磁场对电流、带电粒子的作用专项练习题.doc

习题十二磁场对电流、带电粒子的作用
要求:1、掌握安培力的计算公式和物理意义,能用安培定律分析和计算载流导体在磁场中的受力。
2、掌握载流平面线圈磁矩的概念,掌握载流平面线圈在匀强磁场中所受磁力矩的计算方法。
3、掌握磁力和磁力矩做功的计算方法。
4、掌握洛仑兹力公式及其物理意义,会计算运动电荷在磁场中的受力及其在匀强磁场中的运动规律。
一、选择题
d
d
1A
2A
3A
1、如图所示,三条长度相同的长直导线共面平行放置,依次载有电流为1A、2A、3A,由于磁力相互作用,分别受力为、、。则为( )
A、5∶4∶6 B、5∶8∶6
a
2a
a
L1
L2
O
C、7∶6∶13 D、7∶8∶15
2、同一平面内有两条相互垂直的导线和,为无限长直导线,为长为的直导线,两者位置如图,当和同时通以电流,则作用在上对于点的磁力矩大小为( )
A、 B、 C、 D、
二、填空题:
1、一质量为,带电量为的粒子以速度射入匀强磁场中,若与的夹角为,则该粒子在磁场中作螺线运动的半径为,周期为,螺矩为。
2、质量为,带电量为的粒子在半径为的电子回旋加速器中所能获得的最大动能为(回旋加速器中的磁感应强度为)
3、两根相距为的无限长平行直导线中分别通以电流和,则这两根导线单位长度上的作用力为。
4、一半径为,均匀带有电量的圆盘面绕其中心垂直轴以的角速度转动时,产生的磁矩为
,若将该圆盘面放在与盘面成角的匀将磁场中时,圆盘面所受到的磁力矩为。
三、计算题:
载有电流的无限长直导线旁边有一共面的、载有电流的圆形线圈,线圈半径为,圆心与直导线相距(),求两者的相互作用力。
2、如图所示,一根无限长载流直导线中有电流,另有一根与垂直且共面的导体棒,其长为,质量为,若的A端固定,导体棒可在该平面内自由转动,则要使导体棒在该位置稳定放置,则导体棒中应通以多大的电流?
a
2a
A