大学物理下答案(14)

一、选择题

······B1.一均匀磁场，其磁感应强度方向垂直于纸面，两带电粒子在该磁

···

场中的运动轨迹如图7.1所示，则

····

[B](A)两粒子的电荷必然同号.

·

·

(B)粒子的电荷可以同号也可以异号.

··

(C)两粒子的动量大小必然不同.

······

(D)两粒子的运动周期必然不同.

图7.1

2.两个电子a和b同时由电子枪射出，垂直进入均匀磁场，速率分别为v和2v，经磁场偏转后，它们是[A](A)a、b同时回到出发点.(B)a、b都不会回到出发点.

(C)a先回到出发点.(D)b先回到出发点.

3.如图7.2所示两个荷质比（q/m）相同的带异号电荷的粒子，以不同的初速度v1和v（2v1>v2）射入匀强磁场B中，设T1、T2分别为两粒子作圆周运动的周期，则以下结论正确的是：××××

B[D](A)T1=T2，q1和q2都向顺时针方向旋转；×××v(B)T1=T2，q1和q2都向逆时针方向旋转××

2

(C)T1≠T2，q1向顺时针方向旋转，q2向逆时针方向旋转；qq2××1(D)T1=T2，q1向顺时针方向旋转，q2向逆时针方向旋转；图

7.2

4.一铜板厚度为D=1.00mm,放置在磁感应强度为B=1.35T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图7.3所示,现测得铜板上下两面电势差为V=1.10×10 5V,已知铜板中自由电子数密度n=4.20×1028m 3,则此铜板中的电流为

[B](A)82.2A.

(B)54.8A.(C)30.8A.图

7.3(D)22.2A.

5.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B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为:[D]

(A)(B)

Na2IB/2;Na2IB/4;

(C)Na2IBsin60°.(D)0.

6.如图7.4所示.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：[B]

(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.图7.4

(C)ad边转入纸内，bc边转出纸外.(D)ad边转出纸外，cd边转入纸内.

7.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：[C]

(A)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.(B)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.(C)该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.(D)该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.

8.三条无限长直导线等距地并排安放,导线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别载有1A、2A、3A同方向的电流,由于磁相互作用的结果,导线单位长度上分别受力F1、图7.5

F2和F3，如图7.5所示，则F1与F2的比值是：[

(A)7/8.(B)5/8.(C)7/18.(D)5/4.

A]

9.三类磁介质，用相对磁导率µr表征它们各自的特性时(A)顺磁质µr>0，抗磁质µr<0，铁磁质µr>>1.(B)顺磁质µr>1，抗磁质µr=1，铁磁质µr>>1.(C)顺磁质µr>1，抗磁质µr<1，铁磁质µr>>1.(D)顺磁质µr>0，抗磁质µr<0，铁磁质µr>1.

10.关于环路l上的H及对环路l的积分H dl，以下说法正确的是

l

[C]

[A]

(A)H与整个磁场空间的所有传导电流，磁化电流有关，而H dl只与环路l内的传导电流

l

有关；

(C)H与H dl都与整个磁场空间内的所有传导电流有关；(D)H与H dl都与空间内的传导电流和磁化电流有关.

(B)H与H dl都只与环路内的传导电流有关；

lll

11.用细导线均匀密绕成长为l、半径为a(l>>a)、总匝数为N的螺线管，管内充满相对磁导率为µr的均匀磁介质.若线圈中载有恒定电流I，则管中任意一点[

D

]

(A)磁场强度大小为H=NI,磁感应强度大小为B=µ0µrNI.(B)磁场强度大小为H=µ0NI/l,磁感应强度大小为B=µ0µrNI/l(C)磁场强度大小为H=NI/l,磁感应强度大小为B=µrNI/l..(D)磁场强度大小为H=NI/l,磁感应强度大小为B=µ0µrNI/l.二、填空题

－－

1.一电子在B=2×103T的磁场中沿半径为R=2×102m、螺距为h=5.0×10－2m的螺旋运动，如图7.6所示，则磁场的方向,电子速度大小为

4.31q

×10 5m/s=7.57×106m/s.m

2.图7.7所示为磁场中的通电薄金属板，当磁感强度B沿x正向，电流I沿y正向，则金属板对应于霍尔电势差的电场强度

EH的方向沿.23磁场中某点磁感强度的大小为2.0Wb/m,在该点一圆形试验

线圈所受的磁力矩为最大磁力矩6.28×10 6m N,如果通过的电流为10mA,

则可知线圈的半径为0.01m,这时线圈平面法线方向与该

处磁场方向的夹角为90度.4如图7.8所示,在真空中有一半径为R的3/4圆弧形的导线,其中通以稳恒电流I,导线置于均匀外磁场中,且B与导线所在平面平行.则该载流导

图7.8

线所受的力的大小为.BIR

5.一半圆形闭合线圈,半径R=0.2m,通过电流I=5A,放在均匀磁场中.磁场方向与线圈平面平行,如图7.9所示.磁感应强度B=0.5T.则线圈所受

π

到磁力矩为N m

20

若此线圈受磁力矩的作用从上述位置转到线圈平

面与磁场方向成30°的位置,则此过程中磁力矩作功为

πJ200

.

图7.9

6.一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细环,载有0.3A电流时，铁芯的相对磁导率为600

(1)铁芯中的磁感应强度B为；(2)铁芯中的磁场强度H为.三、计算题

1.在一无限长直电流I1旁，有一长为L，载流为I2的直导线ab，ab与电流I1共面垂直，a端距电流I1较近，垂直距离为d，求导线ab上所受的安培力的大小。解：导线ab上所受磁力为

F=∫dF=∫I2Bdl=

=

µ0I1I2d+Ldl2π∫dl

µ0I1I2d+L

ln2πd

2.一根无限长同轴电缆由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同

轴导体圆筒组成，中间充满磁导率为µ的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图7.10，传导电流I沿导线向右流去，由圆筒向左流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的，求同轴线内外的磁感应强度大小的分布.

解：当，r≤R1

由安培环路定理，B dl=∑µ0I

r2

B 2πr=µ02I

R1

得到，B=

µ0Ir2πR12

当，R1<r<R2

同理得到，B=当，R2<

r<R3

µI2πr