电磁第七章(习题和解答).ppt

第七章 磁力,7-1,7-2,7-3,7-4,7-5,7-6,7-7,7-8,7-9,7-1.有一质量为的倒形导线，两端浸没在水银槽中，导线的上段长l 处在均匀磁场B中，如果使一个电流脉冲，即电量 通过导线,这导线就会跳起来，假定电脉冲持续时间与导线跳起时间相比非常小，试由导线所达高度计算电流脉冲 的大小,解:冲量=动量的增量,于是有,而,方向向上，且为变力,7-2.如图示，平面圆盘，半径为R,表面带有均匀面电荷密度，若圆盘绕其轴线PP/以角速度 转动，匀强磁场B的方向垂直于PP/,求磁场对圆盘的力矩的大小。,解：在圆盘上取一电荷元,它产生的磁矩为,圆盘转动时产生的总磁矩为,它在转动中形成的电流为,解：(俯视逆时针旋转.),由洛伦兹力 可判断出,沿螺旋轴竖直向上(如图示).,7-3.电子在匀强磁场B中沿半径为R的螺旋线运动，螺距为h,如图。求：电子的速度和B的方向。,证：电流元Idl受力为,7-4 如图示，一条任意形状的载流导线位于均匀磁场中，试证明它所受到的安培力等于载流直导线ab所受到的安培力。,载流导线受力为,方向：竖直向上,（解答可见课本第417页）,7-5.一个平面圆形载流线圈，半径为R，通电流I，把它放到一均匀磁场 中，使线圈平面与磁场平行，用电流元所受力矩的积分求出此线圈受的磁力矩，并验证它也等于线圈的磁矩与磁场 的矢量积。,解:,考虑方向,（解答可见课本第418-419页）,解：（1）如图所示，电子在地球磁场的影响下向东偏转。,（2）电子的动能：,7-6 在一个电视显像管里，电子在水平面内从南到北运动，如图，动能是2104ev。该处地球磁场在竖直方向的分量向下，大小是5.510-5T。问：（1）电子受地球磁场的影响往哪个方向偏转？（2）电子的加速度有多大？（3）电子在显像管内南北方向上飞经20cm时，偏转有多大？,电子受到洛仑兹力：,电子的加速度为：,（3）电子的轨道半径：,d表示电子从南到北的飞行路程，则电子向东偏转为x,7-7 把2.0103eV的一个正电子，射入磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，其速度矢量与B成890角，路径成螺旋线，其轴在B的方向。试求这螺旋线运动的周期T、螺距h和半径r。,解：正电子的速率,螺旋线运动的周期,螺距,半径,7-8 在一汽泡室中，磁场为20T，一高能质子垂直于磁场飞过时留下一半径为3.5cm的圆弧轨迹。求此质子的动量和能量。,解：,质子的动量,能量按非相对论计算为：,远大于质子的静止能量，约1GeV,能量应按相对论计算为,7-9如图所示，一铜片厚为d=1.0mm，放在B=1.5T的磁场中，磁场方向与铜片表面垂直。已知铜片里每立方厘米有8.41022个自由电子，当铜片中有200A的电流通过时，（1）求铜片两侧电势差Uaa；（2）铜片宽度b对Uaa有无影响？为什么？,解：,负号表示a侧电势高铜片宽度b对Uaa无影响。,因为 与b 有关，而在I一定时，漂移速率 与b成反比。,