大学物理学孙厚谦答案
【篇一:普通物理12章习题解】
t>12.1 如图所示,ab长度为0.1m,位于a电子具有大小为
v0?10?107m/s的初速度。试问:(1)磁感应强度的大小和方向应如何才能使电子从a运动到b;(2)电子从a运动到b需要多长时间? ???
解:右。根据f??e??b ?
的右手方向规则b的方向应该内(在纸平面)。?
为了电子向右偏转电子上作用的落论磁力的方向在a点应向
结果电子在这种磁场中圆周运动根据牛顿第二定律(落仑磁力提供向心力)即 e?ob?m ?o 2
12.1习题 r b? m?o
e?1.6?10?19c er 1
r?ab?0.05m 2
?m?9.1?10?31kg 9.1?10?31?10?107 ?b??1.14?10?2t ?19 1.6?10?0.05 (2) tab 1
?t t是周期 2 12.1习题 ?b ?t? 2?r ?o
?tab?
?r3.14?0.05
??1.57?10?19s 7?o10?10 ?2
答:(1)b?1.14?10t 方向 ? (2)tab?1.57?10s
12.2 有一质子,质量是0.5g,带电荷为2.5?10c。此质子有
6?10m/s的水平初速,要使它维持在水平方向运动,问应加最小磁场的大小与方向如何? 解: ?8 4 ?9
先分析该质点上所受力的情况该质点没有其他场的作用下只有重力作用,质点平抛运动,所以质点上方向向上的大小为mg的一个力作用才能保证该质点作水平方向运动。此题中我们用加一磁场来产生落论兹力提供该需要的的力。 ???f?q??b ?
考虑f的方向向上,的方向必须纸平面上向内?如图所示 mg0.5?10?3?9.8 q?b?mg?b???
q?2.5?10?8?6?10?4 习题12.2
12.3 如图所示,实线为载有电流i的导线。导线由三部分组成,ab部分为1/4圆周,圆心为o,半径为a,导线其余部分为伸向无限远的直线,求o点的磁感应.强度b。 解:
设直导线部分ca和bd产生的磁感应强度b1 和b2,而 1
圆周导线ab产生的磁感应强度为 4 ?(方向纸平 ?oi b1? 4?a
面上向上) b2?
?oi
?(方向纸平面上向上) 4?a 圆周导线产生的磁感应强度为 b? ?oi 2r 1
圆周导线产生的磁感应强度为 4 习题12.4b3 b3?
1?oi?oi?? ?(方向纸平面上向上) 42a8a ????b0?b1?b2?b3 b0?b1?b2?b3? ?oi?oi?oi?oi
???(4??) ?(向纸平面上向上) 4?a4?a8a8?a
12.4 三根平行长直导线处在一个平面内,1,2和2,3之间距离都是3cm,其上电流i1?i2
及i3??(i1?i2),方向如图所示。拭求一直线的位置,在这一直线上b=0。 解:
设各个导线之间距离a,已知条件a=3cm 无限长直导线产生的磁感应强度为b? ?oi 2?r 1 2 3
? b1? ?oi1?i?i
, b2?o2 , b3?o3 。 2?r12?r22?r3 3 2 b2 ???
考虑 b1 ,b2 ,b3 的方向和i1?i2 ,i3?(i1?i2)
b=0的位置只能在1与2号导线之间的某个处a点上,设该点到1号导线之间距离为?, 那么: