大学物理 第 章习题分析与解答

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大物习题答案第4章机械振动

大物习题答案第4章机械振动

第4章 机械振动4.1基本要求1.掌握描述简谐振动的振幅、周期、频率、相位和初相位的物理意义及之间的相互关系2.掌握描述简谐振动的解析法、旋转矢量法和图线表示法,并会用于简谐振动规律的讨论和分析3.掌握简谐振动的基本特征,能建立一维简谐振动的微分方程,能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程,并理解其物理意义4.理解同方向、同频率简谐振动的合成规律,了解拍和相互垂直简谐振动合成的特点4.2基本概念1.简谐振动 离开平衡位置的位移按余弦函数(或正弦函数)规律随时间变化的运动称为简谐振动。

简谐振动的运动方程 cos()x A t ωϕ=+2.振幅A 作简谐振动的物体的最大位置坐标的绝对值。

3.周期T 作简谐振动的物体完成一次全振动所需的时间。

4.频率ν 单位时间内完成的振动次数,周期与频率互为倒数,即1T ν=5.圆频率ω 作简谐振动的物体在2π秒内完成振动的次数,它与频率的关系为22Tπωπν== 6.相位和初相位 简谐振动的运动方程中t ωϕ+项称为相位,它决定着作简谐振动的物体状态;t=0时的相位称为初相位ϕ7.简谐振动的能量 作简谐振动的系统具有动能和势能。

弹性势能222p 11cos ()22E kx kA t ωϕ==+ 动能[]22222k 111sin()sin ()222E m m A t m A t ωωϕωωϕ==-+=+v弹簧振子系统的机械能为222k p 1122E E E m A kA ω=+== 8.阻尼振动 振动系统因受阻尼力作用,振幅不断减小。

9.受迫振动 系统在周期性外力作用下的振动。

周期性外力称为驱动力。

10.共振 驱动力的角频率为某一值时,受迫振动的振幅达到极大值的现象。

4.3基本规律1.一个孤立的简谐振动系统的能量是守恒的物体做简谐振动时,其动能和势能都随时间做周期性变化,位移最大时,势能达到最大值,动能为零;物体通过平衡位置时,势能为零,动能达到最大值,但其总机械能却保持不变,且机械能与振幅的平方成正比。

大物习题集答案解析第4章机械振动

大物习题集答案解析第4章机械振动

第4章 机械振动4.1基本要求1.掌握描述简谐振动的振幅、周期、频率、相位和初相位的物理意义及之间的相互关系2.掌握描述简谐振动的解析法、旋转矢量法和图线表示法,并会用于简谐振动规律的讨论和分析3.掌握简谐振动的基本特征,能建立一维简谐振动的微分方程,能根据给定的初始条件写出一维简谐振动的运动方程,并理解其物理意义4.理解同方向、同频率简谐振动的合成规律,了解拍和相互垂直简谐振动合成的特点4.2基本概念1.简谐振动 离开平衡位置的位移按余弦函数(或正弦函数)规律随时间变化的运动称为简谐振动。

简谐振动的运动方程 cos()x A t ωϕ=+2.振幅A 作简谐振动的物体的最大位置坐标的绝对值。

3.周期T 作简谐振动的物体完成一次全振动所需的时间。

4.频率ν 单位时间内完成的振动次数,周期与频率互为倒数,即1T ν=5.圆频率ω 作简谐振动的物体在2π秒内完成振动的次数,它与频率的关系为22Tπωπν==6.相位和初相位 简谐振动的运动方程中t ωϕ+项称为相位,它决定着作简谐振动的物体状态;t=0时的相位称为初相位ϕ7.简谐振动的能量 作简谐振动的系统具有动能和势能。

弹性势能222p 11cos ()22E kx kA t ωϕ==+ 动能[]22222k 111sin()sin ()222E m m A t m A t ωωϕωωϕ==-+=+v弹簧振子系统的机械能为222k p 1122E E E m A kA ω=+==8.阻尼振动 振动系统因受阻尼力作用,振幅不断减小。

9.受迫振动 系统在周期性外力作用下的振动。

周期性外力称为驱动力。

10.共振 驱动力的角频率为某一值时,受迫振动的振幅达到极大值的现象。

4.3基本规律1.一个孤立的简谐振动系统的能量是守恒的物体做简谐振动时,其动能和势能都随时间做周期性变化,位移最大时,势能达到最大值,动能为零;物体通过平衡位置时,势能为零,动能达到最大值,但其总机械能却保持不变,且机械能与振幅的平方成正比。

