电磁感应作业答案
法拉第电磁感应定律优秀作业题
法拉第电磁感应定律(一)1.法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中的感应电动势的大小( )A .跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B .跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比;C .跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比;D .跟穿过这一闭合电路的磁通量变化量成正比.2.如图所示,由大小两个半圆弧组成的弯曲金属导线位于匀强磁 场中,当整个导体向右平移时,下列结论正确的是:( ) A . A 、E 电势不相同;B . A 、C 、E 三点的电势相同; C .D 点电势比B 点高; D . 无法判断.3.如图所示,接有理想电压表的三角形导线框abc ,在匀强磁 场中向右匀速运动,问:框中有无感应电流?电压表有无示数?a 、b 两点间有无电势差?( )A .无、无、无B .无、无、有C .无、有、无D .有、有、有 4.如图所示,两根相距d 平行放置的导电轨道,轨道间接有电阻R ,处于磁感应强为B ,垂直轨道平面内的匀强磁场中,一根金属杆与轨道成60°角放置在轨道上,现让金属杆以垂直于杆的速度v 沿轨道匀速滑行,若导电轨道和金属杆的电阻不计,则通过电阻R 的电流为( )) 7题图C .dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc 边刚穿出磁场时感应电流的方向相反D .dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc 边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等 8.一个N 匝圆线圈,放在磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 ( ) A.线圈匝数增加一倍; B 、将线圈面积增加一倍;C 、将线圈半径增加一倍;D 、适当改变线圈的取向。
9.如图所示,圆环a 和圆环b 半径之比为2∶1,两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路,连接两圆环电阻不计,匀强磁场的磁感强度变化率恒定,则在a 环单独置于磁场中和b 环单独置于磁场中两种情况下,M 、N 两点的电势差之比为( ) A .4∶1 B .1∶4 C .2∶1 D .1∶210、穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如右图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( ) A.0--2s B.2—4S C.4—6S D.6—10S11.如图所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下列叙述正确的是:( ) A 、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B 、不管向什么方向拉出,只要产生感应电流,方向都是顺时针C 、 向右匀速拉出时,感应电流方向不变D 、要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变 12. 在竖直指向地面的匀强磁场B 中,将长为L的水平棒由高h 处水平抛出,初速度v 0与棒垂直,不计空气阻力,落地时棒上的感应电动势等于 A .BL v 0 B gh v BL 220+ C.0(/2BL v D 2/)2(0gh v BL +13. 如图所示,MN 、PQ 为两平行金属导轨,M 、P 间连有一阻值为R 的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B ,磁场方向与导轨所在的平面垂直,图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动、速度为v ,与导轨接触良好,圆环的直径d 与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略,当金属环向右做匀速运动时( )A.有感应电流通过电阻R ,大小为R dBvπ B.有感应电流通过电阻R ,大小为RdBvC.有感应电流通过电阻R ,大小为RdBv2 D.没有感应电流通过电阻R14、如图所示1、2、3表示三个回路,在回路2的内部有垂直于回路平面的 匀强磁场,当磁感应强度随时间均匀变化时,回路1、2、3产生的感应电动势分别为E1、E2、E3,下列哪个关系式是正确的( ) A 、E 1=E 2<E 3 B 、E 1=E 2=E 3C 、E 1<E 2<E 3D 、E1<E 2=E 315.如图所示,水平放置一光滑矩形导体框,,细棒ab 可在框上自由移动,整个装置处在磁感应强度为0.4T 的匀强磁场中,磁场方向与水平面成300角,ab 长0.2m,电阻为0.1Ω,其余部分电阻不计,棒在水平力F 作用下以2m/s 的速率匀速向右运动,求力F 的大小及力F 做功的机械功率。
