电流与磁场解答.pptx

第十六次作业解答第十六次作业解答（第（第1111、1212章章 电流与磁场）电流与磁场）解：解：A 穿过闭合半球面的磁通量为零，穿过闭合半球面的磁通量为零，所以穿过半球面的磁通量，与穿过圆所以穿过半球面的磁通量，与穿过圆平面的磁通量相等，为：平面的磁通量相等，为：1如图所示。在磁感应强度为如图所示。在磁感应强度为 的均匀磁场中作一半径为的均匀磁场中作一半径为R的半球面的半球面S，半球面边线所在平面的法线方向单位矢量，半球面边线所在平面的法线方向单位矢量 与与 的夹角为的夹角为 ，则通过半球面，则通过半球面S的磁通量为的磁通量为（A）；（B）；（C）；（D）SR一、选择题一、选择题由磁高斯定理由磁高斯定理2在匀强磁场中，有两个平面线圈在匀强磁场中，有两个平面线圈A和和B，其面积，其面积SA=2SB，通有电流通有电流IA=2IB，线圈，线圈A和和B所受的最大磁力矩之比等于：所受的最大磁力矩之比等于：（A）1；（B）2；（C）4；（D）1/4。C解：解：平面线圈的最大磁力矩为平面线圈的最大磁力矩为最大磁力矩之比最大磁力矩之比3一个长直螺线管通有交流电一个长直螺线管通有交流电,把一个带负电的粒子沿螺线把一个带负电的粒子沿螺线管的轴线射入管中管的轴线射入管中,粒子将在管中作粒子将在管中作（A）圆周运动；）圆周运动；（B）沿管轴来回运动；）沿管轴来回运动；（C）匀速直线运动）匀速直线运动；（D）螺旋线运动。）螺旋线运动。C解：解：带电粒子受洛仑兹力带电粒子受洛仑兹力 螺线管内沿轴线的磁场方向螺线管内沿轴线的磁场方向与粒子运动方向平行与粒子运动方向平行或或4磁介质有三种，用相对磁导率磁介质有三种，用相对磁导率m mr表征它们各自的特性时，表征它们各自的特性时，(A)顺磁质顺磁质m mr 0，抗磁质，抗磁质m mr 1；(B)顺磁质顺磁质m mr 1，抗磁质，抗磁质m mr=1，铁磁质，铁磁质m mr 1；(C)顺磁质顺磁质m mr 1，抗磁质，抗磁质m mr 1；(D)顺磁质顺磁质m mr 0，抗磁质，抗磁质m mr 0。C解：解：顺磁质和抗磁质都是弱磁材料。顺磁质和抗磁质都是弱磁材料。m mr 1铁磁质是强磁材料。铁磁质是强磁材料。mr 11在阴极射线管的上方平行管轴方向上放置一长直载流在阴极射线管的上方平行管轴方向上放置一长直载流导线，电流方向如图所示，那么射线应导线，电流方向如图所示，那么射线应_偏转。偏转。解：解：带电粒子在磁场中运动要受到洛带电粒子在磁场中运动要受到洛仑兹力仑兹力 长直导线的磁场方向垂直纸面长直导线的磁场方向垂直纸面向里，所以电子（负电荷）受到的向里，所以电子（负电荷）受到的洛仑兹力方向向下。洛仑兹力方向向下。向下向下二、填空题二、填空题2两两个个带带电电粒粒子子，以以相相同同的的速速度度垂垂直直磁磁感感线线飞飞入入匀匀强强磁磁场场，它它们们的的质质量量之之比比是是1:4，电电荷荷之之比比是是1:2，它它们们所所受受的的磁磁场场力力 之之 比比 是是 _，运运 动动 轨轨 迹迹 半半 径径 之之 比比 是是_。解：解：电子圆周运动的磁场力电子圆周运动的磁场力v电荷之比是电荷之比是1:2，力之比也是，力之比也是1:2质量之比是质量之比是1:4，电荷之比是，电荷之比是1:2，故半径之比是，故半径之比是1:21:21:23边长为边长为0.1m的等边三角形线圈，通过电流的等边三角形线圈，通过电流I=10A，放，放在磁感应场强度在磁感应场强度B=0.5T的均匀磁场中，可绕其一边的均匀磁场中，可绕其一边cd转转动，磁场方向与线圈平行，如图所示。若线圈受力动，磁场方向与线圈平行，如图所示。若线圈受力矩的作用转过矩的作用转过90,则力矩做功为则力矩做功为_。BIcd解：解：均匀磁场中磁力矩做功为均匀磁场中磁力矩做功为4三根无限长载流直导线三根无限长载流直导线A、B、C平行地置于同一平面内，平行地置于同一平面内，分别载有电流分别载有电流I、2I、3I，电流流向如图所示，导线，电流流向如图所示，导线A与与C的距的距离为离为d，若使导线，若使导线B受力为零，则导线受力为零，则导线A与与B间的距离为间的距离为_。解：解：导线导线B所受安培力所受安培力 d A B C 3I 2I I 导线导线B受力为零，其处磁感应强度为零。受力为零，其处磁感应强度为零。设设A与与B距离为距离为r1如图所示，长直电流如图所示，长直电流I1附近有一段与它共面的导线附近有一段与它共面的导线AB，通有电流通有电流I2，试求导线，试求导线AB所受安培力的大小和方向。所受安培力的大小和方向。aAI1I2lB解解:长直电流长直电流I1附近的磁感应强度附近的磁感应强度导线导线AB所受安培力所受安培力方向向上方向向上三、计算题三、计算题安培定律安培定律x处处dx上上所受安培力上上所受安培力2有一个有一个5cm 8cm的矩形线圈，通有电流的矩形线圈，通有电流I=10A，线圈，线圈平面与均匀磁场平行，磁场的磁感应强度为平面与均匀磁场平行，磁场的磁感应强度为0.15T，如图，如图所示。求：所示。求：（1）线圈所受磁力矩）线圈所受磁力矩M的大小和方向；的大小和方向；（2）将线圈绕）将线圈绕OO轴转过多少角度时，磁力矩恰为零？轴转过多少角度时，磁力矩恰为零？解：解：（1）线圈所受磁力矩）线圈所受磁力矩M为为 方向：向上方向：向上 2有一个有一个5cm 8cm的矩形线圈，通有电流的矩形线圈，通有电流I=10A，线圈，线圈平面与均匀磁场平行，磁场的磁感应强度为平面与均匀磁场平行，磁场的磁感应强度为0.15T，如图，如图所示。求：所示。求：（1）线圈所受磁力矩）线圈所受磁力矩M的大小和方向；的大小和方向；（2）将线圈绕）将线圈绕OO轴转过多少角度时，磁力矩恰为零？轴转过多少角度时，磁力矩恰为零？解：解：（2）磁力矩为零）磁力矩为零所以线圈转过所以线圈转过90度，磁力矩为零。度，磁力矩为零。