大学物理3第11章习题分析与解答

大学物理3第11章习题分析与解答

大学物理3第11章习题分析与解答-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN习 题 解 答11-1 在双缝干涉实验中,若单色光源S 到两缝21S S 、距离相等,则观察屏上中央明纹位于图中O 处。

现将光源S 向下移动到示意图中的S '位置,则( )(A )中央明条纹也向下移动,且条纹间距不变 (B )中央明条纹向上移动,且条纹间距不变 (C )中央明条纹向下移动,且条纹间距增大 (D )中央明条纹向上移动,且条纹间距增大解 由S 发出的光到达21S S 、的光成相等,它们传到屏上中央O 处,光程差0=∆,形成明纹,当光源由S 向下移动S '时,由S '到达21S S 、的两束光产生了光程差,为了保持原中央明纹处的光程差为0,它将上移到图中O '处,使得由S '沿21S S 、传到O '处的两束光的光程差仍为0.而屏上各级明纹位置只是向上平移,因此条纹间距不变。

故选B11-2 单色平行光垂直照射在薄膜上,经上下两表面反射的两束光发生干涉,如附图所示,若薄膜厚度为e , 且n 1<n 2,n 3<n 2, λ1为入射光在n 1中的波长,则两束反射光的光程为( )(A )e n 22 (B )11222n e n λ-3n S S ’OO ’(C )22112λn e n - (D )22122λn e n - 习题11-2图解 由于n 1〈n 2,n 3〈n 2,因此光在表面上的反射光有半波损失,下表面的反射光没有半波损失,所以他们的光程差222λ-=∆e n ,这里λ是光在真空中的波长,与1λ的关系是11λλn =。

故选C11-3 如图所示,两平面玻璃板构成一空气劈尖,一平面单色光垂直入射到劈尖上,当A 板与B 板的夹角θ增大时,干涉图样将发生( )变化(A )干涉条纹间距增大,并向O 方向移动 (B )干涉条纹间距减小,并向B 方向移动 (C )干涉条纹间距减小,并向O 方向移动 (D )干涉条纹间距增大,并向B 方向移动解 空气劈尖干涉条纹间距θλsin 2n l =∆,劈尖干涉又称为等厚干涉,即k相同的同一级条纹,无论是明纹还是暗纹,都出现在厚度相同的地方. 当A 板与B 板的夹角θ增大时,△l变小. 和原厚度相同的地方向顶角方向移动,所以干涉条纹向O 方向移动。

大学物理习题册及解答第二版第一章质点的运动

大学物理习题册及解答第二版第一章质点的运动

7 汽车在半径为200m的圆弧形公路上刹车,刹车开始阶段的路程
随时间的变化关系为 S 20t 0.2t3(SI),汽车在t=1s时的切向加速

,法向加速度大小为 ,加速度的大小和方向为


at
d 2S dt 2
1.2t
1.2m / s2
an
2
R
1 dS R dt
2
(20 0.6t 2 )2 R
第一章 质点的运动(一)
一、选择题
1 某质点作直线运动的运动学方程为x=3t-5t3+6(SI),则
该质点作 (A)匀加速直线运动,加速度沿x轴正方向. (B)匀加速直线运动,加速度沿x轴负方向. (C)变加速直线运动,加速度沿x轴正方向. (D)变加速直线运动,加速度沿x轴负方向.
2
一质点在某瞬时位于位矢 r(
2
4 一质点沿x方向运动,其加速度随时间变化关系为a =3+2t(SI) , 如果初始时质点的速度v0为5m/s,则当t为3s时,质点的速度v
=_2__3_m_/_s_
5.一质点作半径为 0.1 m的圆周运动,其角位置的运动学方程为:
π
1 t2
(SI)
42
则其切向加速度为 a
R
R d 2
0.1m / s2
定要经过2m的路程. (B) 斜向上抛的物体,在最高点处的速度最小,加速度最大. (C) 物体作曲线运动时,有可能在某时刻的法向加速度为零. (D) 物体加速度越大,则速度越大.
3. 在相对地面静止的坐标系内, A、B 二船都以3m/s 的速率匀
速行驶, A 船沿x轴正向, B船沿y轴正向,今在船 A 上设置与静
(A)
1 2

