- 运动电荷在磁场中受到的力——洛仑兹力
- 共2261题
阴极射线是从阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，这些微观粒子是__________。若在如图所示的阴极射线管中部加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将__________（填“向上”“向下”“向里”“向外”）偏转。
正确答案
电子，向下
一个密度ρ="9" g/cm3、横截面积S="10" mm2的金属环,处于径向对称、方向发散的磁场中,如图15-2-25所示,环上各点的磁感应强度为B="0.70" T,与环面夹角α=60°.若在环中通以顺时针方向(俯视)电流I="2" A,并保持Δt="0.2" s,试分析环将做什么运动,上升的最大高度是多少.(不计空气阻力)
图15-2-25
正确答案
先做匀加速直线运动,后做竖直上抛运动 H="2.26" m
设环的半径为r,则通电时环所受安培力的竖直分量
Fy=BI·2πr·cos60°=BIπr
环的质量m=2πrSρ
则环的加速度a=
上升高度H=
如图15-2-21所示，将一根长为L的直导线，由中点折成直角放在磁感应强度为B的匀强磁场中，导线平面与磁感线垂直.当导线中通以电流I后，求磁场对导线的作用力.
图15-2-21
正确答案
弯曲直导线的有效长度为
.矩形线圈abcd放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴，磁感应强度B=1.34×10-2 T，如图所示.线圈边长ad="6" cm,ab="8" cm，线圈是均匀的，总质量为2.8×10-3 kg，此线圈可绕ad边自由转动.当线圈静止在与xOz平面成30°角的位置时，则通过线圈的电流的大小为________，方向为_________(g取10 m/s2).
正确答案
10 A abcda
设矩形线圈abcd的总质量为m0
则ab、cd边的重力为m1g=4m0g/7=1.6×10-2 N
m1的重力的力矩为
M1=m1g×0.5Labsin30°
=1.6×10-2×0.5×0.08×0.5 N·m
=3.2×10-4 N·m
bc边的重力为m2g=3m0g/14=6×10-3 N
m2的重力的力矩为M2=m2g×Labsin30°
=6×10-3×0.08×0.5 N·m=2.4×10-4 N
矩形线圈的重力的力矩为MG=M1+M2=5.6×10-4 N·m
矩形线圈所受的电磁力矩为M电=BIScos30°
平衡时M电=MG
得电流的大小为I=MG/BScos30°
=5.6×10-4/1.34×10-2×0.06×0.08×0.866 A="10" A
方向沿abcda(左手定则分析bc边的安培力便可获得).
通电导线CD，悬挂在磁感应强度为B(向上)的匀强磁场中，如图15-3-11所示.导线通以电流I后，向纸外移动α角后平衡，若导线长为________L，则所受安培力大小为________，电流大小是________，方向为________.(已知导线CD的质量为m)
图15-3-11
正确答案
mgtanα 
首先画出导线CD侧面受力图，如图所示.
由于磁场竖直向上且导体静止，故安培力应水平向外，再由左手定则不难判定，电流方向沿C→D方向.
由平衡条件知F=mgtanα
又安培力F=BIL，故I=
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