大学物理讨论课题目
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
问题一: 一根无限长直导线垂直地穿过一个均匀的
密绕螺绕环的中心.当螺绕环上的电流以某一变化率 密绕螺绕环的中心 当螺绕环上的电流以某一变化率 dI/dt增加时 从实验上将可以观察到直导线中有感应 增加时,从实验上将可以观察到直导线中有感应 增加时 电动势的存在.一般认为螺绕环外部没有磁场 一般认为螺绕环外部没有磁场,这种情 电动势的存在 一般认为螺绕环外部没有磁场 这种情 况下直导线中怎么会有感应电动势呢?试从理论上给 况下直导线中怎么会有感应电动势呢 试从理论上给 以定性的说明.如果螺绕环的半径为 截面积为S.且可 如果螺绕环的半径为r,截面积为 以定性的说明 如果螺绕环的半径为 截面积为 且可 以认为很细小,导线的总匝数为 导线的总匝数为N,电流的变化率不是 以认为很细小 导线的总匝数为 电流的变化率不是 很大,试证明直导线中的感应电动势的大小为 很大 试证明直导线中的感应电动势的大小为 µ0 NS dI 2πr dt
问题二： 有一种简单易行的测量地磁场强度的方法： 问题二： 有一种简单易行的测量地磁场强度的方法：
匝导线绕成的平面线圈， 将N匝导线绕成的平面线圈，由柔软的细导线悬挂起 匝导线绕成的平面线圈 并通以电流I。 来，并通来自百度文库电流 。将该载流线圈的磁矩指向地磁场 的水平分量方向。此时线圈静止与平衡位置。 的水平分量方向。此时线圈静止与平衡位置。若使线 圈稍稍偏离平衡位置（偏离的角度θ很小 很小， 圈稍稍偏离平衡位置（偏离的角度 很小，如图所 ），将发现线圈会绕悬挂导线作简谐振动 将发现线圈会绕悬挂导线作简谐振动。 示），将发现线圈会绕悬挂导线作简谐振动。用秒表 测出这个简谐振动的周期T，并记下线圈的面积S。 测出这个简谐振动的周期 ，并记下线圈的面积 。 则地磁场的磁感应强度（水平分量） 则地磁场的磁感应强度（水平分量） 为：B = 4π J
2
INST 2
r B
θ r pm
I
上式中J为线圈绕其转轴的转动惯量。 上式中 为线圈绕其转轴的转动惯量。试推证此 为线圈绕其转轴的转动惯量 并分析这种测量的误差主要来自何种因素。 式，并分析这种测量的误差主要来自何种因素。 提示： 提示：（1）载流线圈偏离线圈时，在磁力矩的 ）载流线圈偏离线圈时， 作用下作定轴转动， 作用下作定轴转动，应用转动定律可得简谐振动的动 力学方程； 力学方程； （2）一般认为 、I、N、S、T等物理量能 ）一般认为J、 、 、 、 等物理量能 够测得比较准的， 够测得比较准的，本实验的主要误差应从其它因素去 找。
密绕螺绕环的中心.当螺绕环上的电流以某一变化率 密绕螺绕环的中心 当螺绕环上的电流以某一变化率 dI/dt增加时 从实验上将可以观察到直导线中有感应 增加时,从实验上将可以观察到直导线中有感应 增加时 电动势的存在.一般认为螺绕环外部没有磁场 一般认为螺绕环外部没有磁场,这种情 电动势的存在 一般认为螺绕环外部没有磁场 这种情 况下直导线中怎么会有感应电动势呢?试从理论上给 况下直导线中怎么会有感应电动势呢 试从理论上给 以定性的说明.如果螺绕环的半径为 截面积为S.且可 如果螺绕环的半径为r,截面积为 以定性的说明 如果螺绕环的半径为 截面积为 且可 以认为很细小,导线的总匝数为 导线的总匝数为N,电流的变化率不是 以认为很细小 导线的总匝数为 电流的变化率不是 很大,试证明直导线中的感应电动势的大小为 很大 试证明直导线中的感应电动势的大小为 µ0 NS dI 2πr dt
问题二： 有一种简单易行的测量地磁场强度的方法： 问题二： 有一种简单易行的测量地磁场强度的方法：
匝导线绕成的平面线圈， 将N匝导线绕成的平面线圈，由柔软的细导线悬挂起 匝导线绕成的平面线圈 并通以电流I。 来，并通来自百度文库电流 。将该载流线圈的磁矩指向地磁场 的水平分量方向。此时线圈静止与平衡位置。 的水平分量方向。此时线圈静止与平衡位置。若使线 圈稍稍偏离平衡位置（偏离的角度θ很小 很小， 圈稍稍偏离平衡位置（偏离的角度 很小，如图所 ），将发现线圈会绕悬挂导线作简谐振动 将发现线圈会绕悬挂导线作简谐振动。 示），将发现线圈会绕悬挂导线作简谐振动。用秒表 测出这个简谐振动的周期T，并记下线圈的面积S。 测出这个简谐振动的周期 ，并记下线圈的面积 。 则地磁场的磁感应强度（水平分量） 则地磁场的磁感应强度（水平分量） 为：B = 4π J
2
INST 2
r B
θ r pm
I
上式中J为线圈绕其转轴的转动惯量。 上式中 为线圈绕其转轴的转动惯量。试推证此 为线圈绕其转轴的转动惯量 并分析这种测量的误差主要来自何种因素。 式，并分析这种测量的误差主要来自何种因素。 提示： 提示：（1）载流线圈偏离线圈时，在磁力矩的 ）载流线圈偏离线圈时， 作用下作定轴转动， 作用下作定轴转动，应用转动定律可得简谐振动的动 力学方程； 力学方程； （2）一般认为 、I、N、S、T等物理量能 ）一般认为J、 、 、 、 等物理量能 够测得比较准的， 够测得比较准的，本实验的主要误差应从其它因素去 找。