电子在地球磁场的影响下向东偏转。 （2）电子的动能： 17-5 在一个电视显像管里，电子在水平面内从南到北运动，如图，动能是2×104ev。该处地球磁场在竖直方向的分量向下，大小是5.5×10-5T。问：（1）电子受地球磁场的影响往哪个方向偏转？（2）电子的加速度有多大？（3）电子在显像管内南北方向上飞经20cm时，偏转有多大？ 电子受到洛仑兹力： 电子的加速度为： （3）电子的轨道半径： d表示电子从南到北的飞行路程，则电子向东偏转为x R d x 17-6 如图所示，一根细金属棍ab用软导线悬挂在匀强磁场中，电流由a向b流．此时悬线张力不为零（即安培力与重力不平衡）．欲使细金属棍ab与软导线连接处张力为零则必须：[ B ] (A) 改变电流方向，并适当增加电流强度． (B) 不改变电流方向，而适当增加电流强度． (C) 改变磁场方向，并适当增强 的大小． (D) 不改变磁场方向，适当减少 的大小． 题17-6图 × × × × × × × × I a b I I 17-7 .有一质量为ｍ的倒Ｕ形导线，两端浸没在水银槽中，导线的上段长l 处在均匀磁场B中，如果使一个电流脉冲，即 电量 通过导线,这导线就会跳起来，假定电脉冲持续时间与导线跳起时间相比非常小，试由导线所达高度 ｈ计算电流脉冲 的大小 解:冲量=动量的增量 于是有 而 l 方向向上，且为变力 证：电流元Idl受力为 17-8 如图示，一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中，试证明它所受到的安培力等于载流直导线ab所受到的安培力。 载流导线受力为 方向：竖直向上 题17-9图 解：在ab上任取一线元dr, 由AC产生的磁感应强度方向: 向上. 17-9 一长直导线AC，通有电流I1,其旁放一段导线ab，通过电流为I2,且AC与ab在同一平面上，AC?ab，如图所示，a端距离AC为ra，b端距离AB为rb，求导线ab受到的作用力。 大小： 同向叠加 17-10 三条无限长的直导线，等距离的并排安放，导线a，b，c分别载有1A，2A，3A同方向的电流。由于磁相互作用的结果，导线a、b、c单位长度上分别受力F1、F2、F3，如图所示，则F1、F2的比值是多少 ？ a b c 解:导线b 、c在导线a 处的磁感强度方向均为 导线a 、c在导线b 处的磁感强度方向分别为 17-11 如图所示，一长直导线和一宽为b的无限长导体片共面，他们分别载有电流I2,和I1, ，相距为a．求导线单位长度上所受磁场力的大小． 它在无限长载流导线处产生的磁场大小为 解：取如图所示的坐标系，坐标x处宽为dx的窄条可视为无限长直载流导线，其电流为 其方向垂直纸面向里． 因为所有窄条产生的磁场方向相同，所以总的磁场有： 因为电流I2所在处各点B相等，并与I2垂直，得： 17-12 如图示，一半径为R的平面圆形线圈中载有电流I1，另无限长直导线AC中载有电流I2，设AC通过圆心，并和圆形线圈在同一平面内，求圆形线圈所受的磁力． 解：直导线产生的磁场方向见图，大小为： ? ? ? ? ? ? ? ? ? R ? ? ? C I2 I1 A I