发布时间 : 星期四 文章2007级用 - 《大学物理学习指导书》（下）（1-20单元 答案 附录）B更新完毕开始阅读
练习三
一、选择题
3-1．图中，六根无限长导线互相绝缘，通过电流均为I，区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形，哪一个区域指向纸内的磁通量最大?
(A)Ⅰ 区域 (B)Ⅱ 区域 (C)Ⅲ 区域 (D)Ⅳ 区域 (E)最大不止一个 ( )
3-2．如图所示，流出纸面的电流为2I，流进纸面的电流为I，则对于图中的L1、 L2、 L3、 L4回路，下述各式哪一个是正确的? ( )
????(A)?H?dl?2I (B)?H?dl?I
L1L2L3L4????(C)?H?dl??I (D)?H?dl??I
3-3．有一内部充满相对磁导率为μr的均匀磁介质的螺线管，其长为L，半径为a(L>>a)，总匝数为N，通以稳恒电流I，则管中一点的：
(A) 磁感应强度大小B=μrNI/L。 (B) 磁感应强度大小B=μ0μrNI。
(C) 磁场强度大小H=μ0NI/L。 (D) 磁场强度大小H=NI/L。 ( )
二、填空题
?Φ = 。若通过S面上某面元dS的元磁通为dΦ，而线圈中的电流增加为2I
时，通过同一面元的元磁通为dΦ′，则dΦ：dΦ′= 。
3-5．一个绕有500匝导线的平均周长50cm的细环，载有0.3A电流时，铁芯的相对磁导率为600。(1)铁芯中的磁感应强度B为 。(2)铁芯中的磁场强度H为 。
3-6．磁场强度H和磁导率μ的国际单位分别是 和 。
3-7．一半径为R圆筒形的导体，筒壁很簿，可视为无限长，通以电流I，筒外有一层厚为d，磁导率为μ的均匀顺磁性介质，介质外为真空，画出此磁场的H—r图及B—r图。(要求：在图上标明曲线端点的坐标及所代表的函数值，不必写出计算过程)
3-4．真空中有一载有稳恒电流I的细线圈，则通过包围该线圈的封闭曲面S的磁通量
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第四单元 洛仑磁力 安培力
[知识点精要]
?1. 磁场对运动电荷的作用——洛仑磁力 电荷为q的粒子以速度V在磁场中运动时
???f?qv?B
所受洛仑磁力为
2. 磁场对载流导线的作用——安培力
(1)安培定律 电流元Idl在磁场中受到安培力为
???dF?Idl?B
?????B是Idl所在处的磁感应强度。均匀磁场中一段载流导线受力 F?IL?B
??(2) 磁力矩 磁矩是Pm的任意形状的载流平面线圈，在磁感应强度为B的均匀磁场中
所受力矩为
??其中，磁矩Pm?ISn
(3) 磁力的功和磁力矩的功
???M?Pm?B
磁力的功 载流导线在恒定磁场中移动时，磁力(安培力)的功为
A?I???m
磁力矩的功 载流线圈在恒定磁场中转动时，磁力矩所做的功为
A?I???m
ΔΦm表示通过线圈平面磁通量的增量。
［典型例题］
例4-1 如图一导体板放在磁感应强度为B的匀强磁场中，B的方向垂于导体板的左、右侧面，导体极板的截面形状为矩形，面积为S，且通有电流I，在图示情况下导体板的上侧面将积累 电荷，载流子受的洛仑兹力fm 。 (注：导体板中单位体积内载流子数为n) ???解：导体中自由电子f??ev?B,上侧面积累负电荷f的大小为f?evB
IB ∵ I?envS ∴ f?
nS???例4-2 磁场中某点处的磁感应强度为B=0.04i?0.02j(T)，一电子以速度
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????77v?50?10i?1.00?10j (m/s)通过该点，则作用于该电子上的磁场力F为
例4-3 一通有电流I的半圆形闭合回路，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，回路平面垂于磁场方向，如图所示。求作用在半圆弧ab上的磁力及直径ab段的磁力。
解：
例4-4 如图所示，在均匀磁场B中，置有半圆形线圈(半径为R)。通电流为I，线圈平面平行于磁场，则线圈所受磁力矩大小
为BI?R/2，方向为O?O'，线圈绕OO′轴转过n???/2的 角度时，磁力矩恰为零。
2。
练习四
一、选择题
4-1．一金属板置于均匀磁场中，板中电子流的方向如图所示，试问下述哪一种情况将会发生?
(A)在金属板上a、b两点有电势差，且Ua＞Ub； (B)在金属板上a、b两点有电势差，且Ua＜Ub； (C)金属板上产生涡流；
(D)电子受到洛仑兹力而减速。 ( )
4-2．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： (A) 该磁场一定均匀，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平行。 (C) 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直。
(D) 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。 ( )
4-3．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值为：
(A) (C)
3Na2IB2 (B) 3Na2IB4 3Na2IBsin60° (D) 0. ( )
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4-4．一细螺绕环，它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成，每厘米绕10匝。当导线中的电流I为2.0A时，测得铁环内的磁感应强度的大小B为1.0T，则可求得铁环的相对磁导率μr为 ( ) (A) 7.96×102 (B) 3.98×102 (C) 1.99×102 (D) 63.3
二、填空题：
4-5．一电子以速率v=2.20×106m·s垂直磁力线射入磁感应强度为B=2.36T的均匀磁场，则该电子的轨道磁矩为_____________。其方向与磁场方向_____________。
4-6．若在磁感应强度B=0.02T的均匀磁场中，一电子沿着半径R=1cm的圆周运动，则该电子的动能Ek=__________eV。
4-7．如图一半径为R，通电电流为I的1/4圆弧形载流导线ab，置于均匀外磁场B中，则载流导线所受的安培力大小为_________________。
第4-7题图 第4-8题图 第4-9题图
4-8． A、B、C为三根共面的长直导线，各通有10A的同方向电流，导线间距d=10cm那么每根导线每厘米所受的力的大小为
dFcdFAdFB=_____________, =_____________, =_____________.
dldldl
4-9．如图，有一N匝载流为I的平面线圈(密绕)，其面积为S，则在图示均匀磁场B
?的作用下，线圈所受到的磁力矩为____________。线圈法向矢量n将转向_______________。
4-10．有一磁矩Pm为4×10-10A·m2的平面试验线圈，把它放入待测磁场中的Q点处，试验线圈足够小，以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的。当此线圈的Pm与y轴平行时，所受力矩为零；当此线圈的Pm与z轴平行时，所受力矩大小M=8×10-11N·m，方向
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