大学物理规范作业解答32单元测试电磁感应
B 00IIr
2R12 2r
0 r R1 R1 r R2
0 r R2
磁场能量密度 wm B2 20
磁场能量
Wm
wmdV
R2 0
wm
2r
1
dr
0I 2 0I 2 ln R2 16 4 R1
R1 R2
I
I
磁场能量
Wm
0I 2 16
0I 2 4
ln
R2 R1
自感磁能
Wm
1 2
LI 2
单位长度的自感系数
L 0 (1 ln R2 ) 2 4 R1
5 .两长直螺线管的长度分别为la和lb,自感分别为La和 Lb,截面近似相等,均匀密绕,绕向相同。(1)计算 两螺线管的互感;(2)若回路a闭合,电阻近似为零, 回路b中通有电流Ib=kt,计算a中的电流。 解: (1)设b中的电流为Ib
5.无限长直导线同平面放置正方形导线圈ABCD,如图
所示。正方形边长为a,AB和长直导线相距为b,则二
回路的互感系数为
0a ln a b
2
b
。
解:如图假设并建立坐标系
21 B dS BdS
ab 0 I1 adx
b 2x
0I1a ln a b
l
Ek
解:
Ek v B
Ek vB 方向如图所示
ab
b (v B) dl
a
l vB cos145 o dl
0
2 vBl 2
2.如图2所示,一螺线管铅直放置,有 一重导体圆环,沿轴线下落,则其在 A、B、C各点的加速度aA、aB、aC
第2节 法拉第电磁感应定律 课时作业
[A级——基础达标练]1.穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是()A.图①有感应电动势,且大小恒定不变B.图②产生的感应电动势一直在变大C.图③在0~t1时间内的感应电动势是t1~t2时间内产生的感应电动势的2倍D.图④中,回路产生的感应电动势先变大后变小解析:选C。
由E=ΔΦΔt可知,题图①中磁通量没有变化,因此没有感应电动势,故A错误;题图②中图像的斜率不变,磁通量均匀增加,则感应电动势不变,故B错误;题图③在0~t1时间内的斜率是t1~t2时间内斜率绝对值的2倍,所以在0~t1时间内感应电动势是t1~t2时间内感应电动势的2倍,故C正确;题图④的斜率绝对值先减小后增大,故产生的感应电动势先变小再变大,故D错误。
2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb,则() A.线圈中感应电动势每秒钟增加2 VB.线圈中感应电动势每秒钟减少2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势保持不变解析:选D。
由E=ΔΦΔt可知当磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb时,磁通量的变化率即感应电动势是2 Wb/s=2 V。
3.(多选)将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处,不会发生变化的物理量是( )A .磁通量的变化量B .磁通量的变化率C .感应电流的大小D .流过线圈横截面的电荷量解析:选AD 。
将磁铁插到闭合线圈的同一位置,磁通量的变化量相同,而用的时间不同,所以磁通量的变化率不同。
感应电流I =E R =ΔΦΔt ·R ,故感应电流的大小不同。
流过线圈横截面的电荷量q =I ·Δt =ΔΦR ·Δt ·Δt =ΔΦR ,由于两次磁通量的变化量相同,电阻不变,所以q 也不变,即流过线圈横截面的电荷量与磁铁插入线圈的快慢无关。
4.(多选)一根直导线长0.1 m ,在磁感应强度为0.1 T 的匀强磁场中以10 m/s 的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势( )A .一定为0.1 VB .可能为0C .可能为0.01 VD .最大值为0.1 V解析:选BCD 。
吉林大学大学物理电磁感应作业答案
2πa 1 q = (Φ1 − 0) R
5.对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种 .对位移电流,有下述四种说法, 说法是正确的 A.位移电流是由变化电场产生的 . B.位移电流是由变化磁场产生的 C.位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律 位移电流的热效应服从焦耳- D.位移电流的磁效应不服从安培环路定理 6.在感应电场中电磁感应定律可写成 . 式中E 为感应电场的电场强度, 式中EK 为感应电场的电场强度,此式表明 v dΦm A. 闭合曲线C 上EK 处处相等 v 闭合曲线C EK ⋅ dl = B. 感应电场是保守力场 L dt C.感应电场的电场线不是闭合曲线 D.感应电场不能像静电场那样引入电势概念
