摘要:6.如图43-49(a)所示.半径为R的匀质细圆环质量为m.均匀带电.总电量为Q.圆环放在光滑的水平面上.周围有竖直向上的匀强磁场B.今圆环以角速度ω绕着通过圆心的竖直轴匀速转动.试求环内因这种转动造成的附加张力. 分析:当环静止无转动时.因带电.产生电场.在圆环上的电场强度不为零.故环上的电荷受电场力产生张力.本题要计算的是.除静止时已有的张力外.因环转动而产生的附加张力. 因环带电.转动时将形成电流.使之受周围磁场的安培力.其方向由环心指向环边缘.即相当于离心力.由此.此起环内的附加张力.但附加张力产生的指向环心的作用力并不刚好与安培力抵消.两者的矢量和应指向环心.以便为维持环转动提供相应的向心力. 解:如图43-49(b)所示.在圆环上任取一小段圆弧 因圆环以角速度旋转.在环内形成的电流为 小段电流在磁场B中所受安培力的方向如图43-49(b)所示.其大小为 把因转动而在圆环内产生的附加张力记为T.如图43-49(b).对于小段.两端张力的合力为.其方向指向环心.大小为 式中是弧对环心O的张角. 与之差提供了小段转动所需的向心力.即 因的质量为.角速度为ω.圆运动的半径为R.故所需向心力为 由以上四式.解出

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