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大学物理练习课件张祺 3.如图如图3所示，一根载流导线被所示，一根载流导线被弯成半径为弯成半径为R的圆弧，放的圆弧，放在磁感应强度在磁感应强度B为的均匀磁场中，为的均匀磁场中，则载流导线则载流导线ab所受磁场的作用力所受磁场的作用力的大小的大小_;方向方向_.4.如如图图4所所示示，一一条条长长为为0.5m的的直直导导线线沿沿y方方向向放放置置，通通以以沿沿y正正方方向向的的电电流流I=10A，导导线线所所在在处处的的磁磁感感应应强强度度 则则该该直直导线导线所受磁力所受磁力 F=_.5.如图如图5所示，半径为的半圆线圈所示，半径为的半圆线圈ACD通有电流通有电流I2，置，置于电流为于电流为I1的无限长直线电流的磁场中，直线电流的无限长直线电流的磁场中，直线电流I1恰过恰过半圆的直径，两导线相互绝缘。求半圆线圈所受到长直半圆的直径，两导线相互绝缘。求半圆线圈所受到长直线电流线电流I1的磁力。的磁力。6.半径为半径为R的圆盘，带有正电荷，其电荷面密度的圆盘，带有正电荷，其电荷面密度=kr，k是常数，是常数，r为圆盘上一点到圆心的距离，圆盘放在一均匀磁场为圆盘上一点到圆心的距离，圆盘放在一均匀磁场B中，其法中，其法线方向与线方向与B垂直。当圆盘以角速度垂直。当圆盘以角速度绕过圆心点，且垂直于绕过圆心点，且垂直于圆盘平面的轴作逆时针旋转时，求圆盘所受磁力矩的大小和方圆盘平面的轴作逆时针旋转时，求圆盘所受磁力矩的大小和方向。向。1.直直导导线线载载有有10的的电电流流，在在距距它它为为a=2cm处处有有一一电电子子由由于于运运动动受受洛洛伦伦兹兹力力 ,方方向向如如图图所所示示，且且f=1.610-16N，设设电电子子在在它它与与组组成成的的平平面面内内运运动动，则则电电子子的的速速率率V=_在在图图中画出中画出 的方向。的方向。2.真空中两个电子相距为真空中两个电子相距为a，以相同的速度同向飞行，则它，以相同的速度同向飞行，则它们相互作用的库仑力与洛伦兹力大小之比为们相互作用的库仑力与洛伦兹力大小之比为_.2.真空中两个电子相距为真空中两个电子相距为a，以相同的速度同向飞行，则它，以相同的速度同向飞行，则它们相互作用的库仑力与洛伦兹力大小之比为们相互作用的库仑力与洛伦兹力大小之比为_.3.质子和质子和粒子质量之比为粒子质量之比为:，电量之比为，电量之比为1:2,它们的它们的动能相同，若将他们引进同一均匀磁场，且在垂直于磁场动能相同，若将他们引进同一均匀磁场，且在垂直于磁场的平面内作圆运动，则它们回转半径之比为的平面内作圆运动，则它们回转半径之比为:(A A)1:4；(B B)1:1；(C C)1:2 ；(D D)1:.4如图如图2所示，半导体薄片为型，则所示，半导体薄片为型，则a、b两点的电势差两点的电势差Uab:(A)大于零；大于零；（B）等于零；）等于零；（C）小于零。）小于零。5如图如图3所示，一个带有电荷所示，一个带有电荷q的粒子，以速度的粒子，以速度V平行于一平行于一均匀带电的长直导线运动，该导线的线电荷密度为均匀带电的长直导线运动，该导线的线电荷密度为，并载，并载有传导电流。试问粒子要以多大的速度运动，才能使其保有传导电流。试问粒子要以多大的速度运动，才能使其保持在一条与导线距离为持在一条与导线距离为r的平行直线上？的平行直线上？6试证明氢原子中的电子绕原子核作圆形轨道运动的磁矩试证明氢原子中的电子绕原子核作圆形轨道运动的磁矩大小为：大小为：（式中（式中e为电子电量的绝对值，为电子电量的绝对值，r为轨道半径，为轨道半径，为角速度）为角速度）1.图中三条曲线分别为顺磁质、抗磁图中三条曲线分别为顺磁质、抗磁质和铁磁质的曲线，则质和铁磁质的曲线，则oa表示表示_；ob表示表示_；oc表示表示_.2.某铁磁质的磁滞回线如图某铁磁质的磁滞回线如图所示，则图中所示，则图中ob（ob）表示表示_；oc(或或oc)表示表示_。3.如如图图3所所示示，长长为为的的导导体体棒棒ab在在均均匀匀磁磁场场B中中，绕绕通通过过点点的的轴轴匀匀速速转转动动，角角速速度度为为，ac为为L/3,则则Ua-Uc=_;Ub-Uc=_;Ub-Ua=_.