大学物理规范作业(本一)23解答

安培力： F AB直 IL B0

FAB直 I 2RB0 sin 45 IRB0
磁力矩：
1 2 R IB0 M mB 0 SIB 0 4
M m B0
5
三、计算题 1. 北京正负电子对撞机中电子在周长为240m的储存环 18 中作轨道运动。已知电子的动量是 1.4910 kg m / s， 求偏转磁场的磁感应强度。 解：
F
F qv B
F qvB
方向为纸面内垂直导线向右
4
2.图示1/4圆线圈AOB通电流为I，半径为R，置于均匀的 磁感应强度为B0的外磁场中，B0方向平行OA，则圆弧AB 所受的磁力大小为 IRB 0 ，方向为 垂直纸面向上 ；线圈 所受磁力矩大小为 R 2 IB0 / 4 。 分析： 以直代弯： FAB弧 FAB直
m NIS 200 8.0 (15010 ) 36A m2
3 2
M m B,
（2）
M max mB 36 4.0 144N m
7
mv P 由 R 可得： eB eB
1.4910 P 0.244T B 19 1.6 10 240/ 2 eR
18
6
2.一正方形线圈边长为150mm，由外皮绝缘的细导线绕 成，共绕有200匝（在同一平面内），放在B=4.0T的外 磁场中，当导线中通有 I=8.0A的电流时，求：(1)线圈 磁矩 m 的大小；(2)作用在线圈上的磁力矩的最大值。 解：(1)
（A）作角减少的转动；（B） 作角增大的转动；（C）不会 转动； （D）如何转动 M 尚不能确定。 分析： （1）确定线框的磁矩方向： z 电流平面法线方向。 （2）确定线框的磁力矩方向
y
A
m
CFra Baidu bibliotek
o
I B
x

D
M m B
3
二、填空题 1. 有一均匀磁场，磁感应强度大小为 B ，方向垂直纸 面向内。一带正电粒子在纸面内沿图示的方向以速率 v 运动时 ( 带电量为 +q) ，此时带电粒子所受的磁力大小 qvB ，方向是 纸面内水平向右 为 。 分析： 运动电荷在磁场中受力为：
m vA m vB mv / 2 由 R 得： RA / RB qB qB qB
2 m 由T 得： TA:TB=1 qB
2
2.有一矩形线圈ACDO,通以如图示方向的电流I,将它置 于均匀磁场B中,B的方向与X轴正方向一致,线圈平面与 X轴之间的夹角为α （α <90°）。若AO边在OY轴上， 且线圈可绕OY轴自由转动,则线圈将:【 B 】
大学物理规范作业
总（23） 磁力 磁力矩
1
一、选择题 1.两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆 周运动，A电子的速率是B电子速率的两倍，设RA、RB 分别为A电子与B电子的轨道半径；TA、TB分别为它们 各自的周期，则【 】。 B （A）RA:RB=2,TA:TB=2 （B）RA:RB=2,TA:TB=1 （C）RA:RB=1,TA:TB=1:2 （D）RA:RB=1:2,TA:TB=1 解：