电流的磁场(一)

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电流在磁场中的感应规律

电流在磁场中的感应规律

电流在磁场中的感应规律电流和磁场是物理学中研究的重要内容,它们之间存在着密切的关系。

根据法拉第电磁感应定律,当导体中的电流遇到磁场时,会产生感应电动势,进而产生感应电流。

本文将从电流在磁场中的感应规律、应用以及实验方法等方面进行阐述。

一、磁场对电流的感应规律在磁场中,电流会受到磁力的作用。

当导体中的电流方向与磁场方向垂直时,磁力的大小可以用洛伦兹力公式表示为F = BIL,其中F为磁力,B为磁场强度,I为电流,L为导线长度。

根据右手定则,磁力的方向垂直于电流方向和磁场方向,形成左手螺旋规则。

感应电动势是由磁场的变化引起的。

当磁场穿过一个闭合电路时发生变化,或者一个电路在磁场中运动,由于磁通量的变化,就会在电路中产生感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场变化速率和电路中的匝数有关。

二、电流在磁场中的应用电流在磁场中的感应规律在实际生活中有着广泛的应用。

其中最重要的应用便是电磁感应发电原理。

电力是我们生活中必不可少的能源之一,而电磁感应发电就是利用电流在磁场中的感应规律来转化其他形式的能量为电能。

电磁感应发电的基本原理是通过转换机械能,通过磁铁与线圈的相对运动产生感应电动势并驱动电流。

在发电机中,当励磁电流通过线圈产生磁场时,通过旋转电势差线圈和转子之间形成的磁场变化会引起感应电流的产生。

三、电流在磁场中的实验方法为了验证电流在磁场中的感应规律,我们可以通过一系列实验来进行研究。

以下是一种简单的实验方法:实验材料:直流电源、导线、磁铁、电流表、开关等。

实验步骤:1. 将电流表、磁铁和直流电源连接在一起,通过导线形成一个闭合电路。

2. 打开电流表和开关,记录电流表的示数。

3. 移动磁铁靠近或远离电流表,观察示数的变化。

4. 将磁铁的极性反转,再次观察示数的变化。

实验原理:根据感应电动势的规律,当磁场穿过电路或改变时,电流表中的示数将会发生变化,表明电流在磁场中的感应规律。

四、结论根据上述实验和理论分析,可以得出电流在磁场中的感应规律。

第一讲 电流的磁效应

第一讲  电流的磁效应

第一讲电流的磁效应知识点一:磁和磁场1、磁场的来源:磁铁和电流、变化的电场。

磁场的基本性质:对放入其中的磁铁和电流有力的作用----同名磁极相斥、异名磁极相吸;2、方向(矢量):磁针北极的受力方向,磁针静止时N极指向3、磁感线:描述电场用电场线,描述磁场用磁感线。

磁感线是指在磁场中引入的一系列曲线,其上每一点的切线方向表示该点的磁场方向,也是小磁针静止时N极的指向.磁感线在磁铁外部由N极到S极,在磁铁内部由S极到N 极,构成一闭合的曲线。

磁感线疏密表示磁场强弱。

(下图为常见磁场分布)【例1】下列关于磁场的说法中正确的是A 磁场和电场一样,是客观存在的特殊物质B 磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的C 磁极与磁极之间是直接发生作用的D 磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生【例2】关于磁场和磁感线的描述,正确的说法有()A 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种物质B 磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向C 磁感线总是从磁铁的北极出发,到南极终止D 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线,没有细铁屑的地方就没有磁感线【针对训练1】关于电场线和磁感线的说法正确的是()A 电场线和磁感线都是利用疏密表示场的强弱的B 电场线是客观存在的,而磁感线是不存在的C 静电场的电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的曲线D 电场线和磁感线都可能相交知识点二:电流的磁效应(奥斯特发现)1、安培定则确定电流产生磁场的方向:安培定则又称为右手螺旋定则,是确定电流磁场的基本法则,不仅适用于通电直导线,同时也适用于通电圆环和通电螺线管.对于通电直导线的磁场,使用时大拇指指向电流方向,弯曲的四指方向表示周围磁场的方向;对于通电圆环或通电螺线管,弯曲的四指方向表示电流环绕方向,大拇指的指向表示螺线管内部的磁场方向。

