一小磁针的磁矩为m，处在磁场强度为H的均匀外磁场中，这磁针可以绕它的中心转动...

问答题一小磁针的磁矩为m，处在磁场强度为H的均匀外磁场中，这磁针可以绕它的中心转动，转动惯量为J。它在平衡位置附近作小振动时，求振动的周期和频率。

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1.问答题一磁针的磁矩为20A·m²，处在B=5.0×10^-2Gs的均匀外磁场中。求B作用在这磁针上的力矩的最大值。

2.问答题 一回旋加速器D形电极周围的最大半径R=60cm，用它来加速质量为1.67×10^-27kg、电荷为1.6×10^-19C的质子，要把质子从静止加速到4.0MeV的能量。
（1）求所需的磁感应强度B；
（2）设两D形电极间的距离为1.0cm，电压为2.0×10⁴V，其间电场是均匀的，求加速到上述能量所需的时间。

参考答案：

3.问答题 一磁铁棒长5.0cm，横截面积为1.0cm²，设棒内所有铁原子的磁矩都沿棒长方向整齐排列，每个铁原子的磁矩为1.8×10^-23A·m。
求这磁铁棒的磁矩m和磁偶极矩P_m；
当这磁铁棒在B=1.5Gs的外磁场中并与之垂直时，B使它转动的力矩有多大？

参考答案：

4.问答题 一种质谱仪的构造原理如本题图所示，离子源S产生质量为m、电荷为q的离子，离子产生出来时速度很小，可以看作是静止的；离子产生出来后经过电压U加速，进入磁感应强度为B的均匀磁场，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片P上，测得它在P上的位置到入口处的距离为x.证明这离子的质量为

参考答案：

5.问答题 一起重用的马蹄形电磁铁形状如图所示，两极的横截面都是边长为a的正方形，磁铁的磁导率μ=200，上面绕有N=200匝线圈，电流I=2.0A，已知R=a=x=5.0cm，l=d=10cm，衔铁与磁极直接接触。求这电磁铁的起重力（包括衔铁在内）。
若磁铁与衔铁间垫有厚1.0mm的铜片，当负重（包括衔铁自重）20kg时，需要多大电流？

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6.问答题 一氘核在B=1.5T的均匀磁场中运动，轨迹是半径为40cm的圆周。已知氘核的质量为3.34×10^-27kg，电荷为1.6×10^-19C.
（1）求氘核的速度和走半圈所需的时间；
（2）需要多高的电压才能把氘核从静止加速到这个速度？

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7.问答题 如本题图所示，一质量为m的粒子带有电量q，以速度v射入磁感应强度为B的均匀磁场，v与B垂直；粒子从磁场出来后继续前进。已知磁场区域在v方向（即x方向）上的宽度为l，当粒子从磁场出来后在x方向前进的距离为L-l/2时，求它的偏转y.

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8.问答题 在一个显像管里，电子沿水平方向从南到北运动，动能是1.2×10⁴eV.该处地球磁场在竖直方向上的分量向下，B的大小是0.55Gs.已知电子电荷-e=-1.6×10^-19C，质m=9.1×10^-31kg.
（1）电子受地磁的影响往哪个方向偏转？
（2）电子的加速度有多大？
（3）电子在显像管内走20cm时，偏转有多大？
（4）地磁对看电视有没有影响？

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9.问答题已知电磁铁的每个磁极的面积都是在1.5×10^-2m²。磁极与衔铁间夹有薄铜片，以免铁与铁直接接触。设这时的磁通量为1.5×10^-2Wb，求这电磁铁的起重力。

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10.问答题 已知质子质量m=1.67×10^-27kg，电荷e=1.6×10^-19C，地球半径6370km，地球赤道上地面的磁场B=0.32Gs.
（1）要使质子绕赤道表面作圆周运动，其动量p和能量E应有多大？
（2）若要使质子以速率v=1.0×10⁷m/s环绕赤道表面作圆周运动，问地磁场应该有多大？

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