第十一章_恒定电流的磁场(二)作业答案

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1、姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十三章第十一章恒定电流的磁场（二）一.选择题ⅠⅡⅢ[C]1.（基础训练2）三条无限长直导线等距地并排安放，导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有1A，2A，3A同方向的电流．由于磁相互作用的结果，导线Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ单位长度上分别受力F1、F2和F3，如图所示．则F1与F2的比值1A2A3A是：(A)7/16．(B)5/8．F1F2F3(C)7/8．(D)5/4．【提示】设导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的电流强度分别为I,I,I，产生的磁感应强度分别为123B,B,B，相邻导线相距为a，则123⎛μ0I2μ0I3

2、⎞7μ0F1=I1l1B2+I1l1B3=I1l1⎜+⎟=,⎝2πa2π⋅2a⎠4πa⎛μ0I3μ0I1⎞2μ0F2=I2l2B3−I2l2B1=I2l2⎜−⎟=⎝2πa2πa⎠πa式中l=1m,l=1m,I=1A,I=2A,I=3A.故F/F=7/8.1212312[D]2.(基础训练6)两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流I1；小圆半径为r，通有电流I2，方向如图．若r<

3、IR012R(C)．(D)0．2rμI01【提示】大圆电流在圆心处的磁感应强度为B=，方向垂直纸面朝内；小圆电流的12R2磁矩为p=Iπr,方向垂直纸面朝内，所以，小圆电流受到的磁力矩为m22dddM=p×B=0m21[B]3.（基础训练7）两根载流直导线相互正交放置，如图11-29y所示．I1沿y轴的正方向，I2沿z轴负方向．若载流I1的导线不能动，I1xI2载流I2的导线可以自由运动，则载流I2的导线开始运动的趋势是z(A)沿x方向平动．(B)绕x轴转动．图11-29(C)绕y轴转动．(D)无法判断．d【提示】电流I1在电流I2所在处产生的磁场

4、B1的方向如图所示，根据安培力1姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十三章dddF=×∫IdlB21可知，导线I2的AO段受力方向垂直纸面朝外（沿y轴正向），OB段受力方向垂直纸面朝内（沿y轴负向），故载流I2dB的导线开始运动的趋势是绕x轴转动．1A[B]4.（自测提高4）一个动量为p的电子，沿图示方向入射并能穿过一个宽度为Ih2OD、磁感强度为B(方向垂直纸面向外)的均匀磁I•dx1场区域，则该电子出射方向和入射方向间的夹B1角为−1eBD(A)α=cos．Bp−1eBD(B)α=sin．po−1BD(C)

5、α=sin．epRαBDR−1(D)α=cos．hepB【提示】电子在磁场中的轨迹为一段圆弧，如图。所以有-eαmvDeBDeBDR==,sinα==eBRmvpDhh[B]5.（自测提高6）载有电流为I，磁矩为P的线圈，置于磁感应强度为B的均mhhh匀磁场中，若P与B的方向相同，则通过线圈的磁通量Φ与线圈所受的磁力矩M的大小m为(A)Φ=IBPM,0=(B)Φ==BPIM/,0mm(C)Φ=IBPM,=BP(D)Φ==BPIM/,BPmmmmddphddm【提示】磁通量Φ=BdsBSB⋅==；磁力矩MpB=×=0∫∫mIS二.填空题hBF1．（基

6、础训练14）如图11-33，在粗糙斜面上放有一长为lh的木制圆柱，已知圆柱质量为m，其上绕有N匝导线，圆柱体fmBl的轴线位于导线回路平面内，整个装置处于磁感强度大小为B、方向竖直向上的均匀磁场中．如果绕组的平面与斜面平行，则mgN匝导线回路当通过回路的电流I=mg/(2NlB)时，圆柱体可以稳定在斜面图11-33上不滚动．【提示】（1）圆柱体所受合力为零，所以有f=mgsinθ，式中的θ为斜面的倾角。2姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第十三章（2）以圆柱体的轴线为转轴，则圆柱体所受的合力矩为零。而合力矩=摩

7、擦力矩和磁力矩的矢量和，即Rf−pBsinθ=0，式中的磁矩为p=NI(2Rl)，联立上述三个mm式子求解，即得答案。h2．（基础训练15）电子质量m，电荷e，以速度v飞入磁感强度为B的匀强磁场中，vh与B的夹角为θ，电子作螺旋运动，螺旋线的螺距h=2cπmvosθ/()eB，半径R=mvsin/(θeB)．2πmmvm(vsinθ)⊥【提示】h=vT=(vcosθ),R==//eBeBeB3.（基础训练16）有半导体通以电流I，放在均匀磁场B中，其上下表面积累电荷如图所示．试判断它们各是什么类型的半导体？BBII是___n___型，是__p__型

8、【提示】霍尔效应。n型半导体为电子导电，电子带负电；p型半导体为空穴导电，空穴带正电。y4.（基础训练20）如图，一根载流