2、几种常见电流产生的磁感线分布图(⨯代表往里,∙代表往外)①直线电流的磁场(如图1)在周围产生的磁场是不均匀分布的,垂直于直导线方向,离直导线越远,磁场越弱;反之越强.②环形电流的磁场(如图2所示)螺线管是由多个环形串联而成,所以通电螺线管与环形电流的磁场的确定的方法是相同的.③地球磁场地磁场的磁感线的分布与条形磁铁、通电螺线管的磁场相似.如图3所示,与地理南极对应的是地磁北极,与地理北极对应的是地磁南极(不考虑磁偏角时)。

高中物理—电流的磁场

高中物理—电流的磁场

电流的磁场知识点讲解知识点一:磁场、奥斯特实验古代人们就发现了天然磁石的现象。

我国古代春秋时期的一些著作已有关于磁石的记载和描述,而东汉学者王允在《论衡》一书中描述的司南,是人们公认的最早的磁性定向工具。

指南针是我国古代的四大发明之一、12世纪初,我国已将指南针用于航海。

人们最早发现的天然磁石的主要成分是Fe3O4,现在使用的磁体,多是用铁、钴、镍等金属或其氧化物制成的。

天然磁石和人造磁体都是永磁体,它们都能吸引铁质物质,我们把这种性质叫做磁性。

磁体的各部分磁性强弱不同,磁性最强的部分叫做磁极。

【思考】1、当把小磁针放在条形磁体的周围时,观察到什么现象?其原因是什么?现象:观察到小磁针发生偏转。

原因:磁体周围存在着磁场,小磁针受到磁场的磁力作用而发生偏转。

2、小磁针只有放在磁铁周围才会受到磁力作用而发生偏转吗?【概念解析】一、磁场1、基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流有磁场力的作用.2、方向:小磁针的N极所受磁场力的方向,或自由小磁针静止时北极的指向.3、磁体之间的相互作用是通过磁场,电场和磁场一样都是一种物质二、磁场和电场的比较电现象磁现象带电体能吸引轻小物体带电体有正、负两种电荷同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引磁体能吸引铁、钴、镍等物体磁体有N、S两种磁极同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引三、奥斯特实验如图:把一条导线(南北方向)平行地放在小磁针的上方,给导线中通入电流。

问将发生什么现象?现象:当导线中通入电流,导线下方的小磁针发生转动。

除磁体周围有磁场外,丹麦物理学家奥斯特首先发现电流周围也存在着磁场。

导线下方的小磁针发生转动,说明电流的周围也有磁场。

思考:改变电流的方向会有什么现象?结论:电流周围存在磁场,磁场的方向与电流的方向有关磁针的跳动令他激动奥斯特,丹麦物理学家、化学家。

1819年上半年到1820年下半年,奥斯特一面担任电、磁学讲座的主讲,一面继续研究电、磁关系。

1820年4月,在一次讲演快结束的时候,奥斯特抱着试试看的心情又作了一次实验。

第十一章稳恒电流的磁场(一)作业解答

第十一章稳恒电流的磁场(一)作业解答

一、利用毕奥—萨法尔定律计算磁感应强度毕奥—萨法尔定律:304r rl Id B d⨯=πμ1.有限长载流直导线的磁场)cos (cos 4210ααπμ-=a I B ,无限长载流直导线a IB πμ20=半无限长载流直导线a IB πμ40=,直导线延长线上0=B2. 圆环电流的磁场232220)(2x R IR B +=μ,圆环中心R I B 20μ=,圆弧中心πθμ220∙=R I B电荷转动形成的电流:πωωπ22q q T q I === 【 】基础训练1、载流的圆形线圈(半径a 1 )与正方形线圈(边长a 通有相同电流I .如图若两个线圈的中心O 1 、O 2处的磁感强度大小相同,则半径a 1与边长a 2之比a 1∶a 2为 (A) 1∶1 (B) π2∶1 (C) π2∶4 (D) π2∶8【 】基础训练3、有一无限长通电流的扁平铜片,宽度为a ,厚度不计,电流I 在铜片上均匀分布,在铜片外与铜片共面,离铜片右边缘为b 处的P 点的磁感强度B的大小为(A))(20b a I+πμ. (B)b b a aI +πln20μ.(C) b b a b I +πln 20μ. (D) )2(0b a I+πμ. 解法:【 】自测提高2、通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为 (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P . 解法:根据直线电流的磁场公式和圆弧电流产生磁场公式可得【 】自测提高7、边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度ω 绕AC 轴旋转时,在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1;此正方形同样以角速度ω 绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时,在O 点产生的磁感应强度的大小为B 2,则B 1与B 2间的关系为 (A) B 1 = B 2. (B) B 1 = 2B 2. (C) B 1 = 21B 2. (D) B 1 = B 2 /4. 解法:设正方形边长为a ω 相同,所以每个点电荷随着正方形旋转时形成的等效电流相同, 为当正方形绕AC 轴旋转时,一个点电荷在O 旋转产生电流,在O 点产生的总磁感小为O 点产生的磁感应强度的大小为基础训练12、一长直载流导线,沿空间直角坐标Oy 轴放置,电流沿y 正向.在原点O 处取一电流元l Id ,则该电流元在(a ,0,0)点处的磁感强度的大小为 ,方向为 。