(1)OM 位置 )
r r dε = (υ × B) ⋅ dl = υBdl = ωBldl 2 L 1 µ 0 Iω L 2 ε = ∫ ω Bldl = ω BL = 0 2 4πr0 r
方向: 方向:O M
µ0 I B= 2π r0
3.无限长直导线通过电流I,方向向上,导线旁有长度L金属棒, 无限长直导线通过电流I 方向向上,导线旁有长度L金属棒, 绕其一端O 在平面内顺时针匀速转动,角速度为ω 绕其一端O 在平面内顺时针匀速转动,角速度为ω,O 点至导 线垂直距离r 设长直导线在金属棒旋转平面内,试求: 线垂直距离r0 , 设长直导线在金属棒旋转平面内,试求: 金属棒转至与长直导线垂直、 端靠近导线时, (2)金属棒转至与长直导线垂直、且O 端靠近导线时,棒内的 感应电动势的大小和方向。 感应电动势的大小和方向。
3. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相 . 反电流I, I以dI/dt的变化率增长 的变化率增长, 反电流I, I以dI/dt的变化率增长,一矩形线圈位 于导线平面内(如图) 于导线平面内(如图),则 A.线圈中无感应电流; 线圈中无感应电流; B.线圈中感应电流为顺时针方向; 线圈中感应电流为顺时针方向; C.线圈中感应电流为逆时针方向; 线圈中感应电流为逆时针方向; D.线圈中感应电流方向不确定。 线圈中感应电流方向不确定。 4. 在通有电流I 无限长直导线所在平面内,有一半经r 在通有电流I 无限长直导线所在平面内,有一半经r 电阻R 导线环,环中心距导线a 、电阻R 导线环,环中心距导线a ,且a >> r 。当导线 电流切断后, 电流切断后,导线环流过电量为 Φ ≈ BS = µ0 I πr 2
大学物理规范作业(本一)32单元测试四(电磁感应)解答
ID j= 2 l
ID 2 ∫ H dl = js = l 2 l1 ≈ 0.46( A)
16
比较两个结果得: M 12 = M 21
12
4.一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成,二 4.一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成, 一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成 者半径分别为R 筒和圆柱之间充以电介质, 者半径分别为R1和R2,筒和圆柱之间充以电介质,电介质 I(由中心圆柱 和金属的 均可取作1 求此电缆通过电流I( 和金属的r均可取作1,求此电缆通过电流I(由中心圆柱 流出,由圆筒流回) 单位长度内储存的磁能, 流出,由圆筒流回)时,单位长度内储存的磁能,并通过 和自感磁能的公式比较求出单位长度电缆的自感系数。 和自感磁能的公式比较求出单位长度电缆的自感系数。
ε max = NBS ω = 2 πNBSn
ε max ∴n = 2 π NBS
12.0 = 2 2π × 120 × 2.0 × 10 × 0.1× 0.2
= 40(S )
1
8
2.一圆环形线圈a 50匝细线绕成,截面积为4.0 2.一圆环形线圈a由50匝细线绕成,截面积为4.0 cm2, 一圆环形线圈 匝细线绕成 放在另一个匝数等于100 100匝 半径为20.0cm 20.0cm的圆环形线 放在另一个匝数等于100匝,半径为20.0cm的圆环形线 的中心,两线圈同轴。 :(1 两线圈的互感系数; 圈b的中心,两线圈同轴。求:(1)两线圈的互感系数; 当线圈a中的电流以50A/s的变化率减少时,线圈b 50A/s的变化率减少时 (2)当线圈a中的电流以50A/s的变化率减少时,线圈b 内磁通量的变化率;( ;(3 线圈b的感生电动势。 内磁通量的变化率;(3)线圈b的感生电动势。 解:(1)线圈b通电流时, 由于线圈a的半径较线圈b的半 径甚小, 所以可近似求得线圈a通过的磁链为:
大学物理第8章试卷答案
第8章电磁感应作业题答案一、选择题1、圆铜盘水平放置在均匀磁场中,B得方向垂直盘面向上,当铜盘绕通过中心垂直于盘面得轴沿图示方向转动时,(A) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动得相反方向流动。
(B) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动得方向流动。
(C) 铜盘上有感应电流产生,铜盘中心处电势最高。
