第五次作業(yè)評(píng)講

1、第五次作業(yè)評(píng)講,一、選擇題 1. 按玻爾的氫原子理論，電子在以質(zhì)子為中心、半徑為r的圓形軌道上運(yùn)動(dòng)．如果把這樣一個(gè)原子放在均勻的外磁場(chǎng)中，使電子軌道平面與 垂直，如圖所示，則在r不變的情況下，電子軌道運(yùn)動(dòng)的角速度將： 解：電子受到洛侖茲力FL電子受到的向心力將加大。應(yīng)當(dāng)選（A）角速度將增大,,,,2. 如圖，一個(gè)電荷為+q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)，以速度沿x軸射入磁感強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，其范圍從x

2、 = 0延伸到無(wú)限遠(yuǎn)，如果質(zhì)點(diǎn)在x = 0和y = 0處進(jìn)入磁場(chǎng)，則它將以速度從磁場(chǎng)中某一點(diǎn)出來(lái)，這點(diǎn)坐標(biāo)是x = 0 和： 解：電子在磁場(chǎng)中繞半圓周后出磁場(chǎng)，故應(yīng)當(dāng)選（B）,,,3. 一銅條置于均勻磁場(chǎng)中，銅條中電子流的方向如圖所示．試問(wèn)下述哪一種情況將會(huì)發(fā)生？解：電子受洛侖茲力FL如圖 故應(yīng)當(dāng)選 （A）Ua > Ub,,,,,,,4. 如圖，無(wú)限長(zhǎng)直載流導(dǎo)線(xiàn)與正三角形載流線(xiàn)圈在同一平面內(nèi)，若長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)固定不

3、動(dòng)，則載流三角形線(xiàn)圈將：解：長(zhǎng)直電流產(chǎn)生磁場(chǎng)如圖所示故三角電流的受力為其中，F(xiàn)2與F3在豎直方向的分力相互抵消；因F2、F3的夾角等于120o等于F2或F3其合力在水平方向的分力。而F1> F2、F3，故應(yīng)當(dāng)選（A）向著長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)平移,,,,,,,,,5. 長(zhǎng)直電流I2與圓形電流I1共面，并與其一直徑相重合如圖(但兩者間絕緣)，設(shè)長(zhǎng)直電流不動(dòng)，則圓形電流將 解：長(zhǎng)直電流產(chǎn)生磁場(chǎng)如圖所示。因此，圓電流 受力為。故，

4、應(yīng)當(dāng)選（C） 向右運(yùn)動(dòng)。,,,6. 如圖，在一固定的載流大平板附近有一載流小線(xiàn)框能自由轉(zhuǎn)動(dòng)或平動(dòng)．線(xiàn)框平面與大平板垂直．大平板的電流與線(xiàn)框中電流方向如圖所示，則通電線(xiàn)框的運(yùn)動(dòng)情況對(duì)著從大平板看是：解：由電流I1在電流I2所在平面的磁場(chǎng)為 而電流I2的磁矩方向?yàn)楦鶕?jù)磁力矩的公式 ，有故，從面電流I1向外看M的方向應(yīng)當(dāng)選（B）順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),,,,,,,7. 兩個(gè)同心圓線(xiàn)圈，大圓半徑為R，通有電流I1；小圓半徑為r，通有電

5、流I2，方向如圖．若r << R (大線(xiàn)圈在小線(xiàn)圈處產(chǎn)生的磁場(chǎng)近似為均勻磁場(chǎng))，當(dāng)它們處在同一平面內(nèi)時(shí)小線(xiàn)圈所受磁力矩的大小為：解：可認(rèn)為小線(xiàn)圈處的磁場(chǎng)為垂直其平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，即大線(xiàn)圈圓心處的磁場(chǎng)，此時(shí)因小線(xiàn)圈的磁矩m與B平行，有應(yīng)當(dāng)選（D）,,8. 兩根載流直導(dǎo)線(xiàn)相互正交放置，如圖所示．I1沿y軸的正方向，I2沿z軸負(fù)方向．若載流I1的導(dǎo)線(xiàn)不能動(dòng)，載流I2的導(dǎo)線(xiàn)可以自由運(yùn)動(dòng)，則載流I2的導(dǎo)線(xiàn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的

6、趨勢(shì)是 ：解：電流I1的磁感線(xiàn)分布規(guī)律為電流I2與圖示磁感線(xiàn)交匯處的微元段所受的安培力如圖示。因此，電流I2將按圓弧箭頭的指向轉(zhuǎn)動(dòng)，與I1平行后向I1靠攏。應(yīng)該選（B）繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng),,,,,,,二、填空題9. 如圖，均勻磁場(chǎng)中放一均勻帶正電荷的圓環(huán)，其線(xiàn)電荷密度為 ，圓環(huán)可繞通過(guò)環(huán)心O與環(huán)面垂直的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)．當(dāng)圓環(huán)以角速度ω轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓環(huán)受到的磁力矩為_(kāi)________________，其方向__________

7、______．解：等效圓環(huán)電流為其磁矩為 故線(xiàn)受環(huán)磁力矩,,,,,,,,,,,,,10. 有一半徑為a，流過(guò)穩(wěn)恒電流為I的1/4圓弧形載流導(dǎo)線(xiàn)bc，按圖示方式置于均勻外磁場(chǎng)中，則該載流導(dǎo)線(xiàn)所受的安培力大小為_(kāi)__________．解：勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的曲線(xiàn)電流所受的安培力，等效于連接該電流兩端的直電流的受力。該 電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度夾角3π/4。于是，其受力 大小為,,,,,

8、,11. 如圖所示，在真空中有一半徑為a的3/4圓弧形的導(dǎo)線(xiàn)，其中通以穩(wěn)恒電流I，導(dǎo)線(xiàn)置于均勻外磁場(chǎng)中，且與導(dǎo)線(xiàn)所在平面垂直．則該載流導(dǎo)線(xiàn)bc所受的磁力大小為_(kāi)________________．解：用第10題的解題根據(jù)， 該電流的受力等效于bc直線(xiàn)電流的受力，故有填空內(nèi)的答案。,,12. 如圖所示，在真空中有一半圓形閉合線(xiàn)圈，半徑為a，流過(guò)穩(wěn)恒電流I，則圓心O處的電流元所受的安培力的大小為_(kāi)_____________