大学物理习题集答案9-10

说明：字母为黑体者表示矢量一、选择题1.一均匀磁场，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9.1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.2.一运动电荷q，质量为m，以初速v0进入均匀磁场中，若v0与磁场方向的夹角为，则[C](A)其动能改变，动量不变(B)其动能和动量都改变.(C)其动能不变，动量改变.(D)其动能、动量都不变.3.两个电子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.4.如图9.2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v2（v1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：[D](A)T1=T2，q1和q2都向顺时针方向旋转；(B)T1=T2，q1和q2都向逆时针方向旋转(C)T1T2，q1向顺时针方向旋转，q2向逆时针方向旋转；(D)T1=T2，q1向顺时针方向旋转，q2向逆时针方向旋转；5.一铜板厚度为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9.3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.(D)22.2A.二、填空题1.一电子在B=2×10－3T的磁场中沿半径为R=2×10－2m、螺距为h=5.0×10－2m的螺旋运动，如图9.4所示，则磁场的方向为电子沿螺距的方向,电子速度大小为smsmmq/1057.7/1031.465.2.在电场强度E和磁感应强度B方向一致的匀强电场和匀强磁场中，有一运动电子，某时刻速度v的方向如图9.5(a)和图9.5(b)所示.设电子质量为m，电量为q,则该时刻运动电子法向加速度和切向加速度的大小分别为····································B图9.1○○+××××××××××××××××v1v2Bq1q2图9.2VIDB图9.3UUUUURh图9.4vBE(a)vEB图9.5(b)图(a)中an=0.at=mEq;图(b)中an=mqB？.at=0.3.图9.6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z轴负方向.一、选择题1.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)3Na2IB/2;(B)3Na2IB/4;(C)3Na2IBsin60.(D)0.2.如图9.1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.(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.3.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.4.三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、F2和F3，如图13.2所示，则F1与F2的比值是：[A](A)7/8.(B)5/8.(C)7/18.(D)5/4.二、填空题1.如图9.3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.则该载流导线所受的力的大小为BIR.2.磁场中某点磁感强度的大小为2.0Wb/m2,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BodzyxaI图9.6Bdcba图9.1IⅢⅡⅠF3F2F13A2A1A图9.2OOBIcbRa图9.3R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.3.一半圆形闭合线圈,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9.4所示.磁感应强度B=0.5T.则线圈所受到磁力矩为mN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J200.三、计算题在一无限长直电流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LddllIIlBIFFd2dd2102dLdIIln2210RIB图9.4