第五次作业评讲.ppt

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1、第五次作业评讲第五次作业评讲一、选择题一、选择题 1.按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为心、半径为r的圆形轨道上运动如果把这样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，使电子轨道一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与平面与 垂直，如图所示，则在垂直，如图所示，则在r不变的情况不变的情况下，电子轨道运动的角速度将：下，电子轨道运动的角速度将：解：电子受到洛仑兹力解：电子受到洛仑兹力FL电子受到的向心力将加大。电子受到的向心力将加大。应当选（应当选（A）角速度将增大角速度将增大 2.如图，一个电荷为如图，一个电荷为+q、质量为、质量

2、为m的质点，的质点，以速度沿以速度沿x轴射入磁感强度为轴射入磁感强度为B的均匀磁场的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x=0延伸到无限远，如果质点在延伸到无限远，如果质点在x=0和和y=0处进处进入磁场，则它将以速度从磁场中某一点出入磁场，则它将以速度从磁场中某一点出来，这点坐标是来，这点坐标是x=0 和：和：解：电子在磁场中绕半圆周后解：电子在磁场中绕半圆周后出磁场，出磁场，故应当选（故应当选（B）3.一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的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方向如图所示试问下述哪一种情况将会发生？生

3、？解：电子受洛仑兹力解：电子受洛仑兹力FL如图如图 故应当选故应当选（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，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：则载流三角形线圈将：解：长直电流产生磁场如图所示解：长直电流产生磁场如图所示故三角电流的受力为故三角电流的受力为其中，其中，F2与与F3在竖直方向的分力在竖直方向的分力相互抵消；因相互抵消；因F2、F3的夹角等于的夹角等于120o等于等于F2或或F3其合力在水平方向的分力。而其合力在水平方向的分力。而F1 F2、F3，故应当选（，故应当选（

4、A）向着长直导线平移向着长直导线平移 5.长直电流长直电流I2与圆形电流与圆形电流I1共面，并与其一共面，并与其一直径相重合如图直径相重合如图(但两者间绝缘但两者间绝缘)，设长直电，设长直电流流不动，则圆形电流将不动，则圆形电流将 解：长直电流产生磁场如图所示。解：长直电流产生磁场如图所示。因此，圆电流因此，圆电流 受力为。受力为。故，应当选（故，应当选（C）向右运动向右运动。6.如图，在一固定的载流大平板附近有一载如图，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平板垂直大平板的电流与线框中电流方向

5、如图所示，则通电线框的运动情况对着从大如图所示，则通电线框的运动情况对着从大平板看是：平板看是：解：由电流解：由电流I1在电流在电流I2所在平面的磁场为所在平面的磁场为 而电流而电流I2的磁矩方向为的磁矩方向为根据磁力矩的公式根据磁力矩的公式，有，有故，从面电流故，从面电流I1向外看向外看M的方向的方向应当选（应当选（B）顺时针转动）顺时针转动 7.两个同心圆线圈，大圆半径为两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电，通有电流流I1；小圆半径为；小圆半径为r，通有电流，通有电流I2，方向如，方向如图若图若r R(大线圈在小线圈处产生的磁场大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场近似为均匀磁场)，当它

6、们处在同一平面内时，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为：小线圈所受磁力矩的大小为：解：可认为小线圈处的磁场解：可认为小线圈处的磁场为垂直其平面的匀强磁场，为垂直其平面的匀强磁场，即大线圈圆心处的磁场，此时因即大线圈圆心处的磁场，此时因小线圈的磁矩小线圈的磁矩m与与B平行，有平行，有应当选（应当选（D）8.两根载流直导线相互正交放置，如图所两根载流直导线相互正交放置，如图所示示I1沿沿y轴的正方向，轴的正方向，I2沿沿z轴负方向若载轴负方向若载流流I1的导线不能动，载流的导线不能动，载流I2的导线可以自由运的导线可以自由运动，则载流动，则载流I2的导线开始运动的趋势是的导线开始运动的

7、趋势是：解：电流解：电流I1的磁感线分布规律为的磁感线分布规律为电流电流I2与图示磁感线交与图示磁感线交汇处的微元段所受的汇处的微元段所受的安培力如图示。安培力如图示。因此，电流因此，电流I2将按圆弧箭头的指向将按圆弧箭头的指向转动，与转动，与I1平行后向平行后向I1靠拢。应该选（靠拢。应该选（B）绕绕x轴转动轴转动 二、填空题二、填空题9.如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度为环，其线电荷密度为 ，圆环可绕通过环心，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与环面垂直的转轴旋转当圆环以角速度转转动时，圆环受到的磁力矩为动时，圆环受

8、到的磁力矩为_，其方向其方向_解：等效圆环电流为解：等效圆环电流为其磁矩为其磁矩为 故线受环磁力矩故线受环磁力矩 O R w lBv 10.有一半径为有一半径为a，流过稳恒电流为，流过稳恒电流为I的的1/4圆弧圆弧形载流导线形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场，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解：匀强磁场中的曲线电流所受的安培力，等效于流所受的安培力，等效于连接该电流两端的直电流连接该电流两端的直电流的受力。该的受力。该 电流与磁感应强度夹角电流与磁感应强度夹角3/4/4。于。于是，其受力是，其受力 大小为

9、大小为11.如图所示，在真空中有一半径为如图所示，在真空中有一半径为a的的3/4圆圆弧形的导线，其中通以稳恒电流弧形的导线，其中通以稳恒电流I，导线置于，导线置于均匀外磁场中，且与导线所在平面垂直则均匀外磁场中，且与导线所在平面垂直则该载流导线该载流导线bc所受的磁力大小为所受的磁力大小为_解：用第解：用第10题的解题根据，题的解题根据，该电流的受力等效于该电流的受力等效于bc直线直线电流的受力，故有填空内的答案。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如图所示，在真空中有一半圆形闭合线圈，半径为圈，半径为a，流过稳恒电流，流过稳恒电流I，则圆心，则圆心O处的处的电流元所受的安培力的电流元所受的安培力的大小为大小为_，方向，方向_解解：该电流元所在位置的磁该电流元所在位置的磁感应强度，只能来自半圆环感应强度，只能来自半圆环电流电流，电流元所在直径段的电流对其不产生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，故有作用，因为他们在同一直线，故有