第十一章_恒定电流的磁场(二)作业答案.doc

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1、第十一章恒定电流的磁场（二）一.选择题[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的比值是：(A)7/16．(B)5/8．(C)7/8．(D)5/4．【提示】设导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的电流强度分别为，产生的磁感应强度分别为，相邻导线相距为a，则式中故.[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<

2、小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场)，当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为(A)．(B)．(C)．(D)0．【提示】大圆电流在圆心处的磁感应强度为；小圆电流的磁矩为所以，小圆电流受到的磁力矩为图11-29[B]3.（基础训练7）两根载流直导线相互正交放置，如图11-29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，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(A)沿x方向平动．(B)绕x轴转动．(C)绕y轴转动．　(D)无法判断．【提示】电流I1在电流I2所在处产生的磁场的方向

3、如图所示，根据安培力可知，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I2的导线开始运动的趋势是绕x轴转动．[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D、磁感强度为(方向垂直纸面向外)的均匀磁场区域，则该电子出射方向和入射方向间的夹角为(A)．(B)．(C)．(D)．【提示】电子在磁场中的轨迹为一段圆弧，如图。所以有[B]5.（自测提高6）载有电流为I，磁矩为的线圈，置于磁感应强度为的均匀磁场中，若与的方向相同，则通过线圈的磁通量与线

4、圈所受的磁力矩的大小为(A)(B)(C)(D)【提示】磁通量；磁力矩图11-33一.填空题1．（基础训练14）如图11-33，在粗糙斜面上放有一长为l的木制圆柱，已知圆柱质量为m，其上绕有N匝导线，圆柱体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，则当通过回路的电流I=时，圆柱体可以稳定在斜面上不滚动．【提示】（1）圆柱体所受合力为零，所以有，式中的θ为斜面的倾角。（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=摩擦力矩和磁力矩的矢量和，即，式

5、中的磁矩为，联立上述三个式子求解，即得答案。2．（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，与的夹角为q，电子作螺旋运动，螺旋线的螺距h=，半径R=．【提示】3.（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？图11-37【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。4.（基础训练20）如图，一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧，放在磁感强度为B的均匀磁场中，则载流导线ab所受磁场的作用

6、力的大小为，方向沿y轴正向。【提示】如图，电流从a流向b。，5.（自测提高10）如图所示，一半径为R，通有电流为I的圆形回路，位于Oxy平面内，圆心为O．一带正电荷为q的粒子，以速度沿z轴向上运动，当带正电荷的粒子恰好通过O点时，作用于圆形回路上的力为___0____，作用在带电粒子上的力为____0___．【提示】(1)为圆电流I在O点的磁感应强度。(2)6.（自测提高12）磁场中某点处的磁感强度为，一电子以速度(SI)通过该点，则作用于该电子上的磁场力为____．(基本电荷e=1.6×10-19C)【提示】qI图11-

7、537.（自测提高14）如图11-53，半径为R的空心载流无限长螺线管，单位长度有n匝线圈，导线中电流为I。今在螺线管中部以与轴成角的方向发射一个质量为m，电量为q的粒子，则该粒子初速度必须小于或等于____,才能保证不与螺线管壁相撞。【提示】设粒子运动的半径为R’，则要求，其中，所以.一.计算题1．（基础训练24）一通有电流I1(方向如图)的长直导线，旁边有一个与它共面通有电流I2(方向如图)每边长为a的正方形线圈，线圈的一对边和长直导线平行，线圈的中心与长直导线间的距离为(如图)，在维持它们的电流不变和保证共面的条件下

8、，将它们的距离从变为，求磁场对正方形线圈所做的功．解：其中式中为长直导线I1产生的磁感应强度。所以2.(自测提高20)在一回旋加速器中的氘核，当它刚从盒中射出时，其运动半径是R=32.0cm，加在D盒上的交变电压的频率是g=10MHz。试求：(1)磁感应强度的大小；(2)氘核射出时的能量和速率(已知氘核