高中物理必修三(人教版)13.1磁场磁感线

高中物理必修三(人教版)13.1磁场磁感线

基础导学·研读教材 知识点一、电和磁的联系 1.磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸 引.
2.电流的磁效应 (1)奥斯特实验:1820 年,丹麦物理学家奥斯特发现,导线通 电后,其下方与导线平行的_小__磁__针___会发生偏转,如图所示.
(2)奥斯特实验的意义:奥斯特实验说明通电导体周围存在着与 ___磁__体___周围一样的特殊物质,首次发现了电流的磁效应,第一个 揭示了____电____与____磁____之间是有联系的.
随堂演练·达标检测 1.下列说法中正确的是( ) A.只有磁铁周围才有磁场 B.电荷的周围一定有电场和磁场 C.永久磁铁的磁场与电流周围的磁场是两种不同的磁场 D.电流能产生磁场说明电和磁是有联系的
解析:磁铁和电流周围都有磁场且性质相同,而电流是电荷定 向移动形成的.所以,运动电荷周围既有电场又有磁场,静止电荷 周围只有电场,A、B、C 错误,电流产生磁场就是电和磁有联系的 证明,所以 D 正确.
解析:通电直导线电流从左向右,根据右手螺旋定则,则有小 磁针所处的磁场方向垂直纸面向里,所以小磁针静止时 N 极背离读 者,故 A 错误;通电直导线电流竖直向上,根据右手螺旋定则,磁 场的方向为逆时针(从上向下看),因此小磁针静止时 N 极背离读者, 故 B 错误;环形导线的电流方向如题图 C 所示,根据右手螺旋定 则,则有小磁针所处的磁场方向垂直纸面向外,所以小磁针静止时
拓展
【探究总结】 1.磁场的客观性:磁场与电场一样,也是一种物质,是一种 看不见而又客观存在的特殊物质.存在于磁体、通电导线、运动电 荷、变化电场、地球的周围. 2.磁场的基本性质:对放入其中的磁极、电流、运动的电荷 有力的作用,而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互 作用都是通过磁场发生的.

电流的磁场和磁感应强度的计算

电流的磁场和磁感应强度的计算

电流的磁场和磁感应强度的计算电流产生的磁场是我们日常生活中经常接触到的物理现象之一。

磁场的强度可以通过磁感应强度来表示,而其计算涉及到一些重要的物理理论和公式。

本文将介绍如何计算电流所产生的磁场和磁感应强度。

1. 线电流的磁场计算当通过一根导线的电流为I时,根据右手螺旋定则,我们可以得知电流所产生的磁场具有一个确定的方向。

根据安培环路定理及比奥-萨伐尔定律,我们可以推导出计算电流所产生的磁场的公式:B = (μ0 * I) / (2π * r)其中,B表示磁感应强度,μ0是真空中的磁导率(μ0 = 4π * 10^-7 T·m/A),I为电流,r为距离导线的距离。

2. 直线导线的磁场计算当电流通过一根长直导线时,我们可以通过将导线分成多个小段,并对每个小段的磁场进行积分,然后将积分结果相加来计算整个导线所产生的磁场。

根据式(1),对每个小段的磁场进行积分计算得到:dB = (μ0 * I * dl * sinθ) / (4π * r^2)其中,dB表示小段产生的磁场,dl为小段的长度,θ为小段与距离r的夹角。

