题 9 - 4 图
9-5 如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转,能否肯定这个区域中没有磁场?如果它发
生偏转能否肯定那个区域中存在着磁场?
解:如果一个电子在通过空间某一区域时不偏转,不能肯定这个区域中没有磁场,也可能存在互相垂直的电场和磁场,电子受的电场力与磁场力抵消所致.如果它发生偏转也不能肯定那个区域存在着磁场,因为仅有电场也可以使电子偏转.
-2
x轴正方向, 9-6 已知磁感应强度B?2.0Wb·m
如题9-6图所示.试求:(1)通过图中abcd面的磁通量;(2)通过图中befc面的磁通量;(3)通过图中aefd面的磁通量. 解: 如题9-6图所示
题9-6图
(1)通过abcd面积S1的磁通是
???1?B?S1?2.0?0.3?0.4?0.24Wb
(2)通过befc面积S2的磁通量
?2?B?S2?0
(3)通过aefd面积S3的磁通量
????4?3?B?S3?2?0.3?0.5?cos??2?0.3?0.5??0.24Wb (或曰
5?0.24Wb)
题9-7图
9-7 如题9-7图所示,AB、CD为长直导线,BC为圆心在O点的一段圆弧形导线,其半径为R.若通以电流I,求O点的磁感应强度.
??解:如题9-7图所示,O点磁场由AB、BC、CD三部分电流产生.其中
?AB 产生 B1?0
CD 产生B2??0I12R,方向垂直向里
CD 段产生 B3??0I?I3(sin90??sin60?)?0(1?),方向?向R2?R24?2里
∴B0?B1?B2?B3??0I3?(1??),方向?向里. 2?R269-8 在真空中,有两根互相平行的无限长直导线L1和L2,相距0.1m,通有方向相反的电流,I1=20A,I2=10A,如题9-8图所示.A,B两点与导线在同一平面内.这两点与导线L2的距离均为5.0cm.试求A,B两点处的磁感
题9-8图
解:如题9-8图所示,BA方向垂直纸面向里
?
BA??0I12?(0.1?0.05)??0I2?1.2?10?4T
2??0.05(2)设B?0在L2外侧距离L2为r处 则
??0I2?(r?0.1)??I2?0 2?r解得 r?0.1 m
题9-9图
9-9 如题9-9图所示,两根导线沿半径方向引向铁环上的A,B两点,并在很远处与电源相连.已知圆环的粗细均匀,求环中心O的磁感应强度. 解: 如题9-9图所示,圆心O点磁场由直电流A?和B?及两段圆弧上电流I1与I2所产生,但A?和B?在O点产生的磁场为零。且
I1电阻R2???. I2电阻R12????I1产生B1方向?纸面向外
B1??I2产生B2方向?纸面向里
?0I1(2???),
2R2?B2??0I2?
2R2?B1I1(2???)??1 B2I2????∴
有 B0?B1?B2?0
9-10 在一半径R=1.0cm流I=5.0 A通过,电流分布均匀.如题9-10图所示.试求圆柱轴线任一点P处的磁感应强度.
题9-10图
解:因为金属片无限长,所以圆柱轴线上任一点P的磁感应强度方向都在圆柱截面上,取坐标如题9-10图所示,取宽为dl的一无限长直电流
dI??Idl,在轴上P点产生dB与R垂直,大小为 ?RI?0Rd??0dI?Id??RdB???02 2?R2?R2?R?Icos?d? dBx?dBcos??022?R?Isin?d?? dBy?dBcos(??)??0222?R∴ Bx???2??2?0I?Icos?d??0I???[sin?sin(?)]??6.37?10?5 2222?R2?R22?RT
By??(??2??2?0Isin?d?)?0 22?R??5∴ B?6.37?10i T
-8
9-11 氢原子处在基态时,它的电子可看作是在半径a=0.52×10cm的轨道上作
?匀速圆周运动,速率v=2.2×10cm·s.求电子在轨道中心所产生的磁感应强
8
-1
度和电子磁矩的值.
解:电子在轨道中心产生的磁感应强度
????0ev?aB0? 34?a如题9-11图,方向垂直向里,大小为
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