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大学物理练习题 八 解答

1.从电子枪同时射出两个电子,初速度为 v和2v,经垂
直磁场偏转后,则
(A) 初速度为 v 的先回到出发点。
(B) 初速度为2v的先回到出发点。
(C) 同时回到出发点。
(D) 不能同时回到出发点。
电子在垂直磁场中做圆周运动
T 2m 与v无关
qB
故同时回到出发点。
2.一铜板厚度为D=1.00mm,放置在磁感应强度为B=1.35T的匀 强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示,现测得
dI I dx dB 0dI
a
2x
B 2a 0I dx 0I ln 2a
a 2a x 2a a
由 df IBdl
df IB 0I 2 ln 2 方向水平向左。
dl
2a
4.如图,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场 平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是
(A)ab边转入纸内,cd边转入纸外。
(B)ab边转入纸外,cd边转入纸内。
a
d
(C)ad边转入纸内,bc边转入纸外。
b
c
(D)ad边转入纸外,bc边转入纸内。
根据磁力矩的计算公式:
Mm
pm
B
pm的方向 : 垂直纸面向外 .
0IB 2d
0Ic 2 (2d)
0
BB
0I A 2d
0Ic 2d
3105T
(向内)
Bc
0 I A 2 (2d)
0IB 2d
1.5105T
(向内)
2. 0, 1.5106 N / cm, 1.5106 N / cm
电流与磁场垂直时 df IBd
dfA d
I ABA
0
dfB d
I B BB
5 (310 5 )
M的方向 :
a
d
b
c
M
1. 正电荷,负电荷
1.在一霍耳效应的实验中,通过半导体的电流与磁场方向垂直 (如图)。如果上表面的电势较高,则半导体中的载流子是 电荷,如果下表面的电势较高,则半导体中的载流子是 电荷 。
解:上表面电势较高: 假设载流子是正电荷,则其运动方
向与电流方向一致,此方向运动的载流 子受力向上,与上表面电势较的结论一 致,所以载流了为正电荷。 同理:如果下表面电势较高,则载流子 为负电荷。
铜板上下两面电势差为 U 1.1105V,已知铜板中自由电子 数密度n 4.21028m3 ,电子电量,则此铜板中的电流为
[]
(A) 82.2A. (B) 54.8A.
(C) 30.8A. (D) 22.2A.
根据霍耳效应电压公式:
U 1 IB en D
I UDqn 1.1105 103 (1.6 1019 ) (4.2 1028 ) 54.76 A
解: 线圈的磁矩为:
pmቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
IS
I
R2
2
根据磁力矩的计算公式:
Mm
pm
B
Mm
pm B
IR2 2
B
0.05
0.157 (N
m)
1.将电流平板看成是由许多无限长的线电流组成
1. 无限长直载流导线与一个无限长薄电流板构成闭合回路,导 线与电流板共面。(如图),求导线单位长度上受到的作用力。
解:先计算电流板在直电流处产生的磁场,取
B
1.35
3.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
[] (A)向着长直导线平移。 (B)离开长直导线平移。 (C)转动。 (D)不动。
I1 I2
将三角形右边两段通电导线等 效为向下的一段,左边一段的 通电导线处的磁场强。因此, 整个三角形的受力与左边相同 ,受到无限长直电流的吸引。
1.5104 N
/m
1.5106 N
/ cm
dfc d
I c Bc
10
(1.5
105
)
1.5
104
N
/
m
1.5 106
N
/
cm
3. 0.157(N m)
3.一半圆形闭合线圈,半径R=0.2m,通过电流I=0.5A,放在均 匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,磁感应强度B=0.5T,则 线圈所受磁力矩为 。
2. 0, 1.5106 N / cm, 1.5106 N / cm
2.A、B、C为三根平行共面的长直导线,导线间距d=10cm, 它们通过的电流分别为IA=IB=5A,IC=10A,其中IC与IB、 IA的方向相反,每根导线每厘米所受的力的大小为
dFA dl
dFB dl
dFc dl
解:
BA
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