(D)铜盘上有感应电流产生,铜盘边缘处电势最高。
答案(D)2.在尺寸相同得铁环与铜环所包围得面积中穿过相同变化率得磁通量,则两环中A.感应电动势相同,感应电流相同;B.感应电动势不同,感应电流不同;ﻫC.感应电动势相同,感应电流不同;ﻫD.感应电动势不同,感应电流相同。
答案(C)ﻫ3. 两根无限长得平行直导线有相等得电流,2.但电流得流向相反如右图,而电流得变化率均大于零,有一矩形线圈与两导线共面,则ﻫ A.线圈中无感应电流;B.线圈中感应电流为逆时针方向;C.线圈中感应电流为顺时针方向;D.线圈中感应电流不确定。
答案: B(解:两直导线在矩形线圈处产生得磁场方向均垂直向里,且随时间增强,由楞次定律可知线圈中感应电流为逆时针方向。
)4.如图所示,在长直载流导线下方有导体细棒,棒与直导线垂直且共面。
(a)、(b)、(c)处有三个光滑细金属框。
今使以速度向右滑动。
设(a)、(b)、(c)、(d)四种情况下在细棒中得感应电动势分别为ℇa、ℇb、ℇc、ℇd,则ﻫﻫA.ℇa=ℇb =ℇc <ℇdB.ℇa =ℇb=ℇc>ℇdC.ℇa=ℇb=ℇc =ℇd D.ℇa>ℇb <ℇc<ℇd答案:C5.一矩形线圈,它得一半置于稳定均匀磁场中,另一半位于磁场外,如右图所示,磁感应强度得方向与纸面垂直向里。
欲使线圈中感应电流为顺时针方向则ﻫA.线圈应沿轴正向平动;ﻫB.线圈应沿轴正向平动;C.线圈应沿轴负向平动;D.线圈应沿轴负向平动答案(A).*6.两个圆线圈、相互垂直放置,如图所示。
当通过两线圈中得电流、均发生变化时,那么ﻫ A.线圈中产生自感电流,线圈中产生互感电流;B.线圈中产生自感电流,ﻫ线圈中产生互感电流;ﻫC.两线圈中同时产生自感电流与互感电流;D.两线圈中只有自感电流,不产生互感电流。
第十二章 电磁感应电磁场(二)作业答案
一. 选择题[ A ] 1 (基础训练4)、两根很长的平行直导线,其间距离为a ,与电源组成闭合回路,如图12-18.已知导线上的电流为I ,在保持I 不变的情况下,若将导线间的距离增大,则空间的(A) 总磁能将增大. (B) 总磁能将减少.(C) 总磁能将保持不变.(D) 总磁能的变化不能确定【解答】212m W L I =,距离增大,φ增大,L 增大, I 不变,m W 增大。
[ D ]2(基础训练7)、如图12-21所示.一电荷为q 的点电荷,以匀角速度作圆周运动,圆周的半径为R .设t = 0 时q 所在点的坐标为x 0 = R ,y 0 = 0 ,以i 、j分别表示x 轴和y 轴上的单位矢量,则圆心处O 点的位移电流密度为: (A)i t R q ωωsin 42π (B) j t Rq ωωcos 42π (C) k R q 24πω (D) )cos (sin 42j t i t Rq ωωω-π 图 12-21 【解答】设在0—t 的时间内,点电荷转过的角度为ωt ,此时,点电荷在O 点产生的电位移矢量为0D E ε=, ()222000cos sin ,444rqR q q E e ti tj R R R R ωωπεπεπε=-=-=-+ 式中的r e 表示从O 点指向点电荷q 的单位矢量。
()2sin cos 4d dD q J ti tj dt R ωωωπ∴==-。
[ C ] 3 (基础训练8)、 如图12-22,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L 1的磁场强度H 的环流与沿环路L 2的磁场强度H 的环流两者,必有: (A) >'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H . (B) ='⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H .(C) <'⎰⋅1d L l H ⎰⋅'2d L l H. (D) 0d 1='⎰⋅L l H .【解答】全电流是连续的,即位移电流和传导电流大小相等、方向相同。
电磁感应作业习题及解答(赵近芳编)
10-4 如题10-4图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度v 平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压N M U U -.