13-7,一个动量为p 的电子,沿题13-7图示方向入射并能穿过一宽度为D ,磁感应强度为B 的均匀磁场区域,则该电子出射方向与入射方向的夹角α为(C)
(A) p e B D 1c o s
- (B) ep BD 1sin - (C) p eBD 1sin - (D)ep BD 1cos -
∂
解:电子进入磁场后做匀速圆周运动,所偏离角度∂即为其轨迹所对应圆周角,易知:R=Be p ; 所以p
eBD =∂sin ,所以答案是C 。
13-9,单闸半圆形线圈半径为R ,通电流I 。
在均匀磁场B 的作用下从图示位置转过30°时,它所受磁力矩的大小和方向分别是(D )
(A)IB R 241
π,沿图面竖直向下 (B)IB R 2
41
π,沿图画竖直向上 (C)
IB R 243π,沿图面竖直向下 (D)IB R 243π,沿图面竖直向上
I B
解:转过30°后,磁矩的方向与B 夹角为60°,所以,B ×m M =,所以IB R M 24
3π=
,由右手螺旋定理知,方向沿图面竖直向上。
13-16,一截面形状为矩形,面积为S 的直金属条中通有电流I ,金属条放在磁感应强度为B 的均匀磁场中,B 的方向垂直金属条的左右侧面,如图所示。
则金属条的上侧面将积累电荷,载流子所受的洛伦兹力m F =
nS IB 。
(设单位体积的载流子数为n )
解:此题中,pvB F m =,nqvS I =,所以,结合两式可得:nS
IB F m =。
13-29,如图所示,一带电量为q 的粒子,以速度v 平行于一均匀带电长直导线运动。
设导线单位长度带电量为λ,并载有传导电流I 。
粒子应以多大速度运动,才能使其保持在一条与导线距离为a 的平行直线上?
λ v
I
q
解:分析题意可知,导体周围有电场和磁场,且二者相等时符合题意。
qE F e =方向沿径向向外 q v B
F B = 方向沿径向向内 且有: a E 02πελ= a
I B πμ20= 所以由二者相等可得,I
v 00μελ=
13-30,一无限长直载流导线与一无限长薄电流版构成闭合回路,通电流I 。
电流般宽度为a ,与长直导线共面,板左侧与长直导线相距也为a ,如图所示。
求电流板单位长度所受磁力的大小。
I
解:区长直导线处耨点为远点,向右为x 轴正向,建立坐标系。
则x 处:x I B πμ20=,电流为dx a
I dI = 所以此处:dx ax
I dF πμ22
0= 所以:2ln 2122
02020a
I dx x a I F a πμπμ==⎰
13-11,关于恒稳磁场的磁场强度H 的下列几种说法中哪个是正确的(C )
(A)H 仅与传导电流有关
(B)若闭合曲线内没有包围传导电流,则曲线上各店的H 必为零
(C)若闭合曲线上各点的H 均为零,则该曲线包围的传导电流的代数和为零
(D)以闭合曲线为边界的任意曲面的H 通量均相等
解:A :还与磁化电流和0μ有关
B :如铁磁质,有磁滞现象
C :对
D :对比公式∑⎰=内
L L I Hdl ,显然是不对的
13-13,一细螺绕环,每厘米饶有10匝线圈。
当导线中的传导电流为2.0A 时,测得铁环中的磁感应强度的大小为1,0T ,则可求得铁环的相对磁导率为(D )
(A)1.99×210 (B)7.96×210 (C)63.3×210 (D)3.98×2
10
解:此时n=1000,I=2,nI B 0μ=,所以nI H r 0μμ=
所以:nI
H r 0μμ==3.98×210
13-21,真空中有一边长为l 、电阻均匀的正三角形导线框架。
另有两条与三角形底边平行的长直导线1和2分别接在三角形的a 、b 两点,如图所示。
设导线中的电流为I ,求正三角形中心O 点的磁感应强度O B 。
I c
1 a
b
I
解:因为ac 与abc 是并联,所以,易知0=+ACB AC B B
导线1的作用)332(4)30cos 0(cos 4sin 40030001-=︒-==
⎰l I r I d r I B πμπμθθπμ,方向向外,其中r l 6
3=; 同理,l
I B πμ4302=,方向向里; 所以)13(43021-=
+=l I B B B πμ,方向向里
13-27,在半径为R 及r 的两圆周之间,有一总匝为N 的均匀密饶平面线圈,如图所示。
线圈通有电流I ,求线圈中心O 处磁感应强度的大小。
解:在ρ处取ρd 的细环,则ρd r R NI dI -=
则ρρ
μρμd r R IN dI dB )(2200-== 所以r R r R IN d r R IN B R r ln )(21)(200-=-=
⎰μρρμ。