【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 dB ?得 2201 2 ra IrB ???? ?? ,得 2201 2 raIB ??? ，方向沿著環(huán)路切線逆時(shí)針。 2） 當(dāng) bra ?? 時(shí)， 同 1）解法， IrB 02 2 ?? ?? ，得 rIB ??202 ?，方向沿著環(huán)路切線逆時(shí)針。 3） 當(dāng) crb ?? 時(shí)， 同 1）解法， )]()([2 2222203 brbc IIarB ????? ?????， 得 )()(2 222203 rcbcr IB ??? ? ?，方向沿著環(huán)路切線逆時(shí)針。 4） 當(dāng) rc? 時(shí)， 0in t04 ??? ?? IldB ?， 04?B 大學(xué)物理（一 二）練習(xí)題 第 10 頁(yè) 學(xué) 院: 專 業(yè): 學(xué)號(hào): 姓名: ―――――――――――――裝――――――――――――訂――――――――――――線―――――――――――――― 學(xué)院 7 兩平行直導(dǎo)線相距 d = 40cm，每根導(dǎo)線載有電流 AII 2021 ?? ,如圖所示，求： （ 1） 兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)與該兩導(dǎo)線等距離的一點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度； （ 2） 通過圖中斜線所示面積的磁通量。（設(shè) 1031 ??rr cm， l＝ 25cm。） 解（ 1）與該兩導(dǎo)線等距離的一點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，大小為 Td IdIB 500 ???? ???? （ 2）由于兩電流在矩形上的磁通對(duì)稱且大小相等，所以 其大小為兩倍單個(gè)導(dǎo)線在此的磁通量。 設(shè)立如圖的坐標(biāo)，取長(zhǎng)為 l ，寬為 dx 的面元， 則 Wbxr Il dxrISdB rrr0010c os2222 21??????????? ? ?????? 8 如圖，在長(zhǎng)直電流近旁放一矩形線圈與其共面，線圈各邊分別平行和垂直于長(zhǎng)直導(dǎo)線。線圈長(zhǎng)度為 l，寬為 b，近邊距長(zhǎng)直導(dǎo)線距離為 a，長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流 I。當(dāng)矩形線圈中通有電流 I1 時(shí)，它受的磁力的大小和方向各如何？它又受到多大的磁力矩？ 解： 1） 由安培力可知，線圈 4 個(gè)邊受力（如圖所示），其中 4 力大小相等，方向相反并在一條直線上，故而相抵消； lIaIlIBF 10111 2???? ， lIba IlIBF 10122 )(2 ??? ? ?， 線圈受的合力方向向左，大小為)(2 1021 baa lbIIFFF ???? ?? 2） 線圈受力與線圈同面，顧線圈所受磁力矩為 0. I1Iabldr 1 r 2 r 3l I 2I 1xd x0 x大學(xué)物理（一 二）練習(xí)題 第 11 頁(yè) 學(xué) 院: 專 業(yè): 學(xué)號(hào): 姓名: ―――――――――――――裝――――――――――――訂――――――――――――線―――――――――――――― 學(xué)院 9 如圖所示，一電子經(jīng)過 A 點(diǎn)時(shí)，具有速率 sm /101 70 ??? 。 （ 1） 欲使這電子沿半圓自 A 至 C 運(yùn)動(dòng)，試求所需的磁場(chǎng)大小和方向； （ 2） 求電子自 A 運(yùn)動(dòng)到 C 所需的時(shí)間。 解：（ 1）電子所受洛侖茲力提供向心力 RvmBev 200 ? 得出 TeRmvB 3197310 ??? ???? ????? 磁場(chǎng)方向應(yīng)該垂直紙面向里。 （ 2）所需的時(shí)間為 sv RTt 870 ???????? ?? 10 把 ? 的一個(gè)正電子，射入磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其速度矢量與 B 成 89?角，路徑成螺旋線，其軸在 B 的方向。試求這螺旋線運(yùn)動(dòng)的周期 T、螺距 h和半徑 r。 解：正電子的速率為 731193 ??? ?????? ??mEv km/s 做螺旋運(yùn)動(dòng)的周期為 101931 ??? ???? ???? ??eB mT s 螺距為 410070 o o s ?? ???????? Tvh m 半徑為 31907310 89s i i n ??? ???? ?????? eBmvr m 11 如圖所示，一銅片厚為 d=，放在 B= 的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與銅片表面垂直。已知銅片里每立方厘米有 2210? 個(gè) 自 由 電 子 ， 每 個(gè) 電 子 的 電 荷 ????? e C，當(dāng)銅片中有 I=200A 的電流流通時(shí)， （ 1）求銅片兩側(cè)的電勢(shì)差 39。aaU ； （ 2）銅片寬度 b 對(duì) 39。aaU 有無影響？為什么？ 解：（ 1）53192839。 )( ??? ????????? ??? nqdIBU aa V， 負(fù)號(hào)表示 39。a 側(cè)電勢(shì)高。 （ 2）銅片寬度 b 對(duì) 39。aaU = HU 無影響。因?yàn)?HU = BvbbEH /? 和 b 有關(guān)，而在電流 I 一定的情況下，漂移速度 )/(nqbdIv ? 又和 b 成反比的緣故。 d b a’ a B I v0 A C 10cm 大學(xué)物理（一 二）練習(xí)題 第 12 頁(yè) 學(xué) 院: 專 業(yè): 學(xué)號(hào): 姓名: ―――――――――――――裝――――――――――――訂――――――――――――線―――――――――――――― 學(xué)院 12 一半徑 R= 的半圓形閉合線圈，載有電流 I=10A。 放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向與線圈平面平行， GB ?? ，如圖所示。 （ 1）求線圈所受力矩的大小和方向； （ 2）在這力矩的作用下，線圈繞過直徑的軸轉(zhuǎn) 90?，求力矩所做的功。 解： （ 1）力矩 BmM ??? ?? 大小220 i ns i n ?????? IBRISBmBM ?? N?m 由矢量關(guān)系可以判斷力矩方向沿直徑向上。 （ 2）力矩所做的功 2212 )02()(21 ??? ?????????? ? RIBIIdA ?J 13 一塊半導(dǎo)體樣品的體積為 cba ?? ，沿 x 方向有電流 I，在 z 軸方向加有均勻磁場(chǎng) B。這時(shí)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù) a=， b=， c=， I=， B=3000G，片兩側(cè)的電勢(shì)差 39。AAU =。 （ 1）這半導(dǎo)體是正電荷導(dǎo)電（ P 型）還是負(fù)電荷導(dǎo)電（ N 型）？ （ 2）求載流子濃度。 解：（ 1）由電流方向、磁場(chǎng)方向和 A 側(cè)電勢(shì) 高于 A’側(cè)電勢(shì)可以判斷此半導(dǎo)體是負(fù)電荷導(dǎo)電。 （ 2）載流子濃度 3203193339。 / mqaU IBnAA 個(gè)?????????? ??? ? 14 如圖所示，在長(zhǎng)直導(dǎo)線 AB 內(nèi)通有電流 I1=40A， 在長(zhǎng)寬分別為 a=、 b= 的矩形線圈 CDEF 中通有電流 I2=5A， AB 與 CDEF 共面，且 CD 與 AB 平行，相距 d=。 試求：（ 1）矩形線圈每邊受到導(dǎo)線 AB 的作用力； （ 2）矩形線圈受到導(dǎo)線 AB 的合力和相對(duì)矩形中心的合力矩。 解：（ 1）矩形各邊受力方向如圖所示。各邊受力大小 421021 ????? bIdICDIBF CD ??N 521022 )(2 ?????? bIad IEFIBF EF ? ?N O R B I1 I2 B A C D E F FEF FDE FCD FCF x O 大學(xué)物理（一 二）練習(xí)題 第 13 頁(yè) 學(xué) 院: 專 業(yè): 學(xué)號(hào): 姓名: ―――――――――――――裝――――――――――――訂――――――――――――線―――――――――――――― 學(xué)院 變化的 電磁 場(chǎng) 1 在通有電流 5AI? 的長(zhǎng)直導(dǎo)線近旁有一導(dǎo)線段 ab，長(zhǎng) 20cml? ，離長(zhǎng)直導(dǎo)線距離10cmd? 。當(dāng)它沿平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線的方向以速度 10cm/sv? 平移時(shí)，導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)多大？ a， b 哪端的電勢(shì)高？ 解： 00( ) l n22dlabdI I v dld v B dr v Bdr v drrd??????? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? 7 54 1 0 5 1 0 1 0 2 0l n 1 . 1 1 0 v2 1 0? ?? ?? ? ? ?? ? ? ? ? 由于 ab? ＜ 0，所以 a 端電勢(shì)高。 2 電流為 I 的無限長(zhǎng)直導(dǎo)線旁有一弧形導(dǎo)線，圓心角為 ?120 ，幾何尺寸及位置如圖所示。求當(dāng)圓弧形導(dǎo)線以速度 v 平行于長(zhǎng)直導(dǎo)線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，弧形導(dǎo) 線中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)。 解：連接 AO 、 OB ，圓弧形導(dǎo)線與 AO 、 OB 形成閉合回 路，閉合回路的電動(dòng)勢(shì)為 0，所以圓弧形導(dǎo)線電動(dòng)勢(shì)與 AOB 直導(dǎo)線的電動(dòng)勢(shì)相等。 2ln22 02 0 πIvμdxxπIvμdε RRAO ??????? ?? lBv 45ln22 0252 0 πIvμdxxπIvμdε RROB ??????? ?? lBv 25ln20πIvμεεε OBAOAB ???? d r b a dr V I O l 大學(xué)物理（一 二）練習(xí)題 第 14 頁(yè) 學(xué) 院: 專 業(yè): 學(xué)號(hào): 姓名: ―――――――――――――裝――――――――――――訂――――――――――――線――――――――――――――