解: 作辅助线MN ,则MeNM 构成闭合回路,当整个回路以速度v 沿v方向运动时, 通过整个回路的磁通量始终不变,即0d =Φm ,则 0=Φ-=+=dtd mMN MeN MeNM εεε 即 MN MeN εε= 又∵ 00()cos d ln 022Na ba bMN Ma ba bIv Iv a bv B dl vB r dr r a bμμεπππ++---=⨯⋅==-=<+⎰⎰⎰所以MeN ε方向沿NeM 方向,大小为b a b a Iv -+ln20πμ.M 点电势高于N 点电势,MN 两端的电压:0ln2MN M N Iv a bU U U a bμπ+=-=- 法二:如题10-4图2所示建立坐标系,在弧MeN 上任意位置r 处取线元dl ,方向如图,其与v方向夹角为θ,dr =dl sin θ,则⎰⎰⎰⎰<+-=-=-=+=⋅⨯=+-N M b a b a N M NM MNb a b a Iv dr r Iv l vB dl vB l d B v 0ln 22d sin )2cos()(00πμπμθπθε 所以MeN ε方向沿NeM 方向,大小为ba ba Iv -+ln20πμ M 点电势高于N 点电势,MN 两端的电压:0ln2MN M N Iv a bU U U a bμπ+=-=-10-5 如题10-5所示,在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈.两导线中的电流方向相反、大小相等,且电流以tId d 的变化率增大,求:(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量; (2)线圈中的感应电动势.解: 如图建立坐标系,矩形线圈面积上任意点的磁场强度大小为:)11(20db x x I B -+-=πμ,方向垂直纸面向里,取顺时针为L 正绕向,则 (1) 任一时刻线圈内所通过的磁通量为:]ln [ln π2d )11(π200bab d a d Il x d b x x Il ad dm +-+=-+-=Φ⎰+μμ 或(法2):以向外磁通为正则,]ln [lnπ2d π2d π2000dad b a b Ilr l rIr l rIab b ad dm +-+=-=⎰⎰++μμμΦ 题10-5图O xdl题10-4图2rdr O 'v B ⨯r题10-4图O 'r(2) 线圈中的感应电动势为: ba d da b t I l t I d a d b a b l t m )()(lnd d π2d d ]ln [ln π2d d 00++=+-+=Φ-=μμε 因为:⇒<ab ad 0)()(ln <++b a d d a b ,又,0d d >t I所以:0<ε,即线圈中的感应电动势方向为逆时针。
电磁感应与电磁场作业纸答案
第10章 电磁感应与电磁场一、选择题1、一导体圆线圈在均匀磁场中运动,在下列情况下,会产生感应电流的是( D )A .线圈沿磁场方向平移B .线圈以自身直径为轴转动,轴与磁场方向平行C .线圈沿垂直于磁场方向平移D .线圈以自身直径为轴转动,轴与磁场方向垂直 2、将磁铁从迅速插入和缓慢插入金属环,若两种情况下磁铁的起始位置和终了位置均相同,则关于两种情况环中的感应电动势和感生电量的说法正确的是( C )A .感应电动势不同;感生电量也不同B .感应电动势相同,感生电量也相同;C .感应电动势不同,感生电量相同;D .感应电动势相同,感生电量不同. 3、如图所示,A 为闭合的导体环,B 为有间隙的导体环,则当磁铁分别移近A 和B 时,关于A 和B 的运动描述正确的是( A )A .A 环被排斥,B 环不动 B .A 环被吸引,B 环不动C .A 环被吸引,B 环被吸引D .A 环被排斥,B 环被排斥4、在感应电场中电磁感应定律可写成⎰-=•L K dtdl d E φ ,式中K E 为感应电场的电场强度。
此式表明( D )A. 闭合曲线L 上K E处处相等 B. 感应电场是保守力场。
C .感应电场的电力线不是闭合曲线D .在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念 5、关于长直螺线管线圈的自感,以下说法正确的是( D ) A 、螺线管中通有的电流越大,自感也越大; B 、螺线管横截面通过的磁通量越大,自感也越大C 、在单位长度匝数不变的情况下,真空中螺线管长度越长,自感就越大;D 、在单位长度匝数不变的情况下,真空中螺线管体积越大,自感就越大6、如图,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O 作逆时钟方向匀角速度转动,O 点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时。
图(A)--(D)的t -ε函数图像中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势(A )7、如图所示的闭合线圈abcda 均位于匀强磁场中,当磁场不断减小时,回路中不产生感应电流的是( B )8、如图所示,两个圆环形导体a 、b 互相垂直地放置,且圆心重合,当它们的电流I 1、和I 2同时发生变化时,则( D )(A) a 导体产生自感电流,b 导体产生互感电流(B) 两导体同时产生自感电流和互感电流(C) b 导体产生自感电流,a 导体产生互感电流;(D)两导体只产生自感电流,不产生互感电流。
2014级西南交大大物答案11
