大学物理规范作业(本一)23解答

1大学物理规范作业总（23）磁力磁力矩2一、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【】。解：qBmT2由得：2//qBmvqBmvRRBABAB（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=1qBmvR由得：TA:TB=132.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（α90°）。若AO边在OY轴上，且线圈可绕OY轴自由转动,则线圈将:【】（A）作角减少的转动；（B）作角增大的转动；（C）不会转动；（D）如何转动尚不能确定。B分析：（1）确定线框的磁矩方向：电流平面法线方向。m（2）确定线框的磁力矩方向BmMMIxyzoADCB4二、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为，方向是。F分析：运动电荷在磁场中受力为：BvqFqvBF方向为纸面内垂直导线向右qvB纸面内水平向右52.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，方向为；线圈所受磁力矩大小为。分析：直弧ABABFF0BLIFAB直45sin20RBIFAB直0IRB0BmM以直代弯：安培力：磁力矩：0mBM0241IBR0IRB0SIB4/02IBR垂直纸面向上6三、计算题1.北京正负电子对撞机中电子在周长为240m的储存环中作轨道运动。已知电子的动量是，求偏转磁场的磁感应强度。smkg/1049.118解：eBPeBmvR由可得：eRPB2/240106.11049.11918T244.072.一正方形线圈边长为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)线圈磁矩的大小；(2)作用在线圈上的磁力矩的最大值。mNISm23)10150(0.8200236mA,BmMmNmBM1440.436max解：(1)（2）