由于整条导线各个小段的磁场方向相同,因此我们可以通过将每个小段的贡献相加来得到整个导线的磁场:B = ∫dB = (μ0 * I / 4π) ∫(dl * sinθ / r^2)当导线为无限长时,θ为90度,sinθ为1,因此磁感应强度的计算简化为:B = (μ0 * I) / (4π * r)3. 环形线圈的磁场计算对于一个半径为R的环形线圈,环形线圈的磁场在圆心处的磁感应强度可以通过使用比奥萨伐尔定律计算得到。

根据比奥萨伐尔定律,圆环上一点处的磁感应强度等于该点上的导线产生的磁场在圆心处的贡献之和。

设圆心与环形线圈上一点的距离为r,则有:B = (μ0 * I * π * R^2) / (2 * (R^2 + r^2)^(3/2))其中,B表示圆心处的磁感应强度。

4. 叠加原理的应用当在一空间内存在多个电流源时,根据磁场的叠加原理,我们可以将每个电流源产生的磁场分别计算,然后将它们的磁场矢量相加。

【大学物理】磁场

【大学物理】磁场

I
dB
'
dB
dB
''
0 ∑I B= 2π r
(其中 ∑I 为过场点在垂直于轴线平面内所做 的同心圆包围的电流代数和) 的同心圆包围的电流代数和)
(类比于无限长均匀带电圆 ∑λ E= 柱型分布所产生的电场) 柱型分布所产生的电场) 2πε0r
o I 0Ir B外 = B = 内 2 2π r 2πR o I B = 0 内 长直圆柱面电流 B外 = 长直圆柱面电流 2π r B
L L
B = Bx i + By j + Bzk
3. 运 动 电 荷 的 磁 场
0 Id × r dB = 2 4π r
S q
0
r
I
v dt
v
Id dQ (S vdt )nq I= = qnvS = dt dt
0 qv × r 0 运动电荷的磁场为: 运动电荷的磁场为:B = 4π r 2
( q为代 数量)
Mmax 大小 B = P m
M = pm × B
pm
B
载流线圈受到的 受到的磁 载流线圈受到的磁力矩总 是力图使线圈的磁矩 线圈的磁矩转到与外 是力图使线圈的磁矩转到与外 场一致的方向。 磁场一致的方向。
1特斯拉(T)= 4高斯(GS) 特斯拉( )= 高斯( ) )=10 特斯拉 三. 磁通量 磁场中的高斯定理 1. 磁力线的定义 磁力线上任意一点的切向 磁力线的定义: 的方向; 任意一点的磁 即为该点的 B的方向 任意一点的磁力线的 的大小。 数密度即为该点的 B的大小。 2. 磁力线的特点
# 对闭合面来说,规定外法向为正方向。 对闭合面来说,规定外法向为正方向。 四. 磁场的高斯定理: ∫∫ B dS= 磁场的高斯定理: 0

1第十一章 恒定电流的磁场(一)作业答案

1第十一章  恒定电流的磁场(一)作业答案

2 ∶4
2 ∶1 2 ∶8
a2 a1 O1 O2 I
2 2 0 I Bo1 , Bo2 4 cos 450 cos1350 , a2 2a1 a 2 4 2 a 2 由Bo1 Bo2 , 得 1 a2 8
0 I
0 I


I
[ B ] 2、 (基础训练 3)有一无限长通电流的扁平铜片,宽度为 a,厚度不计,电 流 I 在铜片上均匀分布,在铜片外与铜片共面,离铜片右边缘为 b 处的 P 点(如图)的
B B
0 Ir 2 a 2
0 I 2 r
, B
I B 2 r 0 I (r 2 b 2 ) 2 2 (c b )
B 2 r 0 0 0, B 0
2 r c 2 b 2
0 I c 2 r 2
I a b
磁感强度 B 的大小为 0 I (A) . 2(a b) 0 I a b (C) . ln 2b b
其电流为 dI
P
(B) (D)
0 I
2a
ln
ab . b