大学物理习题分析与解答

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大学物理1 习题分析与解答 第1章 质点运动学习题分析与解答1.1 云室为记录带电粒子轨迹的仪器。

当快速带电粒子射入云室时,在其经过的路径上产生离子,使过饱和蒸气以离子为核心凝结成液滴,从而可采用照相方法记录该带电粒子的轨迹。

若设作直线运动带电粒子的运动方程为: (SI 单位),12C C α、、均为常量,并在粒子进入云室时计时,试描述其运动情况.解:分析 本题为一维直线运动问题,为已知运动学方程求带电粒子其他物理量的问题,属于运动学第一类问题,该类问题可直接应用求导方法处理。

即由带电粒子运动学方程对时间t 求导得到带电粒子的速度、加速度,进一步得到其初、终状态的位置、速度、加速度等运动学信息。

作如图1.1所示一维坐标系,选择计时处为坐标原点,则有Ox图1.1 1.1题用图12222e d e d d e d t tt x C C xv C t v a C vtαααααα---=-∴====-=- (1.1.1) 故带电粒子的初始状态为 2012020200t x C C v C a C v ααα=⇒=-==-=-、、 (1.1.2) 带电粒子的最终状态为 100t x C v a ∞∞∞=∞⇒===、、 (1.1.3) 讨论:(1)由(1.1.1)式知,粒子进入云室后作减速运动,其加速度为速度的一次函数;(2)由(1.1.2)式得到粒子的初始位置、初始速度和初始加速度; (3)由(1.1.3)式得到粒子的终态位置、终态速度和终态加速度;(4)由(1.1.1)式的加速度、速度及初始条件,对时间t 积分可得速度和运动学方程,此类问题属于运动学第二类问题,一般可直接应用积分方法处理。

1.2 将牛顿管抽为真空且垂直于水平地面放置,如图1.2所示自管中O 点向上抛射小球又落至原处用时2t ,球向上运动经h 处又下落至 h 处用时1t 。

现测得1t 、2t 和 h ,试由此确定当地重力加速度的数值.解:分析 本题为匀加速直线运动问题,由该类问题的运动学方程出发即可求解。

大学物理04角动量守恒习题解答

大学物理04角动量守恒习题解答
在一水平放置的质量为m长度为l的均匀细杆上套着一个质量也为m的套管b可看作质点套管用细线拉住它到竖直的光滑固定轴oo的距离为2l杆和套管所组成的系统以角速度0绕oo轴转动如图所示
刚体力学-角动量习题
第1页
一、选择题
1. 已知地球的质量为m,太阳的质量为M,地心与日心的距离为R
,引力常数为G,则地球绕太阳作圆周运动的角动量为 [ A ]

m( l )2 2

0



ml 2 3

mx2


O
1l m m
2
第9页
三、计算题
1. 如图所示,一质量为M的均匀细棒,长为l,上端可绕水平轴O自 由转动,现有一质量为m的子弹,水平射入其下端A而不穿出,此 后棒摆到水平位置后又下落。棒的转动惯量J= Ml2/3 ,如不计空气 阻力并设 mM。求 (1)子弹射入棒前的速度v0; (2) 当棒转到与水平位置的夹角为30时,A点的速度及加速度。
(A) 只有(1)是正确的。 (B) (1)、(2)正确,(3)、(4)错误 (C) (1)、(2)、(3)都正确,(4)错误。 (D) (1)、(2)、(3)、(4)都正确。
解 对上述每一句话进行分析: (1)正确 √ (2)正确 √
(3)错误 × (4)错误 ×
第5页
一、选择题
5. 关于力矩有以下几种说法: (1) 对某个定轴而言,内力矩不会改变刚体的角动量。
所受的合外力矩的大小M =
大小β= 2g 3l 。
3 2
mgl
,此时该系统角加速度的
解 M 2mg l mg l 3 mgl
2 22
M J
2m
o
mg

大学物理 力学部分习题解答

大学物理 力学部分习题解答

第1章 质点运动与牛顿定律1-9 一人自坐标原点出发,经20(s)向东走了25(m),又用15(s)向北走了20(m),再经过10(s)向西南方向走了15(m),求:(1)全过程的位移和路程;(2)整个过程的平均速度和平均速率。

