《大學(xué)物理A(II)》-第9次作業(yè)解答.ppt

1、如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中有一個(gè)邊長為a 的正方形線圈，線圈平面與磁場(chǎng)方向平行且按 如圖所示方式放置，則線圈每邊受到的磁場(chǎng)力 大小為_，線圈所受的磁力矩大小 為_。,45,2、如圖所示，導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直向上，導(dǎo)線 ab 和 cd 可以在導(dǎo)軌上自由滑動(dòng).當(dāng) ab 在外力 F 作用下，向左運(yùn)動(dòng)時(shí),下面的描述那一個(gè)是正確的 ?, A ,(A) cd 也向左運(yùn)動(dòng). (B) cd 內(nèi)有電流流過，由 d 向 c . (C) cd 向右運(yùn)動(dòng). (D)磁場(chǎng)對(duì) ab 導(dǎo)線的作用力向右.,3、如圖，流出紙面的電流為 2I ，流進(jìn)紙面的電流為 I ，則下述各式中那一個(gè)是正確的?,(B),(A), D ,(C),(D),4、有一無限長通電流的扁平銅片，寬度為 a，厚度不計(jì)，電流 I 在銅片上均勻分布，在銅片外與銅片共面，離銅片右邊緣為 b處的 P 點(diǎn)（如圖）的磁感應(yīng) B 的大小為:, B ,5、如圖，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形通電線圈，它的平面與磁場(chǎng)平行，在磁場(chǎng)作用下，線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，其方向是,（A）ab邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)，cd邊轉(zhuǎn)出紙外。,（B）ab邊轉(zhuǎn)出紙外，cd邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)。,（C）ab邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)，bc邊轉(zhuǎn)出紙外。,（D）ab邊轉(zhuǎn)出紙外，bc邊轉(zhuǎn)入紙內(nèi)。, A ,6、有兩個(gè)半徑相同的圓環(huán)形載流導(dǎo)線A、B，它們可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，把它們放在相互垂直的位置上，如圖所示，將發(fā)生以下哪一種運(yùn)動(dòng)？,（A）A、B均發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)，最后兩線圈電流同方向并緊靠一起。,（B）A不動(dòng)，B在磁力作用下發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)和平動(dòng)。,（C）A、B都在運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)不能確定。,（D）A和B都在轉(zhuǎn)動(dòng)，但不平動(dòng)，最后兩線圈磁矩同方向平行。, A ,7、如圖,水平面內(nèi)有兩條相距 l 的平行長直光滑裸導(dǎo)線 MN、M N，其兩端分別與電阻R1、R2 相連;勻強(qiáng)磁場(chǎng) B 垂直于圖面向里;裸導(dǎo)線 ab 垂直搭在平行導(dǎo)線上,并在外力作用下以速率v平行于導(dǎo)線向右作勻速運(yùn)動(dòng).裸導(dǎo)線 MN、M N 與 ab 的電阻均不計(jì).,(1) 求電阻 R1、R2 中的電流 I1 與 I2，并說明其流向. (2) 設(shè)外力提供的功率不能超過某值 P0 ,求導(dǎo)線 ab 的最大速率.,解:(1)導(dǎo)線 ab 中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) e =Blv ,不計(jì)導(dǎo)線電阻時(shí), a、b 兩點(diǎn)間電勢(shì)差,由M流向M.,故,由N流向N.,故,(2)外力提供的功率等于兩電阻上消耗的焦耳熱功率.,最大速率,8、一半徑為 R 的無限長半圓柱面導(dǎo)體,載有與軸線上的長直導(dǎo)線載有等值反向的電流 I 。試求軸線上長直導(dǎo)線單位長度所受磁力。,解：取如圖坐標(biāo),柱面電流密度為 I / R,在半圓柱面上取寬度為 dl 平行與軸線的窄條,它在軸線上產(chǎn)生磁感應(yīng)強(qiáng)度。,軸線上單位長度受力：,9、一半徑為 R 的薄圓盤,放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的均勻磁場(chǎng)中, B 的方向與盤面平行,如圖所示,圓盤表面的電荷面密度為 s ,若圓盤以角速度 w 繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng),試求作用在圓盤上的磁力矩。,解：取半徑為 r, 寬為dr的圓環(huán)電量dq= 2rdr 轉(zhuǎn)動(dòng)形成電流 dI= dq / 2 =rdr 磁矩dpm=r2dI = r3dr,方向?yàn)?方向沿軸線向上,受磁力矩 dM= dpm Bsin/2= Br3dr,10、如圖所示,為一均勻密繞的環(huán)形螺線管,匝數(shù)為 N ,通電電流為 I ,其橫截面積為矩形,芯子材料的磁導(dǎo)率為 m ,圓環(huán)內(nèi)外半徑分別為 R1 和 R2, 求：(1)芯子中的B值和芯子截面磁通量。(2)在 r R2 處的 B 值。,解：(1)由安培環(huán)流定理,11、有一閉合回路由半徑為 a 和 b 的兩個(gè)同心共面半圓連接而成,如圖其上均勻分布線密度為 的電荷,當(dāng)回路以勻角速度 繞過 o 點(diǎn)垂直于回路平面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),求圓心o 點(diǎn)處的