第7章作业解答(2).ppt

1、物理学（上册）,P291习题7-9 P291习题7-10,P291习题7-11,P292习题715,7-9 已知地球北极地磁场磁感强度,的大小为,如图所示，如设此地磁场是由地球赤道上一圆电流所激发，此电流,的多大？流向如何？,解：,设赤道的电流为I，则由中册P132例2知，,圆电流在其轴线上北极点N处的磁感强度,的大小B为：,所以，赤道上的等效圆电流 I 为：,（A）,由于在地球内部，地磁场由南极指向北极，根据右手螺旋法,则可判断出赤道圆电流的方向由西向东，即与地球自转方向一致。,7-10 如图所示，有两根导线沿半径方向接到铁环有a、b 两,点，并与很远处的电源相接；求环心O 的磁感强度。,解

2、：,如右图，设,，,则l1的电阻R1为：,l2的电阻R2为：,由于l1两端的电势差与l2两端的,电势差相同，有：,即：,直线 fa 段和 be 段，由于其延长线通过O 点，所以这两段电,流在O 点产生的磁感强度都为零；,由于直线fe 段离O 点较远，可以看作为无限远，所以直线fe 段,电流在O 点产生的磁感强度也为零；,段在O 处产生,方向：垂直纸面向里；,方向：垂直纸面向外；,圆弧,的磁感强度的大小为：,圆弧,段在O 处产生,的磁感强度的大小为：,所以，圆心O 处的磁感强度为：,7-11 如图所示，几种载流导线在平面内分布，电流均为I,它们在点O的磁感强度各为多少？,O,I,I,R,(a),

3、解：,长直导线在O点产生的磁感强度为零。,则,(a),R,I,O,I,(b),(b),方向：向外。,方向：向里。,O,R,I,I,(c),(c),则,方向：向外。,方向：向外。,715 如图所示，载流长直导线的电流为I ；试求通过矩形面,积的磁通量。,解：,如右图所示，在矩形面积中的x处取,宽度为dx 的元面积，长直电流I在此,元面积上的磁感强度的大小为：,方向：垂直纸面向里；,则，通过此元面积的磁通量为：,矩形平面的总磁通量为：,P294习题729,P292习题7-17,P293习题722,717 有一同轴电缆，其尺寸如图所示，两导体中的电流均为 I,但电流的流向相反，导体的磁性可不考虑。试

4、计算以下各处的磁感,强度：（1）,画出,图线。,解：,由安培环路定理得：,取半径为r的同心园为闭合路径，,（1）,r,r,分布曲线如图。,B,r,o,722 已知地面上空某处地磁场的磁感强度,，方向,向北。若宇宙射线中有一速率,的质子，垂直地通过该处。求（1）洛伦磁力的方向；（2）洛伦磁力的大小，并与该质子受到的万有引力相比较。,解：,（1）由,可知洛伦磁力,的方向为,的方向,（2）,洛伦磁力的大小为,在地球表面质子受到的万有引力为,因为,所以质子受到的洛伦磁力远大于万有引力（重力）。,（如图）。,729 如图所示，一根长直导线载有电流I1=30A ，矩形回路,载有电流I2=20A ；试计算作用在回路上的合力。已知 d =1.0 cm ，,b=8.0 cm ，l=0.12 m ；,解：,矩形上、下两段导线受到的安培力,和,是一对平衡力，合力为零；,矩形左边段导线受到的安培力,的,的方向为：,向左（如图）,矩形右边段导线受到的安培力,的,大小F4为：,的方向为：,向右（如图）,大小F3为：,所以，矩形回路受到磁场合力的大小为：,所以合力的方向为：,由于，,向左，即矩形回路电流被长直电流吸引。,1135 一半径为R的薄圆盘，放在磁感强度为 的均勻磁场中，,的方向与盆面平行。在园盆表面上，电荷面密度为 。若圆盘,以角速度 绕通过盆心并垂直盘面的轴转动。求证作用在圆盘上,