0 I
(a 2b)
【答】在距离 P 点为 r 处选取一个宽度为 dr 的电流(相当于一根无限长的直导线) ,
dI I dr ,它在 P 处产生的磁感应强度为 dB 0 ,方向垂直纸面朝内; a 2 r 根据 B dB 得: B 的方向垂直纸面朝内, B 的大小为
B
0 dI 0 I b a dr 0 I a b . ln 2 r 2 a r 2 a b b
b b a
图 11-51
5、 (自测提高 11)在一根通有电流 I 的长直导线旁,与之共面地放着一个长、 宽各为 a 和 b 的矩形线框,线框的长边与载流长直导线平行,且二者相距为 b, 如图 11-51 所示.在此情形中,线框内的磁通量 =
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电流的磁场(一)11-1-1. 有一个圆形回路1及一个正方形回路2,圆直径和正方形的边长相等,二者中通有大小相等的电流,它们在各自中心产生的磁感强度的大小之比B 1 / B 2为(A) 0.90. (B) 1.00.(C) 1.11. (D) 1.22. [ ]11-1-2. 如图,边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度ω 绕AC 轴旋转时,在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1;此正方形同样以角速度ω 绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时,在O 点产生的磁感强度的大小为B 2,则B 1与B 2间的关系为 (A) B 1 = B 2. (B) B 1 = 2B 2.(C) B 1 = 21B 2. (D) B 1 = B 2 /4. [ ] 11-1-3. 边长为L 的一个导体方框上通有电流I ,则此框中心的磁感强度(A) 与L 无关. (B) 正比于L 2.(C) 与L 成正比. (D) 与L 成反比.(E) 与I 2有关. [ ]11-1-4. 边长为 l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A 点(见图)产生的磁感强度B 为(A)l I π420μ. (B) l I π220μ.(C) l I π02μ. (D) 以上均不对.[ ] 11-1-5. 如图所示,电流从a 点分两路通过对称的圆环形分路,汇合于b 点.若ca 、bd 都沿环的径向,则在环形分路的环心处的磁感强度(A) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸内. (B) 方向垂直环形分路所在平面且指向纸外. (C) 方向在环形分路所在平面,且指向b . (D) 方向在环形分路所在平面内,且指向a . (E) 为零. [ ]11-1-6. 在一平面内,有两条垂直交叉但相互绝缘的导线,流过每条导线的电流i 的大小相等,其方向如图所示.问哪些区域中有某些点的磁感强度B 可能为零?(A) 仅在象限Ⅰ. (B) 仅在象限Ⅱ. (C) 仅在象限Ⅰ,Ⅲ. (D) 仅在象限Ⅰ,Ⅳ.(E) 仅在象限Ⅱ,Ⅳ. [ ]11-1-7. 在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线,流过的电流为I ,则圆心处的磁感强度为(A) R 140πμ. (B) R120πμ.(C) 0. (D) R140μ. [ ] C q11-1-8. 无限长载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 、b ,电流在导体截面上均匀分布,则空间各处的B 的大小与场点到圆柱中心轴线的距离r 的关系定性地如图所示.正确的图是[ ]11-1-9. 图中,六根无限长导线互相绝缘,通过电流均为I ,区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为相等的正方形,哪一个区域指向纸内的磁通量最大? (A) Ⅰ区域. (B) Ⅱ区域.(C) Ⅲ区域. (D) Ⅳ区域.(E) 最大不止一个. [ ]11-1-10. 如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的? (A) I l H L 2d 1=⎰⋅ . (B)I l H L =⎰⋅2d . (C) I l H L -=⎰⋅3d . (D)I l H L -=⎰⋅4d . [ ]11-1-11. 如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定理可知(A)0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B = 0. (B) 0d =⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B ≠0.(C) 0d ≠⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B ≠0.(D) 0d ≠⎰⋅L l B ,且环路上任意一点B =常量. [ ]11-1-12. 如图,两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上,稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出,则磁感强度B 沿图中闭合路径L 的积分⎰⋅Ll B d 等于(A) I 0μ. (B) I 031μ. (C) 4/0I μ. (D) 3/20I μ. [ ] 11-1-13. 