20章磁场对电流的作用解答

图4-1BabcabFbcF40cmab30cmbcB0.3IB0.4IB0.5IB0.7IBabc是弯成直角的导线，，，通以电流I，并放在和均匀磁场垂直的平面内，则导线所受到磁场力为[]（A）；（B）；（C）；（D）FIlBabFIabBbcFIbcB220.30.40.5abbcFFFIBIB两个在同一平面内的同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流I1，小圆半径为r，通有电流I2，电流方向如图4-2所示，且rR，那么，在小线圈从图示位置转到两线圈平面相互垂直位置的过程中，磁力矩所作的功A为[]2012IIrR20122IIrR2012IIrR20122IIrR（A）（B）（C）（D）rI2I1OR图4-212201222(0)2IOIAIIrBIrR图4-3xa2IBIIAx3．如图4-3所示，平行放置在同一平面内的载流长直导线，要使AB导线受的安培力等于零，则的值为[]13a23a12a34a（A）；（B）；（C）；（D）01002011222,222()2()IIIIFIlBIlIlFIlBIlIlxxaxax12FF12()xax13xa4．如图4-4，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[]abcd图4-4载流直导线在均匀磁场中受力为BlIF，由此可判断ab边受力指向纸内，cd边受力指向纸外。（A）ab边转入纸内，cd边转出纸外；mPBmPBM电流为I，磁矩为的线圈置于磁感应强度的均匀磁场中，与方向相同，求通过线圈的磁通量；线圈所受的磁力矩的大小。答案：；M=0。mPBSBSBIsinmMBP710m/sav410cmr3210m/sbvavbv2．如图4-5所示，某瞬间a点有一质子A以沿图所示方向运动。相距远处的b点，有另一质子B以沿图所示方向运动。、与r在同一平面内，求：（1）质子A经过a点的瞬间在b点所产生的磁感应强度的大小；（2）b点的质子所受洛伦兹力的大小。ab（1）质子A经过点的瞬间在点所产生的磁感应强度7702sin450.8210T1.1310T4aevBr（2）质子B在b点所受到的洛伦兹力232302sin452.56210N3.610N4abbevFevBevr45˚ABabvavb图4-545˚34rrvqB一个通有电流I的导体，厚度为D，放置在磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示，则导体上下两面的电势差为/VAIBD(其中A为一常数）。则上式中A定义为系数，且A与导体中的载流子数密度n及电荷q之间的关系为_____________。DISVB答案：（1）霍尔；（2）1AnqBbIKBbIneUHH142010TB2.0cmR5.0cmh一电子在的磁场中沿半径为的螺旋线运动，螺距为如图4-7所示。（1）这电子速度的大小；（2）方向。//coshvTvT22RmTveB22226//27.5710m/s4eBhvvvRmv//2222//cos2vhvvRh与轴线夹角，1125coscos0.3768171625RhvB图4-7554.0107.210m/svij13132.7101.510NFij0xBB一个速度的电子，在均匀磁场中受到的力为。如果，则___________。xyzyzyzzyxzxyFqvBevivjvkBjBkevBvBivBjvBk13132.7101.510NxyzFFiFjFkij两式相等得：0yB13132.7101.510zyxBevev2.3(T)BkI2I1b1cma10cm图4-8120AI210AI如图4-8所示，一长直导线通有电流，其旁置一导线ab，通以电流，求导线ab所受的作用力的大小和方向。222sin(,)dfBIdlIdlBBIdl垂直于ab向上。0.101012012220.01ln10222IIIIIdlFdfBIdlIdlll7554102010ln104ln10109.210N2有一圆线圈直径8厘米，共12匝，通电流5安培，将此线圈置于磁感应强度为0.6特斯拉的均匀磁场中。试求：（1）作用在线圈上的最大转矩是多少？（2）线圈平面在什么位置时转矩是（1）中的一半？mMpB22max1254100.60.181N/mmMpBnISB1sin2mMMpBmax1sin2B30150MmaxM即线圈法线与成或角时为的一半。如图4-9所示，盘面与均匀磁场B成φ角的带电圆盘，半径为R，电量Q均匀分布在表面上，当圆盘以角速度ω绕通过圆盘中心与盘面垂直的轴线转动，求圆盘在磁场中所受的磁力矩。图4-9ROφωB2QR2dqrdr22dIfdqrdrrdr2Sr3mdPSdIrdr34201144RmmPdPrdrRQRmMPB2211sincos424MRBQRBOOIFmg1l2l图4-10•：磁场力的力矩为2212coscoscosFMFlBIllBIl重力的力矩为212221sin2sin2sin2mgMgSllgSllgSlFmgMM22cos2sinBIlgSl36228.9109.8210tantan1510gSBI2233.8410tan153.84100.2689.3510TIRB图4-110.1mR10AI0.5TB5．一半径为的半圆形闭合线圈，载有电流，放在均匀磁场中，磁场方向与线圈面平行，如图4-11所示。已知。求（1）线圈所受力矩的大小和方向（以直径为转轴）；（2）若线圈受力矩的作用转到线圈平面与磁场垂直的位置，则力矩做功多少？mMpB221sin7.8510Nm22mMpBISBIBR2207.8510J2RAIIBSIB