第五次作业评讲

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1、第五次作业评讲一、选择题1.按玻尔的氢原子理论，电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动．如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中，使电子轨道平面与垂直，如图所示，则在r不变的情况下，电子轨道运动的角速度将：解：电子受到洛仑兹力FL电子受到的向心力将加大。应当选（A）角速度将增大2.如图，一个电荷为+q、质量为m的质点，以速度沿x轴射入磁感强度为B的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，其范围从x=0延伸到无限远，如果质点在x=0和y=0处进入磁场，则它将以速度从磁场中某一点出来，这点坐标是x=0和：解：电子在磁场中绕半圆周后出磁场，故应当

2、选（B）3.一铜条置于均匀磁场中，铜条中电子流的方向如图所示．试问下述哪一种情况将会发生？解：电子受洛仑兹力FL如图故应当选（A）Ua>Ub4.如图，无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内，若长直导线固定不动，则载流三角形线圈将：解：长直电流产生磁场如图所示故三角电流的受力为其中，F2与F3在竖直方向的分力相互抵消；因F2、F3的夹角等于120o等于F2或F3其合力在水平方向的分力。而F1>F2、F3，故应当选（A）向着长直导线平移5.长直电流I2与圆形电流I1共面，并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘)，设长直电流不动，则圆形

3、电流将解：长直电流产生磁场如图所示。因此，圆电流受力为。故，应当选（C）向右运动。6.如图，在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动．线框平面与大平板垂直．大平板的电流与线框中电流方向如图所示，则通电线框的运动情况对着从大平板看是：解：由电流I1在电流I2所在平面的磁场为而电流I2的磁矩方向为根据磁力矩的公式，有故，从面电流I1向外看M的方向应当选（B）顺时针转动7.两个同心圆线圈，大圆半径为R，通有电流I1；小圆半径为r，通有电流I2，方向如图．若r<

4、时小线圈所受磁力矩的大小为：解：可认为小线圈处的磁场为垂直其平面的匀强磁场，即大线圈圆心处的磁场，此时因小线圈的磁矩m与B平行，有应当选（D）8.两根载流直导线相互正交放置，如图所示．I1沿y轴的正方向，I2沿z轴负方向．若载流I1的导线不能动，载流I2的导线可以自由运动，则载流I2的导线开始运动的趋势是：解：电流I1的磁感线分布规律为电流I2与图示磁感线交汇处的微元段所受的安培力如图示。因此，电流I2将按圆弧箭头的指向转动，与I1平行后向I1靠拢。应该选（B）绕x轴转动二、填空题9.如图，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环，其线电荷密度

5、为，圆环可绕通过环心O与环面垂直的转轴旋转．当圆环以角速度ω转动时，圆环受到的磁力矩为_________________，其方向________________．解：等效圆环电流为其磁矩为故线受环磁力矩ORwlBv10.有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场中，则该载流导线所受的安培力大小为___________．解：匀强磁场中的曲线电流所受的安培力，等效于连接该电流两端的直电流的受力。该电流与磁感应强度夹角3π/4。于是，其受力大小为11.如图所示，在真空中有一半径为a的3/4圆弧形的导线，

6、其中通以稳恒电流I，导线置于均匀外磁场中，且与导线所在平面垂直．则该载流导线bc所受的磁力大小为_________________．解：用第10题的解题根据，该电流的受力等效于bc直线电流的受力，故有填空内的答案。12.如图所示，在真空中有一半圆形闭合线圈，半径为a，流过稳恒电流I，则圆心O处的电流元所受的安培力的大小为_______________，方向_________________．解：该电流元所在位置的磁感应强度，只能来自半圆环电流，电流元所在直径段的电流对其不产生作用，因为他们在同一直线，故有