分析:从位移的概念出发,先用分量之差表示出每段位移,再通过矢量求和而求出全过程的位移,进而由路程、平均速度和平均速率的概念求出路程、平均速度和平均速率。

解: (1)以人为研究对象,建立如图所示的直角坐标系, 全过程的位移为:r r r r OC OA AB BC Δ=Δ+Δ+Δ()()()()A O B A C B C B =x x +y y +x x +y y ----i j i j =25+2015451545i j i j 00cos sin --j i 4.94.14+=其大小为:2222Δ=(Δ)+(Δ)=(14.4)+(9.4)=17.2()OC r x y m全过程位移的方向为:01.334.144.9==∆∆=arctg x y arctg θ 即方向向东偏北01.33 (2)平均速度 OCr tυ∆=∆ 其大小为:()117.20.3845OC r m s t υ-∆===⋅∆ 平均速度的方向沿东偏北01.33 平均速率 25201545s t υ∆++==∆()133.1-⋅=s m 1-10 一质点P 沿半径 3.00m R =的圆周作匀速率运动,运动一周所需时间为20.0s ,设0t =时,质点位于O 点。

按如图所示的坐标系oxy ,求:(1)质点P 在任意时刻的位矢;(2)5s 时的速度和加速度。

分析:只要找出在任意时刻质点P 点的坐标x 、y ,(通过辅助坐标系'''o x y 而找出)就能表示出质点P 在任意时刻的位矢x y =+r i j ,进而由r 对时间求导求出速度υ和加速度a 。

解:如图所示,在'''o x y 坐标系中,因t Tπθ2=,则质点P 的参数方程为: 22`,`x Rsin t y Rcos t T Tππ==- 图1-30 习题1-10图解习题1-9图解坐标变换后,在oxy 坐标系中有: 2`x x Rsint T π==,02`y y y Rcos t R Tπ=+=-+ 则质点P 的位矢方程为: 22ππ=Rsint +Rcos t +R T T ⎛⎫ ⎪⎝⎭-r i j ()()=30.1310.1i j sin t cos t ππ+⎡⎤⎣⎦- 5s 时的速度和加速度分别为 :22220.3r i j j υd R cos t R sin t dt T T T Tπππππ==+=2222222=()+()(0.03)22d =R sin t R cos t =dt T T T Tπππππ--r a i j j1-11 已知一质点的运动方程为2362x t t =-(单位为SI 制),求:(1)第2秒内的平均速度;(2)第3秒末的速度;(3)第一秒末的加速度;(4)物体运动的类型。

大学物理习题册及解答_第二版_第一章_质点的运动

大学物理习题册及解答_第二版_第一章_质点的运动

如果质点在原点处的速度为零,试求其在任意位置的速度


a
d
dt
d
dx
dx dt
d
dx
d adx (3 6x2 )dx
d
x (3 6x2 )dx
0
0
6x 4x3
2.一质点沿半径为R的圆周运动,其路程S随时间t变化的规律为:
(S I)S,式bt中b0、.5cct为2 大于零的常数,且b2>R c.
Δt
2 1
“-”表示平均速度 方向沿x轴负向。
dx
(2) 第2秒末的瞬时速度 v 10t 9t 2 16m/s
dt
t2
(3) 由2秒末的加速度 a dv 10 18t 26m/s2
dt
t2
2.一质点在Oxy平面上运动,运动方程为x=3t, y=3t2-5(SI), 求(1)质 点运动的轨道方程,并画出轨道曲线;(2)t1=0s和t2=120s时质点的 的速度、加速度。
与其速度矢量恰好垂直;(4) 在什么时刻电子离原点最近.
4 质点作曲线运动, 表示位置矢量, 表示速度, 表示加速度,
S表示路程,at表示切向加速度,下列表达式中,
(1) d a
dt
(3) dS
dt
(2) dr
(4)
ddtr
dt
at
(A)只有(1)、(4)是对的.
(B) 只有(2)、(4)是对的.
(C)只有(2)是对的.
(D) 只有(3)是对的.
, ay
dvy dt
dv 2dt, dv 36t 2dt
x
y
dv vx
0
x
t
0
2 dt
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第八章 恒定磁场
8-1 均匀磁场的磁感强度B 垂直于半径为r 的圆面.今以该圆周为边线,作一半球面S ,则通过S 面的磁通量的大小为[ ]。

