華南師范大學(xué)電磁學(xué)習(xí)題課磁力.ppt

1、磁力練習(xí)，實(shí)例分析，2，7.2如圖所示，當(dāng)一個(gè)電子通過點(diǎn)a時(shí)，它有一個(gè)速度v0=1107m/s(1)使這個(gè)電子沿著一個(gè)半圓從a移動(dòng)到c，試圖找到所需的磁場(chǎng)大小和方向；(2)求出電子從運(yùn)動(dòng)到所需的時(shí)間，并求出： (1)電子的質(zhì)量是me=9.1110-31千克，電量是e=1.610-19C，電子沿半圓從運(yùn)動(dòng)到所需的向心力是洛倫茲力。從圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以判斷磁場(chǎng)的方向應(yīng)該垂直于屏幕向內(nèi)。(當(dāng)然，t可以用公式計(jì)算，但這還不夠簡(jiǎn)單。)、4、7.4估算地球磁場(chǎng)對(duì)電視顯像管電子束的影響。假設(shè)加速度電位差為2.0104伏，如電子槍與熒光屏之間的距離為0.2米，試計(jì)算電子束在0.5104噸橫向地磁場(chǎng)作用下

2、偏轉(zhuǎn)多少？假設(shè)沒有其他偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，這種偏轉(zhuǎn)有意義嗎？求解：電子束在地磁場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。如果電子束被電場(chǎng)加速后的速度為V，則運(yùn)動(dòng)軌跡半徑為5。從軌跡圖中可以看出，電子束的偏轉(zhuǎn)不是因?yàn)镽 l而變小，而是因?yàn)檎麄€(gè)圖像電子束具有相同的偏轉(zhuǎn)而對(duì)圖像沒有影響。6，7.12如圖所示。在x方向有一個(gè)電流I，在z方向有一個(gè)均勻的磁場(chǎng)b。此時(shí)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)a=0.10cm厘米，b=0.35cm厘米，c=1.0cm厘米，I=1.0mA毫安，B=3000G克，電位差UAA=6.55毫安。(2)計(jì)算載體濃度。解： (1)從圖易判斷該半導(dǎo)體是一種帶負(fù)電的導(dǎo)電(N型)半導(dǎo)體，(2)B=3000G=3000104T，這

3、可以由公式(a /m3)得到，(7，7.18)一個(gè)方形線圈由一根由外皮絕緣的細(xì)線纏繞，共，(2)作用在線圈上的力矩的最大值，解3360 (1)線圈磁矩pm的大小為， (2)作用在線圈上的力矩最大值為，8，7.5北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)中的電子在一個(gè)周長(zhǎng)為240米的儲(chǔ)存環(huán)中運(yùn)行。已知電子的動(dòng)量為1.4910-18k m/s，計(jì)算磁場(chǎng)的磁偏轉(zhuǎn)。解：在洛倫茲力作用下循環(huán)運(yùn)動(dòng)的電子的軌道半徑為，因此，可以得到9，7.10質(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu)，如圖所示。 質(zhì)量為m、電荷為q的待測(cè)離子束通過速度選擇器(其中有垂直電場(chǎng)e和磁場(chǎng)b)，然后進(jìn)入均勻磁場(chǎng)b偏轉(zhuǎn)并返回，撞擊薄膜并被記錄。在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，16O離子的偏轉(zhuǎn)距離為2

4、9.20厘米，另一個(gè)氧同位素離子的偏轉(zhuǎn)距離為32.86厘米。已知16O離子的質(zhì)量為16.00，另一個(gè)氧同位素離子的質(zhì)量是多少？10，(1)證明如果由速度選擇器發(fā)射的離子的速度為V，那么在均勻磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的離子的圓周半徑為11，(2)從(1)的結(jié)論可知，在Q，B，B和E為常數(shù)的條件下，磁場(chǎng)方向垂直于銅片表面。已知銅片中每立方厘米有8.41022個(gè)自由電子，每個(gè)電子的電荷為E=1.610-19C。當(dāng)I200A的電流在銅片中流動(dòng)時(shí)，(1)計(jì)算電位差Uaa在銅片的兩側(cè)之間；(2)銅片的寬度B會(huì)影響Uaa嗎？為什么？解決方法：(1)銅片上下兩側(cè)的電位差為，負(fù)號(hào)表示A的電位較高。(2)從上述公式可以看出，銅片的寬度B對(duì)Uaa沒有影響。這是因?yàn)榛魻栯娢徊頤H=EHb=vb/B與B有關(guān)，當(dāng)電流恒定時(shí)，電子漂移速度v=I/(nqbd)也與B有關(guān)。這兩個(gè)因素同時(shí)起作用，這就決定了I和b之間的區(qū)別。解決方案：在磁盤中采用