©西南交大物理系_2015_02《大学物理AI 》作业No.11电磁感应班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、判断题:(用“T ”和“F ”表示) [ F ] 1.公式t∆∆Φ-=ε,只适合计算由磁场变化引起感应电动势的情况,不适合计算导体切割磁感应线所产生的感应电动势。
解:都适合。
只是如果遇到导体不闭合的情况,要做辅助线使其成为闭合回路。
[ F ] 2.穿过线圈的磁通量越多,线圈中感应电动势越大。
解:法拉第电磁感应定律:线圈中感应电动势与穿过闭合回路的磁通量的时间变化率成正比。
[ T ] 3.动生电动势的非静电力是洛伦兹力,电动势的方向就是v B ⨯的方向。
解:根据动生电动势动定义()⎰+-⋅⨯=l B vd ε,上述叙述正确。
[ T ] 4.将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时,通过电流计的电荷q 正比于穿过环的磁通变化∆Φ 。
解:()m m m m RR t t R t i q ψψψψ∆-=--=-==⎰⎰11d d d 1d 12,所以上述正确。
[ T ] 5.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
解:根据楞次定律,感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通的变化。
二、选择题:1.如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动(角速度ω与B 同方向),BC的长度为棒长的31,则[ A ] (A) A 点比B 点电势高 (B) A 点与B 点电势相等(C) A 点比B 点电势低(D) 有稳恒电流从A 点流向B 点答:(A)。
设棒长为L ,因为2()d 23B C B L U U v B l ω⎛⎫-=⨯⋅=⎪⎝⎭⎰,22()d 23A C B L U U v B l ω⎛⎫-=⨯⋅=⎪⎝⎭⎰,所以()()0A B A C B C U U U U U U -=--->,故A 点电势高。
电磁感应习题(有答案)
大学物理6丫头5《大学物理AI 》作业 No.11 电磁感应班级 ________________ 学号 ______________ 姓名 ____________ 成绩 ___________一、选择题:(注意:题目中可能有一个或几个正确答案) 1.一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时,铜板中出现涡流(感应电流),则涡流将: (A)加速铜板中磁场的增加 (B)减缓铜板中磁场的增加(C)对磁场不起作用 (D)使铜板中磁场反向[ B ] 解:根据愣次定律,感应电流的磁场总是力图阻碍原磁场的变化。
故选B2.一无限长直导体薄板宽度为l ,板面与Z 轴垂直,板的长度方向沿Y 轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图。
整个系统放在磁感应强度为B的均匀磁场中,B的方向沿Z 轴正方向,如果伏特计与导体平板均以速度v向Y 轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为(A) 0 (B)vBl 21(C) vBl (D) vBl 2[ A ]解:在伏特计与导体平板运动过程中,dc ab εε=,整个回路0=∑ε,0=i ,所以伏特计指示0=V 。
故选A3.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,I 以tId d 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则: (A)线圈中无感应电流。
(B)线圈中感应电流为顺时针方向。
(C)线圈中感应电流为逆时针方向。
(D)线圈中感应电流方向不确定。
[ B ]解:0d d >t I ,在回路产生的垂直于纸面向外的磁场⊗增强,根据愣次定律,回路中产生的电流为顺时针,用以反抗原来磁通量的变化。
故选B4.在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内,有一半经为r ,电阻为R 的导线环,环中心距直导线为a ,如图所示,且r a >>。
当aIroabcVdYBZlI直导线的电流被切断后,沿着导线环流过的电量约为:(A))11(220ra a R Ir +-πμ(B)a ra R Ir +ln20πμ (C)aRIr 220μ (D)rRIa 220μ[ C ]解:直导线切断电流的过程中,在导线环中有感应电动势大小:td d Φ=ε 感应电流为:tR Ri d d 1Φ==ε则沿导线环流过的电量为 ∆Φ=⋅Φ==⎰⎰Rt t R t i q 1d d d 1daRIr R r a I R S B 212120200μππμ=⋅⋅=⋅∆≈故选C5.如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc 的边长为l 。