无限长直圆柱体,半径为R ,沿轴向均匀流有电流.设圆柱体内( r < R )的磁感强度为B i ,圆柱体外( r > R )的磁感强度为B e ,则有(A) B i 、B e 均与r 成正比.ⅠⅡⅢⅣ 4(B) B i 、B e 均与r 成反比.(C) B i 与r 成反比,B e 与r 成正比.(D) B i 与r 成正比,B e 与r 成反比. [ ]11-1-14. 若要使半径为4×10-3 m 的裸铜线表面的磁感强度为 7.0×10-5 T ,则铜线中需要通过的电流为(μ0 =4π×10-7 T ·m ·A -1)(A) 0.14 A . (B) 1.4 A .(C) 2.8 A .(D) 14 A . [ ]11-1-15. 磁场由沿空心长圆筒形导体的均匀分布的电流产生,圆筒半径为R ,x 坐标轴垂直圆筒轴线,原点在中心轴线上.图(A)~(D)哪一条曲线表示B -x 的关系? [ ]11-1-16. 若空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,则该磁场分布(A) 不能用安培环路定理来计算.(B) 可以直接用安培环路定理求出.(C) 只能用毕奥-萨伐尔定律求出.(D) 可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出. [ ]11-1-17. 一张气泡室照片表明,质子的运动轨迹是一半径为10 cm 的圆弧,运动轨迹平面与磁场垂直,磁感强度大小为 0.3 Wb/m 2.该质子动能的数量级为(A) 0.01 MeV . (B) 0.1 MeV .(C) 1 MeV . (D) 10 MeV .(E) 100 MeV . [ ](已知质子的质量 m =1.67×10-27 kg ,电荷 e =1.6 ×10-19 C )11-1-18. 一匀强磁场,其磁感强度方向垂直于纸面(指向如图),两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图所示,则 (A) 两粒子的电荷必然同号. (B) 粒子的电荷可以同号也可以异号.(C) 两粒子的动量大小必然不同. (D) 两粒子的运动周期必然不同. [ ]11-1-19. 一电荷为q 的粒子在均匀磁场中运动,下列哪种说法是正确的?(A) 只要速度大小相同,粒子所受的洛伦兹力就相同.(B) 在速度不变的前提下,若电荷q 变为-q ,则粒子受力反向,数值不变.(C) 粒子进入磁场后,其动能和动量都不变.(D) 洛伦兹力与速度方向垂直,所以带电粒子运动的轨迹必定是圆.[ ]B11-1-20. 一个动量为p 的电子,沿图示方向入射并能穿过一个宽度为D 、磁感强度为B (方向垂直纸面向外)的均匀磁场区域,则该电子出射方向和入射方向间的夹角为(A) p eBD 1cos-=α. (B) p eBD 1sin -=α. (C)ep BD 1sin-=α. (D) ep BD 1cos -=α. [ ] 电流的磁场(二)11-2-1. 按玻尔的氢原子理论,电子在以质子为中心、半径为r的圆形轨道上运动.如果把这样一个原子放在均匀的外磁场中,使电子轨道平面与B垂直,如图所示,则在r 不变的情况下,电子轨道运动的角速度将:(A) 增加. (B) 减小.(C) 不变. (D) 改变方向. [ ] 11-2-2. 如图,一个电荷为+q 、质量为m 的质点,以速度v 沿x 轴射入磁感强度为B 的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里,其范围从x = 0延伸到无限远,如果质点在x = 0和y = 0处进入磁场,则它将以速度v -从磁场中某一点出来,这点坐标是x = 0 和(A) qB m y v +=. (B) qBm y v 2+=. (C) qB m y v 2-=. (D) qB m y v -=. [ ]11-2-3. 一运动电荷q ,质量为m ,进入均匀磁场中,(A) 其动能改变,动量不变. (B) 其动能和动量都改变.(C) 其动能不变,动量改变. (D) 其动能、动量都不变. [ ]11-2-4. 一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示.试问下述哪一种情况将会发生? (A) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a > U b . (B) 在铜条上a 、b 两点产生一小电势差,且U a < U b . (C) 在铜条上产生涡流. (D) 电子受到洛伦兹力而减速. [ ]11-2-5. A 、B 两个电子都垂直于磁场方向射入一均匀磁场而作圆周运动.A 电子的速率是B 电子速率的两倍.设R A ,R B 分别为A 电子与B 电子的轨道半径;T A ,T B 分别为它们各自的周期.则(A) R A ∶R B =2,T A ∶T B =2. (B) R A ∶R B 21=,T A ∶T B =1. (C) R A ∶R B =1,T A ∶T B 21=. (D) R A ∶R B =2,T A ∶T B =1. [ ]× × ×11-2-6. 如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将 (A) 向着长直导线平移. (B) 离开长直导线平移. (C) 转动. (D) 不动. [ ]11-2-7. 如图,长载流导线ab 和cd 相互垂直,它们相距l ,ab 固定不动,cd 能绕中点O 转动,并能靠近或离开ab .当电流方向如图所示时,导线cd 将 (A) 顺时针转动同时离开ab .