第5次作业评讲.ppt

第五次作业评讲 一、选择题 1. 按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中 心、半径为r的圆形轨道上运动．如果把这样 一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道 平面与 垂直，如图所示，则在r不变的情况 下，电子轨道运动的角速度将： 解：电子受到洛仑兹力FL 电子受到的向心力将加大。 应当选（A）角速度将增大 2. 如图，一个电荷为+q、质量为m的质点， 以速度沿x轴射入磁感强度为B的均匀磁场 中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x = 0 延伸到无限远，如果质点在x = 0和y = 0处进 入磁场，则它将以速度从磁场中某一点出 来，这点坐标是x = 0 和： 解：电子在磁场中绕半圆周后 出磁场， 故应当选（B） 3. 一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的 方向如图所示．试问下述哪一种情况将会发 生？ 解：电子受洛仑兹力FL如图 故应当选 （A）Ua Ub 4. 如图，无限长直载流导线与正三角形载流 线圈在同一平面内，若长直导线固定不动， 则载流三角形线圈将： 解：长直电流产生磁场如图所示 故三角电流的受力为 其中，F2与F3在竖直方向的分力 相互抵消；因F2、F3的夹角等于120o等于F2或F3其合力在水平方向的分力。而F1 F2、F3，故应当选（A）向着长直导线平移 5. 长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一 直径相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流 不动，则圆形电流将 解：长直电流产生磁场如图所示。 因此，圆电流 受力为。 故，应当选（C） 向右运动。 6. 如图，在一固定的载流大平板附近有一载 流小线框能自由转动或平动．线框平面与大 平板垂直．大平板的电流与线框中电流方向 如图所示，则通电线框的运动情况对着从大 平板看是： 解：由电流I1在电流I2所在平面的磁场为 而电流I2的磁矩方向为 根据磁力矩的公式 ，有 故，从面电流I1向外看M的方向 应当选（B）顺时针转动 7. 两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电 流I1；小圆半径为r，通有电流I2，方向如 图．若r R (大线圈在小线圈处产生的磁场 近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时 小线圈所受磁力矩的大小为： 解：可认为小线圈处的磁场 为垂直其平面的匀强磁场， 即大线圈圆心处的磁场，此时因 小线圈的磁矩m与B平行，有 应当选（D） 8. 两根载流直导线相互正交放置，如图所 示．I1沿y轴的正方向，I2沿z轴负方向．若载 流I1的导线不能动，载流I2的导线可以自由运 动，则载流I2的导线开始运动的趋势是 ： 解：电流I1的磁感线分布规律为 电流I2与图示磁感线交 汇处的微元段所受的 安培力如图示。 因此，电流I2将按圆弧箭头的指向 转动，与I1平行后向I1靠拢。应该选（B）绕x 轴转动 二、填空题 9. 如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆 环，其线电荷密度为 ，圆环可绕通过环心O 与环面垂直的转轴旋转．当圆环以角速度ω转 动时，圆环受到的磁力矩为 _________________， 其方向________________． 解：等效圆环电流为 其磁矩为 故线受环磁力矩 10. 有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧 形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场 中，则该载流导线所受的安培力大小为 ___________． 解：匀强磁场中的曲线电 流所受的安培力，等效于 连接该电流两端的直电流 的受力。该 电流与磁感应强度夹角3π/4。于 是，其受力 大小为 11. 如图所示，在真空中有一半径为a的3/4圆 弧形的导线，其中通以稳恒电流I，导线置于 均匀外磁场中，且与导线所在平面垂直．则 该载流导线bc所受的磁力大小为 _________________． 解：用第10题的解题根据， 该电流的受力等效于bc直线 电流的受力，故有填空内的答案。 12. 如图所示，在真空中有一半圆形闭合线 圈，半径为a，流过稳恒电流I，则圆心O处的 电流元所受的安培力的 大小为_______________，方向 _________________． 解：该电流元所在位置的磁 感应强度，只能来自半圆环 电流 ，电流元所在直径段的电流对其不产生 作用，因为他们在同一直线，故有 * O R w l B v *