【分析】在ac上取一个长度微元dx，它离a点的距离为x，方向向a端。则dx两端的电势差由动生电动势公式可求得：di=(VB)dx=VBdx=Bxdx所以a、c两端的电势差为：Va-Vc=同理c、b两端的电势差为：Vb-Vc=所以a、b两点的电势差可求得：Vb-Va=4.如如图图4所所示示，一一长长为为2a的的细细铜铜杆杆与与载载流流长长直直导导线线垂垂直直且且共共面面。端端距距长长直直导导线线为为a，当当铜铜杆杆以以平平行行长长直直导导线线移移动动时时，则则杆杆内内出出现现的的动动生生电电动动势势的的大大小小为为i=_;_端电势较高端电势较高【分析分析】长直导线在周围空间产生的磁场的磁感应强度为：长直导线在周围空间产生的磁场的磁感应强度为：u0i/2r,r为场点为场点离直导线的距离。方向与电流方向成右手螺旋关系。在金属杆离直导线的距离。方向与电流方向成右手螺旋关系。在金属杆MN处处,B的方的方向垂直纸面向外。在向垂直纸面向外。在MN上取一微元上取一微元dx，它离，它离N端的距离为端的距离为x，方向向，方向向N端，端，则该微元两端的电势差为：则该微元两端的电势差为：di=(VB)dx=Vu0i/2(x+a)dx解得i=Vn-Vm=(Vu0i/2)ln35.一矩形导线框，以恒定的加速度一矩形导线框，以恒定的加速度a向右穿过一均匀磁场区，向右穿过一均匀磁场区，的方向如图的方向如图5所示，则在下列所示，则在下列t图中哪一个正确地反映了图中哪一个正确地反映了线框中电流与时间的定性关系，取逆时针方向为电流正方向。线框中电流与时间的定性关系，取逆时针方向为电流正方向。6.如图如图6所示，一很长的钢管竖直放置，让一条形磁铁沿其所示，一很长的钢管竖直放置，让一条形磁铁沿其轴线从静止开始下落，不计空气阻力，则磁铁的运动速率：轴线从静止开始下落，不计空气阻力，则磁铁的运动速率：（）越来越大；（）越来越大；（）越来越小；（）越来越小；（）先增加，经一段距离后保持不变；（）先增加，经一段距离后保持不变；（）先减小，经一段距离后保持不变（）先减小，经一段距离后保持不变；1.一一面面积积为为的的平平面面导导线线回回路路，置置于于载载流流长长螺螺线线管管中中，回回路路的的法法线线与与螺螺线线管管轴轴线线平平行行。设设长长螺螺线线管管单单位位长长度度上上的的匝匝数数为为n，通通过过的的电电流流为为，其其中中Im和和为为常常数数，t为为时时间间，则则该该导导线线回回路路中中的的感感生生电电动动势势为为_.【分析分析】无限长直螺无限长直螺线管内部磁场大小线管内部磁场大小 B=ni2.图图1所示，均匀磁场所示，均匀磁场B限制在半径为的无限长圆柱形空间内，若限制在半径为的无限长圆柱形空间内，若磁场的变化率磁场的变化率dB/dt为正的常数，则圆柱形空间外距轴线为为正的常数，则圆柱形空间外距轴线为r的点的的点的感生电场的大小为感生电场的大小为：3.均匀磁场均匀磁场B局限在半径为的无限长圆柱形空间内，有一长为局限在半径为的无限长圆柱形空间内，有一长为R的的金属细杆如图金属细杆如图2所示位置放置，若磁场变化率所示位置放置，若磁场变化率dB/dt=k（k为正常为正常数），则杆两端的电势差为数），则杆两端的电势差为UM-UN为：为：4.如图如图3所示，一矩形线圈所示，一矩形线圈ABCD与长直与长直导线共面放置，长边与长直导线平行，长导线共面放置，长边与长直导线平行，长l1=0.20m,宽宽l2=0.10m,边与长直导线边与长直导线相距相距a0.1m，线圈共，线圈共1000匝，保持线圈匝，保持线圈不动，而在长直导线中通有交变电流不动，而在长直导线中通有交变电流A，t以秒计算。求以秒计算。求t0.01s时线圈中的感应电时线圈中的感应电动势。动势。6.在在半半径径为为的的圆圆柱柱形形空空间间存存在在着着轴轴向向均均匀匀磁磁场场（如如图图4）。有有一一长长为为的的导导体体棒棒在在垂垂直直磁磁场场的的平平面面内内以以速速度度横横扫扫过过磁磁场场，若若磁磁感感应应强强度度以以变变化化。试试求求导导体体棒棒在在如如图图所所示示的的位位置置处处的的 感应电动势。感应电动势。谢谢