(B) 顺时针转动同时靠近ab .(C) 逆时针转动同时离开ab . (D) 逆时针转动同时靠近ab . [ ]11-2-8. 长直电流I 2与圆形电流I 1共面,并与其一直径相重合如图(但两者间绝缘),设长直电流不动,则圆形电流将(A) 绕I 2旋转. (B) 向左运动.(C) 向右运动. (D) 向上运动. (E) 不动. [ ]11-2-9. 在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积A 1 = 2 A 2,通有电流I 1 = 2 I 2,它们所受的最大磁力矩之比M 1 / M 2等于(A) 1. (B) 2.(C) 4. (D) 1/4. [ ] 11-2-10. 如图,在一固定的载流大平板附近有一载流小线框能自由转动或平动.线框平面与大平板垂直.大平板的电流与线框中电流方向如图所示,则通电线框的运动情况对着从大平板看是:(A) 靠近大平板. (B) 顺时针转动. (C) 逆时针转动. (D) 离开大平板向外运动.[ ]11-2-11. 如图,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行,在磁场作用下,线圈发生转动,其方向是(A) ab 边转入纸内,cd 边转出纸外. (B) ab 边转出纸外,cd 边转入纸内. (C) ad 边转入纸内,bc 边转出纸外.(D) ad 边转出纸外,bc 边转入纸内. [ ]I1 I 1 I 211-2-12. 如图所示,一根长为ab 的导线用软线悬挂在磁感强度为B 的匀强磁场中,电流由a 向b 流.此时悬线张力不为零(即安培力与重力不平衡).欲使ab 导线与软线连接处张力为零则必须: (A) 改变电流方向,并适当增大电流.(B) 不改变电流方向,而适当增大电流.(C) 改变磁场方向,并适当增大磁感强度B的大小. (D)不改变磁场方向,适当减小磁感强度B 的大小. [ ]11-2-13. 在一个磁性很强的条形磁铁附近放一条可以自由弯曲的软导线,如图所示.当电流从上向下流经软导线时,软导线将(A) 不动. (B) 被磁铁推至尽可能远.(C) 被磁铁吸引靠近它,但导线平行磁棒. (D) 缠绕在磁铁上,从上向下看,电流是顺时针方向流动的.(E) 缠绕在磁铁上,从上向下看,电流是逆时针方向流动的.[ ]11-2-14. 若一平面载流线圈在磁场中既不受力,也不受力矩作用,这说明:(A) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.(B) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行.(C) 该磁场一定均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.(D) 该磁场一定不均匀,且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直.[ ]11-2-15. 四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I .这四条导线被纸面截得的断面,如图所示,它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向亦如图所示.则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为(A) I a B π=02μ. (B) I aB 2π=02μ. (C) B = 0. (D) I a B π=0μ. [ ]11-2-16. 无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于(A) R I π20μ. (B) RI 40μ. (C) 0. (D) )11(20π-R I μ. (E) )11(40π+R I μ. [ ] 11-2-17. 有一半径为R 的单匝圆线圈,通以电流I ,若将该导线弯成匝数N = 2的平面圆线圈,导线长度不变,并通以同样的电流,则线圈中心的磁感强度和线圈的磁矩分别是原来的I a(A) 4倍和1/8. (B) 4倍和1/2.(C) 2倍和1/4. (D) 2倍和1/2. [ ]11-2-18. 四条平行的无限长直导线,垂直通过边长为a =20 cm 的正方形顶点,每条导线中的电流都是I =20 A ,这四条导线在正方形中心O 点产生的磁感强度为(μ0 =4π×10-7 N ·A -2) (A) B =0. (B) B = 0.4×10-4 T .(C) B = 0.8×10-4 T. (D) B =1.6×10-4 T . [ ] 11-2-19. 一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管,两螺线管单位长度上的匝数相等.设R = 2r ,则两螺线管中的磁感强度大小B R 和B r 应满足:(A) B R = 2 B r . (B) B R = B r .(C) 2B R = B r . (D) B R = 4 B r . [ ]11-2-20. 有一无限长通电流的扁平铜片,宽度为a ,厚度不计,电流I 在铜片上均匀分布,在铜片外与铜片共面,离铜片右边缘为b 处的P 点(如图)的磁感强度B 的大小为(A) )(20b a I +πμ. (B) b b a a I +πln 20μ. (C) b b a b I +πln 20μ. (D) )2(0b a I +πμ. [ ]。

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