9-25 电子在B=70×10
-4
T的匀强磁场中作
?圆周运动,圆周半径r=3.0cm.已知B垂直于纸
面向外,某时刻电子在A点,速度v向上,如题9-25图.
题9-25图
(1) 试画出这电子运动的轨道;
?(2) 求这电子速度v的大小; (3)求这电子的动能Ek. 解:(1)轨迹如图 (2) ∵ evB?m(3) EK?
12mv2?v2r,∴ v??16eBrm?3.7?107m?s?1
?6.2?10 J
9-26 一电子在B=20×10
(2)磁场B的方向如何? 解: (1)∵ R?mvcos?eB-4
T的磁场中沿半径为R=2.0cm的
螺旋线运动,螺距h=5.0cm,如题9-26图.(1)求这电子的速度;
?,h?(2?meBvcos?
)2题9-26 图
6?1∴ v?eBRm)?(2eBh2?m?7.57?10m?s
?(2)磁场B的方向沿螺旋线轴线.或向上或向下,由电子旋转方向确定.
9-27 在霍耳效应实验中,一宽1.0cm,长4.0cm,厚1.0×10
-3
cm的导体,沿长
度方向载有3.0A的电流,当磁感应强度大小为B=1.5T的磁场垂直地通过该导体时,产生1.0×10-5V的横向电压.试求: (1) 载流子的漂移速度;
(2) 每立方米的载流子数目. 解: (1)∵ eEH?evB,∴v?∴ vI?EHB??UHlB l为导体宽度,l?1.0cm
?5UHlB1.0?1010?2?1.5?6.7?10?4 m?s-1
29?3??2.8?10m (2)∵ I?nevS,∴ n??19?4?2?5evS1.6?10?6.7?10?10?1039-28 两种不同磁性材料做成的小棒,放在磁铁的两个磁极之间,小棒被磁化后
在磁极间处于不同的方位,如题9-28图所示.试指出哪一个是由顺磁质材料做成的,哪一个是由抗磁质材料做成的? 解: 见题9-28图所示.
题9-28图
9-29 题9-29图中的三条线表示三种不同磁介质的B?H关
系曲线,虚线是B=?0H关系的曲线,试指出哪一条是表示
顺磁质?哪一条是表示抗磁质?哪一条是表示铁磁质?
答: 曲线Ⅱ是顺磁质,曲线Ⅲ是抗磁质,曲线Ⅰ是铁磁质. 题9-29图
9-30 螺绕环中心周长L=10cm,环上线圈匝数N=200匝,线圈中通有电流I=100
??mA.(1)当管内是真空时,求管中心的磁场强度H和磁感应强度B0;(2)若环内
??充满相对磁导率?r=4200的磁性物质,则管内的B和H各是多少?*(3)磁性物质
?中心处由导线中传导电流产生的B0?和由磁化电流产生的B′各是多少?
??NI?200A?m?1 解: (1) ?H?dl??I , HL?NI , H?lLB0??0H?2.5?10?4T
(2)H?200 A?m?1B??H??r?oH?1.05 T
?B(3)由传导电流产生的0即(1)中的B0?2.5?10?4T
∴由磁化电流产生的B??B?B0?1.05T
9-31 螺绕环的导线内通有电流20A,利用冲击电流计测得环内磁感应强度的大
小是1.0 Wb·m-2.已知环的平均周长是40cm,绕有导线400匝.试计算:
(1)磁场强度;(2)磁化强度;*(3)磁化率;*(4)相对磁导率.
解: (1)H?nI?(2)M?BNlI?2?104A?m?1
5?0?H?7.76?10MHA?m?1
(3)xm??38.8
(4)相对磁导率 ?r?1?xm?39.8
9-32 一铁制的螺绕环,其平均圆周长L=30cm,截面积为1.0 cm,在环上均匀
2
绕以300匝导线,当绕组内的电流为0.032安培时,环内的磁通量为2.0×10-6Wb.试计算:(1)环内的平均磁通量密度;(2)圆环截面中心处的磁场强度; 解: (1) B??S?2?10?2 T
??(2) ?H?dl?NI0 H?NIL0?32A?m?1
*9-33 试证明任何长度的沿轴向磁化的磁棒的中垂面上,侧
表面内、外两点1,2的磁场强度H相等(这提供了一种测量磁棒内部磁场强度H的方法),如题9-33图所示.这两点的磁感应强度相等吗?
解: ∵ 磁化棒表面没有传导电流,取矩形回路abcd 题9-33图
?则 ?H?dl?H1ab?H2cd?0
l∴ H2?H1
这两点的磁感应强度B1??H1,B2??0H2∴ B1?B2