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1. 1. 選擇題,2同一平面內(nèi)的兩個同心線圈,大圓直徑為R,通過電壓I1,小圓直徑為r,通過電壓I2 ,電壓方向如圖4-2所示,這樣,在小線圈從圖中位置移動到兩線圈平面垂直位置的過程中,磁力所做的功A力矩為,大圓電壓在小圓范圍內(nèi)形成的磁場可以認為是均勻的,近似等于大圓電壓在其中心O處形成的磁場,即當小圓從平行位置旋轉(zhuǎn)到90°,磁扭力所做的功為,解:因為,如圖4-4所示,在均勻磁場中有一個方形電纜線圈,它的平面線圈與磁場平行。 在磁場作用下,線圈按(A)ab面轉(zhuǎn)入紙內(nèi)、CD面轉(zhuǎn)出紙面的方向旋轉(zhuǎn); (B) ab面從紙外翻出,cd面從紙外翻出。 紙內(nèi); (C) ad 變成紙張,bc 轉(zhuǎn)出紙張; (四)
2. Ad被轉(zhuǎn)移到紙外,而bc被轉(zhuǎn)移到紙內(nèi)。 ,可以判斷ab邊的力指向紙張內(nèi)側(cè),cd邊的力指向紙張外側(cè)。磁力矩,答案:A 解:均勻磁場中載流直導(dǎo)線所受的力為 ,或查出電纜線圈的磁矩向外,力矩向上。 ab 的邊向內(nèi)轉(zhuǎn),cd 的邊向外轉(zhuǎn)。 2.填空,1個答案:M=0。磁力矩,2個答案,(1)當質(zhì)子A經(jīng)過時,該點立即在那里,該點形成的磁感應(yīng)硬度垂直于紙面向外。 ,(2)質(zhì)子B在該點遇到的洛倫茲力,3個答案:(1)霍爾; (2)、4、電子在 的磁場中沿直徑為 的螺旋運動,斜率為 , (1) 電子速度的大小 (2) 方向,答案:,解: 根據(jù)題意,公式中有,,答案:,解:,兩個公式等于得到:,替代,得到,。 ,3.計算題,1個答案: ,方向:垂直于ab向下,2個解法:
3,,3 如圖4-9所示,與均勻磁場B成一定角度的大圓盤帶電,其直徑為R,電荷Q均勻分布在表面。 當圓盤以角速度通過圓盤中心并垂直于 的軸旋轉(zhuǎn)時,求圓盤在磁場中的磁矩。 ,. ,圓盤的電荷表面密度為,取一個距離圓盤中心r,長度為dr的環(huán),則該環(huán)上的電量為,環(huán)的等效電壓為,對應(yīng)于磁力力矩,電壓dI圍成的面積,答案:,對應(yīng)于磁矩,電壓dI圍成的面積,總磁矩,磁力矩,它的值,磁場力的力矩是,力矩重力為,重力力矩為,磁場力力矩為,5個直徑為 的半方形閉合線圈,加載電壓,置于均勻磁場中,磁場方向為平行于線圈表面,已知,(1)線圈上力矩的大小和方向(以半徑為旋轉(zhuǎn)軸); (2) 如果在扭矩的作用下將線圈轉(zhuǎn)移到線圈平面與磁場垂直的位置,則扭矩做功是多少? ,解:(1)基于垂直紙張朝外的事實,因此,沿旋轉(zhuǎn)軸,大小為,(2)磁扭力所做的功,