已知质子质量m=1.67×10-27kg，电荷e=1.6×10-19C，地球...

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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1.问答题一电子以v=3.0×10⁷m/s的速率射入匀强磁场B内，它的速度与B垂直，B=10T.已知电子电荷-e=-1.6×10^-19C，质量m=9.1×10^-31kg，求这电子所受的洛伦兹力，并与它在地面所受的重力加以比较。

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2.问答题测得一太阳黑子的磁场为B=4000Gs，问其中电子以（1）5×10⁷cm/s，（2）5.0×10⁸cm/s的速度垂直于B运动时，受到的洛伦兹力各有多大？回旋半径各有多大？已知电子电荷的大小为1.6×10^-19C，质量为9.1×10^-31kg.

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3.问答题 证明电磁铁吸引衔铁的起重力F（见图）为
式中S为两磁极与衔铁相接触的总面积，B为电磁铁内的磁感应强度（设磁铁内的H《M）。
起重力与磁极、衔铁间的距离x有无关系？
【提示：先假设衔铁与磁极之间有长度为x的小气隙，则磁极和衔铁的表面带有正、负号相反的磁荷，起重力，即它们之间的吸引力为
式中’为气隙中的磁场强度。（为什么有因子1/2？）进一步用磁铁内部的B将σ_m、H表示出来，即可得到上述公式。令x→0，可以计算衔铁与磁极直接接触时的相互作用力，即最大的起重力。】

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4.问答题带电粒子穿过过饱和蒸汽时，在它走过的路径上，过饱和蒸汽便凝结成小液滴，从而使得它运动的轨迹（径迹）显示出来，这就是云室的原理。今在云室中有B=10000Gs的均匀磁场，观测到一个质子的径迹是圆弧，半径r=20cm，已知这粒子的电荷为1.6×10^-19C，质量为1.67×10^-27kg，求它的动能

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5.问答题 一磁电式电流计线圈长a=2.0cm，宽b=1.0cm，N=250匝，磁极间隙内的磁感应强度B=2000Gs.当通入电流I=0.10mA时，偏转角θ=30°，求：
（1）作用在线圈上的磁偏转力矩L_磁；
（2）游丝的扭转常数D.

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6.问答题 电视显像管的磁偏转线圈套在管颈上，在管颈中间产生一个均匀磁场。磁偏转线圈的结构如本题图a所示，用磁性材料做一个空心磁环，把线缠绕在上面，A、A^’处绕得较稀，B、B^’处绕得较密，而且ABA^’与AB^’A^’两半边绕的方向相反（图a中只画了一个象限内的绕组）。于是磁感应线就会形成如图b的均匀分布。设磁芯的磁导率很大，从而其中磁阻可以忽略。试证明，为了在管颈中得到均匀磁场，磁环单位长度上线圈的匝数应服从下列规律：
n（θ）∝cosθ。
其中θ是从B点算起的方位角。

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7.问答题 试证明电子绕原子核沿圆形轨道运动时磁矩与角动量大小之比为

式中-e和m是电子的电荷与质量，负号表示磁矩与角动量的方向相反，如图。（它们各沿什么方向？）
【提示：计算磁矩时，可把在圆周上运动的电子看成是电流环。】

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8.问答题 载有电流I1的长直导线旁边有一平面圆形线圈，线圈半径为r，中心到直导线的距离为l，线圈载有电流I2，线圈和直导线在同一平面内（见本题图）。求I1作用在圆形线圈上的力。

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9.问答题 为了测量某一硬磁材料的磁棒的磁滞回线，需要测量其中磁场强度H的变化。为此将磁棒夹在电磁铁的两极之间，用平均直径为D的半圆形有机玻璃为芯做一磁势计，放在硬磁棒侧面上（见图）。

磁势计测得的磁势降落与磁棒内的磁场强度H有什么关系？
先增加电磁铁绕组中的电流I使硬磁棒的磁化达到饱和，然后将励磁电流突然切断，由冲击电流计测得迁移的电量q=25μC，已知半圆磁势计的平均直径D=1.6cm，横截面积S=0.16cm²，磁势计线圈共有3725匝，电路的总电阻R=4100Ω，求硬磁棒中的磁场强度H的改变量。（切断励磁电流后，硬磁棒内的磁场强度是否为0？为什么？）

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10.问答题 载有电流I₁的长直导线旁边有一正方形线圈，边长为2a，载有电流I₂，线圈中心到导
线的垂直距离为b，电流方向如本题图所示。线圈可以绕平行于导线的轴O1O2!转动。求：
（1）线圈在θ角度位置时所受的合力F和合力矩L；
（2）线圈平衡时θ的值；
（3）线圈从平衡位置转到θ=π/2时，I₁作用在线圈上的力作了多少功？

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