(A) B r 22π (B) B r 2π (C) 0 (D) 无法确定
分析与解 根据高斯定理,磁感线是闭合曲线,穿过圆平面的磁通量与穿过半球面的磁通量相等。

正确答案为(B )。

8-2 下列说法正确的是[ ]。

(A) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内一定没有电流穿过 (B) 闭合回路上各点磁感强度都为零时,回路内穿过电流的代数和必定为零 (C) 磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度必定为零 (D) 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时,回路上任意点的磁感强度必定为零
分析与解 由磁场中的安培环路定理,磁感强度沿闭合回路的积分为零时,回路上各点的磁感强度不一定为零;闭合回路上各点磁感强度为零时,穿过回路的电流代数和一定为零。

正确答案为(B )。

8-3 磁场中的安培环路定理∑⎰=μ=⋅n
L
I 1
i i 0d l
B 说明稳恒电流的磁场是[ ]。

(A) 无源场 (B) 有旋场 (C) 无旋场 (D) 有源场 分析与解 磁场的高斯定理与安培环路定理是磁场性质的重要表述,在恒定磁场中B 的环流一般不为零,所以磁场是涡旋场;而在恒定磁场中,通过任意闭合曲面的磁通量必为零,所以磁场是无源场;静电场中E 的环流等于零,故静电场为保守场;而静电场中,通过任意闭合面的电通量可以不为零,故静电场为有
习题8-6图
I
O
R
源场。

正确答案为(B )。

8-4 一半圆形闭合平面线圈,半径为R ,通有电流I ,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,则线圈所受磁力矩大小为[ ]。

(A) B R I 2π (B) B R I 22
1
π (C) B R I 24
1π (D) 0 分析与解 对一匝通电平面线圈,在磁场中所受的磁力矩可表示为
B e M ⨯=n IS ,而且对任意形状的平面线圈都是适用的。

正确答案为(B )。

8-5 一长直螺线管是由直径d =0.2mm 的漆包线密绕而成。

当它通以I =0.5A 的电流时,其内部的磁感强度B =_____________。

(忽略绝缘层厚度,μ0=4π×10-7N/A 2)
分析与解 根据磁场中的安培环路定理可求得长直螺线管内部的磁感强度大小为nI B 0μ=,方向由右螺旋关系确定。

正确答安为(T 1014.33-⨯)。

8-6 如图所示,载流导线在平面内分布,电流为I ,则在圆心O 点处的磁感强度大小为_____________,方向为_____________ 。

分析与解 根据圆形电流和长直电流的磁感强度公式,并作矢量叠加,可得圆心O 点的总的磁感强度。

正确答案为(
⎪⎭

⎝⎛π-μ1120R I ,向里)。

8-7 如图所示,平行的无限长直载流导线A 和B ,电流强度均为I ,垂直纸面向外,两根载流导线之间相距为a ,则(1)AB 中点的磁感应强度B P =_____________。

(2)磁感应强度沿图中环路l 的线积分
=⋅⎰L
l B d _____________。

分析与解 根据长直电流的磁感强度公式和电流分布的对称性,P 点的磁感强度是两电流产生的
磁感强
习题8-7图
习题8-8图
B x
a O
习题8-9图
度的矢量叠加;B 的环流只与回路内的电流代数和有关,电流的正负由右螺旋关系确定。

正确答案为(0、I 0μ-)。

8-8 导线ABCD 如图所示,载有电流I ,其中BC 段为半径为R 的半圆,O 为其圆心,
AB 、CD 沿直径方向,载流导线在O 点的磁感应强度为_____________,其方向为
_____________。

分析与解 根据圆形电流和长直电流的磁感强度公式,O 点的磁感强度是两电流产生的磁感强度的矢量叠加;B 的方向由右螺旋关
系确定。

正确答案为(
向里,40R
I
μ)。

8-9 如图所示,一根载流导线被弯成半径为R 的
1/4圆弧,其电流方向由a →b ,放在磁感强度为B
的均匀磁场中,则载流导线ab 所受磁场的作用力
的大小为____________ ,方向_________________。

