02磁力-习题课研究.pptVIP

* * 习题集（磁学） 一、选择题： 1 （P146）在一磁感应强度为　的均匀的磁场中，作一半径为r 的半球面S，其边线所在平面的法线方向单位矢量 与 的 夹角为α，则通过半球面 S 的磁通量为 ： [ ] （A）πr 2B。　 （B）2 πr 2B 。 （C）- πr 2B sin α 。（D）- πr 2Bcosα。 S 解： 选闭合高斯面（S＋底面S′），则 S′ 通过S的磁通: D 解： 磁力矩 当线圈平面的法向与外磁场同向时 D 4（P146）有一由N匝细导线绕成的平面正三角形线圈，边长为 a ，通有电流 I，置于均匀外磁场 中，当线圈平面的法向与外磁场同向时，该线圈所受的磁力矩Mm的值为： [ ] （A） 。　 （B） 。 （C） 。 （D） 0 。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? I 5 （P146）若一平面载流线圈在磁场中既不受力，也不受力矩作用，这说明： [ ] （A）该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 。　 （B）该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行 。 （C）该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直 。 （D）该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直 。 A 解：平面载流线圈在均匀磁场中受磁力为零； 磁力矩 当线圈的磁矩方向（线圈平面的法向）与外磁场同向时： 一、填空题： 1 （P151）均匀磁场的磁感应强度 垂直于半径为r的圆面。今以该圆同为边线，作一半球面 S ，则通过S面的磁通量的大小为　　　　。 S 解： 由Gauss 定理 S′ 通过S 的磁通量大小: πr 2B 7 截面积为 S ，截面形状为矩形的直金属条中通有电流I 。金属条放在匀强磁场中，方向如图（从右至左）。在图示情况下金属条上侧面将积累 电荷，载流子所受的洛仑兹力 fm = 。 （注：金属中单位体积内载流子数为n） S I 分析： 金属中载流子是电子，其运动的方向从里向外，则 _ 向下，而 （q＜0）， 向上。 负 IB / nS 5 一带电粒子平行磁力线射入匀强磁场，则它作　　　　　运动。 一带电粒子垂直磁力线射入匀强磁场，则它作　　　　　 运动。 一带电粒子与磁力线成任意交角射入匀强磁场，则它作　　　　 运动。 匀速直线 等距螺旋 匀速率圆周 8 电子质量 m ，电量 e ，以速度 飞入磁感应强度为　 的匀强磁场中， 与 的夹角为θ，电子作螺旋运动，螺旋线的螺距 h = 　　　　 　　 ， 半径 R = 　　　　　　　。 分析： 螺距 mυsinθ/ (eB) 2πmυcosθ / (eB) 9 导线成一边长为15cm的正方形线框，共100匝，当它通有I = 5A 的电流时，线框的磁矩pm=　 　　　。 分析： 磁距 11.25(A·m2) 11 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。 分析： 载流线圈在磁场中所受磁力矩磁距 4 若S、I各增大一倍，则Mmax增大4倍。 例4（题集P151. 2 ）一平面试验线圈的磁矩大小pm为1×10-8 Am2，把它放入待测磁场中的A处，试验线圈如此之小，以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的。当此线圈的 与z轴平行时，所受磁力矩大小为M＝5×10-9 N·m，方向沿x轴负方向；当此线圈的 与y轴平行时，所受磁力矩为零。则空间A点处的磁感应强度的大小为　 　 ，方向为　　 　　　　。 分析：由 ∥ 时， 与 y 轴平行时，所受磁力矩为零。 x y o z 必与y轴平行。 A 与z轴平行时，所受磁力矩方向沿