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1、一、选择题1C 2B 3A 4A2两个在同一平面内的同心圆线圈,大圆半径为R,通有电流I1,小圆半径为r,通有电流I2,电流方向如图4-2所示,且那么,在小线圈从图示位置转到两线圈平面相互垂直位置的过程中,磁力矩所作的功A为 (B)(C)(D)(A)I2OrI1R图4-2大圆电流在小圆范围产生的磁场可看作是均匀的,且近似等于大圆电流在其圆心O处产生的磁场,即小圆由平行位置转过90时磁力矩做功为I2OrI1R图4-2(B)(C)(D)(A)解:由于abcd图4-44如图4-4,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边转出纸
2、外;(B)ab边转出纸外,cd边转入纸内;(C)ad边转入纸内,bc边转出纸外;(D)ad边转出纸外,bc边转入纸内。由此可判断ab边受力指向纸内,cd边受力指向纸外。答案:A解:载流直导线在均匀磁场中受力为 或者求出通电线圈磁矩向外,受力矩向下。ab边向内转动,cd边向外转动。二、填空题二、填空题 1答案:M=0。2答案(1)质子A经过点的瞬间在点所产生的磁感应强度方向垂直于纸面向外。(2)质子B在点所受到的洛伦兹力45ABabvavb图4-5453答案:(1)霍尔;(2)图4-74一电子在的磁场中沿半径为的螺旋线运动,螺距为(1)这电子速度的大小(2)方向答案:解:依题意,有 式中,答案:
3、解:而两式相等得:将及题给或代入,得。5一个速度均匀磁场中受到的力为如果则的电子,在三、计算题三、计算题1答案:方向:垂直于ab向上 2解:图4-9ROB3如图4-9所示,盘面与均匀磁场B成角的带电圆盘,半径为R,电量Q均匀分布在表面上,当圆盘以角速度绕通过圆盘中心与盘面垂直的轴线转动,求圆盘在磁场中所受的磁力矩。圆盘的电荷面密度为取距圆盘中心r处,宽度为dr的圆环,则此圆环上的电量为圆环的等效电流为对应磁矩 电流dI所围的面积答案:图4-9ROB对应磁矩 电流dI所围的面积总磁矩 磁力矩其数值 图4-10磁场力的力矩为重力的力矩为4截面积为S、密度为 的铜导线被弯成正方形的三边,竖直向上的匀强磁场中,当导线中的电流为I时,导线离开原来的竖直位置偏转一个角度 而平衡。求磁感应强度。若问磁感应强度大小为多少?可以绕水平轴转动,如图4-10所示。导线放在方向图4-10重力的力矩为磁场力的力矩为5一半径为的半圆形闭合线圈,载有电流放在均匀磁场中,磁场方向与线圈面平行,已知(1)线圈所受力矩的大小和方向(以直径为转轴);(2)若线圈受力矩的作用转到线圈平面与磁场垂直的位置,则力矩做功多少?解:(1)根据垂直纸面向外,故沿转轴向上,大小为 (2)磁力矩做功IRB图4-11