分析与解 根据安培力公式B l F ⨯=d d I 及

流导线的对称性,可计算导线ab 所受磁场力,根据矢积可确定磁场力的方向。

正确答案为(RBI 2、沿y 轴正向)。

8-10 宽度为a 的薄长金属板中通有电流I ,电流沿薄板宽度方向均匀分布。

求在薄板所在平面内距板的边缘为b 的P 点处磁感强度大小和方向。

分析 把薄长金属板分割成无限多直线电流, P 点的磁感强度是各直线电流在P 点的磁感强度的矢量叠加。

解 选取如图x 坐标,P 为坐标原点,分割的直线电流公式得
为x a
I
I d d =,根无限长载流导线外一点的磁感强度根据右螺旋关系,d B 的方向向里,积分遍及薄板得P 点的
场强
方向向
正确答案为:P 点的磁感强度大小为
b
b
a a I +πμln 20、
习题8-10图
里。

8-11 如图所示长直导线旁有一矩形线圈且CD 与长直导线平行,导线中通有电流
I 1=20安培,线圈中通有电流I 2=10安培。

已知a =1.0厘米,b =9.0厘米,l =20厘米。

求线圈每边所受的力(大小
和方
向)。

分析 根据直线电流在矩形线圈所在平面的磁感强
度,由安培力公式可求得各边所受的磁场力。

解 选取如图坐标,O 为x 坐标原点,直线电流I 1的
磁感强度为x
2I B 1
0πμ=
,方向向里,根据安培力公式B l F ⨯=d d I 可求得各边的磁场力。

CD 边:x=a ,a 2I B 10πμ=
故 a
2l
I I IlB F πμ210==、方向向左; EF 边:x=a+b ,)(b a 2I B 10+πμ=
故)
π(μ210b a 2l
I I IlB F +==、方向向右;
DE 边:因DE 边各处的磁感强度不同,把其分成线元,各线元所受磁场力的方
向相同,求和时积分遍及DE 线段
a
b
a I I x I I B I F b
a a 2
b a a
DE +πμ=πμ==⎰

++ln
2d 2d 210210x x 、方向向上; FC 边:同理得a b
a I I F FC
+πμ=ln
2210、方向向下。

8-12 若电子以速度()
s /m 100.3100.266j i v ⨯+⨯=,通过磁场
()T 15.003.0j i B -=。

求:
(1)作用在电子上的力;
(2)对以同样速度运动的质子重复你的计算。

分析 运动电荷在磁场所受的力为洛伦兹力B v F ⨯=q ,力的方向由电荷的性质与运动方向决定。

解 (1)对于电子,C 106.119-⨯-=-=e q 由洛伦兹力公式,得 (2)对于质子,C 106.119-⨯==e q ,同理得
习题8-11图
8-13 如图所示,有一根长的载流导体直圆管,内半径为a ,外半径为b ,电流强度为I ,电流沿轴线方向流动,并且均匀地分布在管壁的横截面上。

空间某—点到管轴的垂直距离为r ,求r <a ,a <r <b ,r >b 各区间的磁感应强度。

分析 直圆管导体内的电流均匀分布,其磁场呈轴对称,取半径为r 的同心可解得
圆为积分路径,⎰π⋅=⋅r B 2d l B ,利用安培环路定理,各区域的磁感强度。

解 取同心圆为积分回路,根据安培环路定理得 当r <a 时,02d 011=μ=π⋅=⋅∑⎰I r B l B ,即01=B 当a <r <b 时,
当r >b 时,r
I
B I
I r B πμ=
μ=μ=π⋅=⋅∑⎰22d 030033即l B 8.14 一平面线圈由半径为0.2m 的l/4圆弧和相互垂直的二直线组成,通以电流2A ,把它放在磁感强度为0.5T 的均匀磁场中,求
(1)线圈平面与磁场垂直时(如图所示),圆弧AC 段所受的磁力; (2)线圈平面与磁场成600角时,线圈所受的磁力矩。

分析 根据安培力公式B l F ⨯=d d I 及载流导线的对称性,可计算导线AC 段所受磁场力;对任意形状的通电平面线圈在磁场中所受的磁力矩均可表示为
B e M ⨯=n IS ,由此可求计算线圈所受的磁力矩。

解 (1)由于AC 圆弧与AC 弦段所受磁力相同,根据安培力公式B l F ⨯=d d I 得AC 圆弧所受的磁力大
小为
N 22.0==IlB F , 方向垂直于AC 。

所受
(2)根据磁力矩公式B e M ⨯=n IS 得线圈的磁力矩大小为
习题8-13图
习题8-14图
π
=
=ISB
M,方向向下。

sin600⋅
3
N
200
/
m。

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