環形電流周圍有磁場,根據電磁學理論可知,半徑為R、電流強度為I的環形電流中心處的磁感應強度大小B=KIR,其中K為已知常量。電流的本質是電荷的定向運動,電流可以產生磁場意味著運動的電荷也可以產生磁場。

(1)氫原子核外電子以速率v繞核做圓周運動,軌道半徑為r,電荷量為e,求該“分子電流”在圓心處的磁感應強度大小B1。
(2)如圖1,在一個豎直放置一半徑為r、電阻為R、匝數為n的圓形線圈的圓心O處,有一個可以繞豎直軸在水平面內轉動的小磁針。線圈未通電流時,小磁針穩定后指向地磁場水平分量方向,調整線圈方位使其與靜止的小磁針在同一豎直平面內,并通入電流,小磁針偏轉了θ角。已知儀器所在處地磁場的磁感應強度水平分量大小為Be,求:線圈兩端的電壓。
(3)有人用電流觀點解釋地磁成因:在地球內部的古登堡面附近集結著繞地軸轉動的管狀電子群,轉動的角速度為ω,該電子群形成的電流產生了地磁場。如圖2所示,為簡化問題,假設古登堡面的半徑為R,電子均勻分布在距地心R、直徑為d的管道內,管道內單位長度電荷量q,且d?R,求此管狀電子群在地心處產生的磁感應強度大小B2。
B
=
K
I
R
【考點】通電直導線周圍的磁場;磁感應強度的定義與物理意義.
【答案】(1)該“分子電流”在圓心處的磁感應強度大小為。
(2)線圈兩端的電壓為。
(3)此管狀電子群在地心處產生的磁感應強度大小為Kqω。
K
ev
2
π
r
2
(2)線圈兩端的電壓為
B
e
r
R
tanθ
n
K
(3)此管狀電子群在地心處產生的磁感應強度大小為Kqω。
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:135引用:1難度:0.3
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