大学物理规范作业(本一)32解答
B2 解: Wm1 20 dV R 0 I 2 1 R 0 Ir 2 ) 2rdr 1 ( ) 2rdr 1 0 ( 2 R 2 0 2R1 2r 0 I 2 1 R2 ( ln ) 4 4 R1
1 2 1
0 1 R2 单位长度电缆的自感系数为:L ( ln ) 2 4 R1
2 R1 N 0 N 2 h R2 因此自感系数为 L ln I I 2 R1
0
ln
2
(2)直导线可以认为在无限远处闭合,匝数为1.螺绕环通 过电流I1时,通过螺绕环截面的磁通量也就是通过直导线 回路的磁链. 因此
0 Nh R2 21 1 0 NI1h R2 M 21 ln / I1 ln I1 I1 2 R1 2 R1
(3)
ba
dia M dt
6.310 (5Hale Waihona Puke ) 3.110 (V )10
6
4
3.如图所示的截面为矩形的螺绕环,总匝数为N。(1) 求此螺绕环的自感系数;(2)沿环的轴线拉一根直导 线。求直导线与螺绕环的互感系数M12和M21,二者是否 相等? 解:(1)可求得电流为I时环截面积的 磁通量为: NIh R
m1 L1I1 M12 I 2 L1I1 M I 2 L1I1
4
4.在半径为R的圆柱形区域内,磁感应强度保持均匀,
dB 并以 的速率增加,则在离轴线a(a<R)的a处的感生电 dt a dB
场的大小Ea= 感应电势1=
l
2 dt 电场的大小Eb =
解: E dl
比较两个结果得: M 12 M 21
12
4.一同轴电缆由中心导体圆柱和外层导体圆筒组成,二 者半径分别为R1和R2,筒和圆柱之间充以电介质,电介质 和金属的r均可取作1,求此电缆通过电流I(由中心圆柱 流出,由圆筒流回)时,单位长度内储存的磁能,并通过 和自感磁能的公式比较求出单位长度电缆的自感系数。
大学物理作业11答案ppt
(D) 0Ir 2
2aR
答案:[ D ]
线圈内磁场 B 0I BS 0I r2 0Ir2
2 a
2 a 2a
d Q i dq 1 d
dt
dt R R dt
dq d q 0 0Ir2
3. 半径为R的金属圆板在均匀磁场中以角速度绕中心轴旋转,均
匀磁场的方向平行于转轴,如图11所示.这时板中由中心至同一边
缘点的不同曲线上总感应电动势的大小为 BR2 / 2,
方向 沿曲线中心向外 .
BO
O 图11
4. 如图12所示. 匀强磁场局限于半径为R的圆柱形空间区域, B垂直
于纸面向里,磁感应强度B以dB/dt=常量的速率增加. D点在柱形空
0
2
9. 在一通有电流I的无限长直导线所在平面内, 有一半径为r、电
阻为R的导线环,环中心距直导线为a,如图8所示,且a>>r.当直
导线的电流被切断后,沿导线环流过的电量约为
(A) 0Ir2 ( 1 1 )
2R a a r
(B) 0Ia2
2rR
(C) 0Ir ln a r
2R a
成轴对称分布,图为此磁场的截面,磁场按dB/dt随时间变化,
圆柱体外一点P的感应电场Ei应 (A) 等于零. (B) 无法判定. (C) 不为零,方向向左或向右.
(D) 不为零,方向向内或向外. (E) 不为零,方向向上或向
下. 答案:[ E ]
××× B
× × × × ·P
×××
图5
d
dt
答案:[ D ]
d
dt
磁通量变化率同,感应电动势同,但材料不同, 电阻不同,所以感应电流不同
大学物理吉林大学第9章 电磁感应作业及答案
行于ab边,bc的长度为l。当金属框架绕ab边以匀角速度w 转动时,
aUbcc=回__路__中__-的_1_感_B_应_w_l电_2_动__势。 = 0
2
,a、c两点间的电势差Ua –
B
解:任意时刻通过三角形磁通量为零,所以 回路的感应电动势为零。
b
l c
ab bc ca 0
w
- ca
5.载有电流的I长直导线附近,放一导体半圆环MeN与
长直导线共面,且端点MN的连线与长直导线垂直。半 圆环的半径为b,环心O与导线相距a。设半圆环以速度
平行导线平移,求半圆环内感应电动势的大小和方向以
及MN两端的电压UM -UN。
解(1) 弧MN 直NM 0
弧MN 直MN ab Bdx ab 0 I ln a b 2π a b
边重合。求:(1)任意时刻矩形线框内的动生电动
势;(2)任意时刻矩形线框内的感应电动势。
dΦ B dS Bldx
ab
Bldx
ab 0I (t ) ldx
a
a
0I
(
t2)πxt
ln
a
b
I (t )
a
b
l
动
dΦ dt
0I (t)2πln a b
2π
a
a
18
5.如图所示,真空中一长直导线通有电流I=I(t),
