大学物理规范作业本一23解答

1、1总（23）磁力 磁力矩2一、选择题一、选择题1.1.两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动，周运动，a a电子的速率是电子的速率是b b电子速率的两倍，设电子速率的两倍，设r ra a、r rb b分别为分别为a a电子与电子与b b电子的轨道半径；电子的轨道半径；t ta a、t tb b分别为它们分别为它们各自的周期，则【各自的周期，则【 】。】。 解：qbmt2由 得：2/qbmvqbmvrrbabab（a）ra:rb=2,ta:tb=2 （b）ra:rb=2,ta:tb=1（c）ra:rb=1,ta:tb=1:2 （d）ra:r

2、b=1:2,ta:tb=1 qbmvr 由 得： ta:tb=1 32.2.有一矩形线圈有一矩形线圈acdo,acdo,通以如图示方向的电流通以如图示方向的电流i,i,将它置将它置于均匀磁场于均匀磁场b b中中,b,b的方向与的方向与x x轴正方向一致轴正方向一致, ,线圈平面与线圈平面与x x轴之间的夹角为轴之间的夹角为（9090）。若）。若aoao边在边在oyoy轴上，轴上，且线圈可绕且线圈可绕oyoy轴自由转动轴自由转动, ,则线圈将则线圈将: :【 】（a）作）作 角减少的转动；（角减少的转动；（b）作作 角增大的转动；（角增大的转动；（c）不）不会转动；会转动； （d）如何转）如何转

3、动尚不能确定。动尚不能确定。b分析：（1）确定线框的磁矩方向：电流平面法线方向。m（2）确定线框的磁力矩方向bmmmixyzoadcb4二、填空题二、填空题1. 1. 有一均匀磁场，磁感应强度大小为有一均匀磁场，磁感应强度大小为b b，方向垂直纸，方向垂直纸面向内。一带正电粒子在纸面内沿图示的方向以速率面向内。一带正电粒子在纸面内沿图示的方向以速率v v运动时运动时( (带电量为带电量为+q)+q)，此时带电粒子所受的磁力大小，此时带电粒子所受的磁力大小为为 ，方向是，方向是 。f分析：运动电荷在磁场中受力为：bvqfqvbf 方向为纸面内垂直导线向右qvb纸面内水平向右纸面内水平向右52.2

4、.图示图示1/41/4圆线圈圆线圈aobaob通电流为通电流为i i，半径为，半径为r r，置于均匀的，置于均匀的磁感应强度为磁感应强度为b b0 0的外磁场中，的外磁场中，b b0 0方向平行方向平行oaoa，则圆弧，则圆弧abab所受的磁力大小为所受的磁力大小为 ，方向为，方向为 ；线圈；线圈所受磁力矩大小为所受磁力矩大小为 。 分析：直弧ababff0blifab直45sin20rbifab直0irb0bmm以直代弯：安培力：磁力矩：0mbm 0241ibr0irb0sib4/02ibr垂直纸面向上垂直纸面向上6三、计算题三、计算题1. 1. 北京正负电子对撞机中电子在周长为北京正负电子

5、对撞机中电子在周长为240m240m的储存环的储存环中作轨道运动。已知电子的动量是中作轨道运动。已知电子的动量是 ，求偏转磁场的磁感应强度。求偏转磁场的磁感应强度。 smkg/1049. 118解：ebpebmvr由可得：erpb 2/240106 . 11049. 11918t244. 072.2.一正方形线圈边长为一正方形线圈边长为150mm150mm，由外皮绝缘的细导线绕，由外皮绝缘的细导线绕成，共绕有成，共绕有200200匝（在同一平面内），放在匝（在同一平面内），放在b=4.0tb=4.0t的外的外磁场中，当导线中通有磁场中，当导线中通有i=8.0ai=8.0a的电流时，求：的电流时，求：(1)(1)线圈线圈磁矩磁矩 的大小；的大小；(2)(2)作用在线圈上的磁