电磁感应 电磁场和电磁波(附答案)

一 填空题

1. 把一个面积为S ，总电阻为R 的圆形金属环平放在水平面上，磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下，当把环翻转︒180的过程中，流过环某一横截面的电量为 。

答：R BS 2。

2. 一半径为m 10.0=r 的闭合圆形线圈，其电阻Ω=10R ，均匀磁场B ρ

垂直于线圈平面。欲使线圈中有一稳定的感应电流A 01.0=i ，B 的变化率应为多少

1s T -⋅。

答：1s T 18.3-⋅。

3. 如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次动作快，线圈中产生的感应电动势为1ε；第二次慢，线圈中产生的感应电动势为2ε，则两电动势的大小关系是1ε 2ε

答：>。（也可填“大于”）

4. 如图所示，有一磁感强度T 1.0=B 的水平匀强磁场，垂直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab 保持与框架边垂直、由静止开始下滑。已知ab 长

m 1.0，质量为kg 001.0，电阻为Ω1.0，框架电阻不计，取2s m 10⋅=g ，导体ab 下落的最大速度 1s m -⋅。

答：1s m 10-⋅。

5. 金属杆ABC 处于磁感强度T 1.0=B 的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里（如图所示）。已知BC AB =m 2.0=，当金属杆在图中标明的速度方向运动时，测得C A ,两点间的电势差是V 0.3，则可知B A ,两点间的电势差ab V Ｖ。

答：V 0.2。

6. 半径为r 的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n ，通以交变电流

t I I ωcos 0=，则围在管外的同轴圆形回路(半径为R )上的感生电动势为 。

答：t nI r ωωμsin π002。

7. 铁路的两条铁轨相距L ，火车以v 的速度前进，火车所在地处地磁场强度在竖直方向上的分量为B 。两条铁轨除与车轮接通外，彼此是绝缘的。两条铁轨的间的电势差U 为 。 答：BLv 。

8. 图中，半圆形线圈感应电动势的方向为 （填：顺时针方向或逆时针方向）。

答：逆时针方向。

9. 在一横截面积为0.2m 2的100匝圆形闭合线圈，电阻为0.2Ω。线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈截面，其磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图所示。线圈中感应电流的大小是 A 。

答：2A 。

10. 如图所示，U 形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m 的金属棒ab ，ab 与导轨间的动摩擦因数为μ，它们围成的矩形边长分别为L 1、L 2，回路的总电阻为R 。从t =0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B =kt ，（k >0）那么在t 为 时，金属棒开始移动。

答：2

2

12

L L k mgR

t μ=

。

11. 如图，导体棒ab 与金属框接触，并置于均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里⊗，导体棒向右运动，判断ab 两点的电势关系a ε b ε。

答：>（或大于）。

12. 如图，导体棒ab 长m 3=l ，置于T 5.0=B 的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里⊗，导体棒以1s m 4-⋅的速度向右运动。导体棒长度方向、磁场方向和运动方向两两垂直，棒内感生电动势大小为 V 。

答：6V 。

13. 半径为m 10.0的圆形回路，放在的均匀磁场中T B π

10

=

（T 是单位特斯拉），回

路平面与B ρ垂直，当回路半径以恒定的速率180.0d d -⋅=s m t

r

收缩，刚开始时回路中的感应电动势大小为 V 。 答：V 6.1

14. 在磁感强度为B ρ

的均匀磁场中，以速率v 垂直切割磁力线运动的一长度为L 的

金属杆，相当于一个电源，它的电动势ε＝ 。 答：vBL 。

15. 如图所示，MN 为金属杆，在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距m 10.0=L ，导轨上端接有电阻Ω5.0=r ，导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于T 5.0=B 的水平匀强磁场中。若杆稳定下落时，每秒钟有J 02.0的重力势能转化为电能，则MN 杆的下落速度=v 1s m -⋅。

答：21s m -⋅。

16. 飞机以1s m 200-⋅=v 的速度水平飞行，机翼两端相距离m 30=l ，两端这间可当

作连续导体。已知飞机所在处地磁场的磁感应强度B ρ

在竖直方向上的分量T 1025-⨯。机翼两端电势差U 为 Ｖ。

答：V 12.0。

17. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并都以

t

I

d d 0>的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面，如图，则感应电流的方向是 。

答：顺时针方向。

18. 用导线制成一半径为r 的闭合圆形线圈，其电阻为R ，均匀磁场垂直于线圈平

面。欲使电路中有一稳定的感应电流I ，磁感应强度的变化率t

B

d d = 。 答：2πr IR 。

19. 如图所示，Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区，Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里，Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B ，两区域中间为宽s 的无磁场区Ⅱ。有一边长为()s l l >，电阻为R 的正方形金属框abcd 置于Ⅰ区域，ab 边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v 向右匀速移动。当ab 边刚进入中央无磁场区Ⅱ时，通过ab 边的电流的大小 。

答：Blv 。

20. 如图，把一无限长的直导线穿过一导线圆环，二者相互绝缘。圆环平面与导线垂直。直导线通有稳恒电流0I 。圆环绕直导线转动时，环中产生感生电流I= 。

答：0。

21. 通过某一回路的磁通量依下列关系变化c bt at ++=Φ2（c b a ,,均为大于零的常数），则0t t =时刻回路中感应电动势ε的大小等于 。 答：b at +02

22. 如果使图左边电路中的电阻R 增加，则在右边矩形电路中的感应电流的方向 。

答：顺时针。