华南理工大学大学物理习题四及答案(2012).pdf

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1、习题四磁场对电流的作用院系：班级:_____________姓名:___________学号:____________________一选择题1.如图，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边转出纸外．(B)ab边转出纸外，cd边转入纸内．［A］ad(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．bc2.按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动．如果把这样一个e原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与B垂直，如图所示，则在r不变的情况下，电子p

2、轨道运动的角速度将：［A］(A)增加．(B)减小．(C)不变．(D)改变方向．3．如图4-1所示，abc是弯成直角的导线，ab40cm，bc30cm，通以电流I，并FFabbbc放在和均匀磁场B垂直的平面内，则导线所受到磁场力为[C]c（A）0.3IB；（B）0.4IB；（C）0.5IB；（D）0.7IB。aB4．如图所示，平行放置在同一平面内的载流长直导线，要使AB导线受的安培力等于零，则x的值为[A]A1213（A）a；（B）a；（C）a；（D）a。3324II2IxaB二填空题1.若电子在垂直于磁场的平面内运动，均匀磁场作用于电子上的力为F，轨道的曲率半径为

3、R，则磁感强度的1mFe大小应为______________________．BeR662.磁场中某点处的磁感强度为B0.40i0.20j(SI)，一电子以速度v0.5010i1.010j(SI)通-1319过该点，则作用于该电子上的磁场力F为0.80×10k(N)．(基本电荷e=1.6×10C)13.一个通有电流I的导体，厚度为D，放置在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场B方向垂直于导体的侧表面，如图所示，则导体上下两面的电势差为V=AIB/D(其中A为一常数）．上式中A定义为_霍尔_系数，且A与导体中的载流子数密D度n及电荷q之间的关

4、系为______________．1/(nq)IVS4.如图所示，在真空中有一半径为a的3/4圆弧形的导线，其中通以稳恒电流I，cB导线置于均匀外磁场B中，且B与导线所在平面垂直．则该载流导线bc所受的磁力大abIOa小为_________________．2aIB5．在磁场中某点放一很小的试验线圈．若线圈的面积增大一倍，且其中电流也增大一倍，该线圈所受的最大磁力矩将是原来的______________倍．4三、计算题1.已知载流圆线圈中心处的磁感强度为B0，此圆线圈的磁矩与一边长为a通过电流为I的正方形线圈的磁矩之比为2∶1，求载流圆线圈的半径．1.解：设圆线

5、圈磁矩为p1，方线圈磁矩为p2∵BI/(2R)00∴I2RB/0023pRI2RB/1002paI232p122RB00aI1/3又，R()2p1aIB2002．如图所示，一长直导线通有电流I20A，其旁置一导线ab，通以电流I10A，求导线ab所受的作用12力的大小和方向。B解：长直载流导线在周围空间产生的是非均匀磁场，方向：垂直纸面向里。在ab上I1取一电流元Idl2，其受安培力为aI2bdldfBIdlsin(IdlB,)BIdl，方向：垂直于ab向上。B2221cmI1ab导线上每一电流元所受力的方向都相同，

6、整条导线受力为：aI210cmb01I012II0.1dl012IIdlFdfBIdlIdlln10222ll20.0121cm741020105510cmln104ln10109.210N2方向：垂直于ab向上。2