3.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相 反的电流I,I 以 dI/dt 的变化率增长,一矩形线 圈位于导线平面内(如图),则
A. 线圈中无感应电流; B. 线圈中感应电流为顺时针方向; C. 线圈中感应电流为逆时针方向; D.线圈中感应电流方向不确定。
I
I
4.在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈, 开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导 线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方 向的平动时,线圈中的感应电流( )
新高考物理第2讲法拉第电磁感应定律自感现象作业
第2讲法拉第电磁感应定律自感现象时间:50分钟满分:100分一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。
其中1~8题为单选,9~10题为多选)1.(2020·贵州省贵阳市四校高三联考)在地球北极附近,地磁场的竖直分量方向向下。
考虑到地磁场的影响,汽车在北极路面上行驶时连接前轮的钢轴两端有电势差,设司机左侧钢轴与轮毂连接处电势为φ1,右侧钢轴与轮毂连接处电势为φ2,则()A.汽车沿某一方向后退时,φ1<φ2B.汽车沿某一方向前进时,φ1<φ2C.无论汽车前进还是后退时,都满足φ1>φ2D.当汽车沿某一特定方向前进或后退时,φ1=φ2答案 A解析在地球北极附近,地磁场的竖直分量方向向下,汽车连接前轮的钢轴水平运动时切割地磁场的磁感线,由右手定则可知,前进时,左侧相当于电源正极,有φ1>φ2;后退时,右侧相当于电源正极,有φ1<φ2,故A正确,B、C、D 错误。
2.(2020·江苏省泰州市二模)用电阻丝绕制标准电阻时,常在圆柱陶瓷上用如图所示的双线绕制方法绕制,其主要目的是()A.制作无自感电阻 B.增加电阻的阻值C.减少电阻的电容 D.提高电阻的精度答案 A解析两个线圈绕向相同,但是通过的电流方向相反,根据安培定则可知两线圈产生的磁场方向相反,导线中通过的电流相等,所以产生的磁场相互抵消,螺线管内无磁场,从而制作成无自感电阻,故A正确,B、C、D错误。
3.(2020·海南省海口市6月模拟)如图所示,一导线弯成半径为r的半圆形闭合线框。
竖直虚线MN右侧有垂直线框所在平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。
线框以垂直虚线MN、大小为v的速度向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直。
从D点进入到线框完全进入磁场过程,下列说法正确的是()A.闭合线框中的感应电流方向为顺时针B.直径CD段导线始终不受安培力C.穿过线框的磁通量不断增加,感应电动势也不断增大D.感应电动势的平均值为14πBr v答案 D解析从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,穿过线框的磁通量逐渐增大,根据楞次定律知,感应电流的方向一直为逆时针方向,故A错误;CD段的电流方向由C到D,根据左手定则知,CD段受到竖直向上的安培力,故B错误;根据E=Bl v知随着线框的进入,切割磁感线的有效长度先增加到r,然后逐渐减小,故感应电动势先增大后减小,故C错误;感应电动势的平均值为E=ΔΦΔt=B·ΔS Δt =B×12πr22rv=14πBr v,故D正确。
第十二章-电磁感应电磁场(一)作业答案
一.选择题[ A ]1.(基础训练1)半径为a的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ,当把线圈转动使其法向与B 的夹角为α=60︒时,线圈中已通过的电量与线圈面积及转动时间的关系是:(A)与线圈面积成正比,与时间无关. (B) 与线圈面积成正比,与时间成正比. (C) 与线圈面积成反比,与时间无关. (D) 与线圈面积成反比,与时间成正比. 【解析】[ D ]2.(基础训练3)在一自感线圈中通过的电流I 随时间t 的变化规律如图(a)所示,若以I 的正流向作为的正方向,则代表线圈内自感电动势随时间t 变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个? 【解析】dt dI LL -=ε,在每一段都是常量。
dtdI[ B ]3.(基础训练6)如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc 的长度为l .当金属框架绕ab 边以匀角速度转动时,abc 回路中的感应电动势和a 、c 两点间的电势差U a – U c 为(A) =0,U a – U c =221l B ω (B) =0,U a – U c =221l B ω- (C) =2l B ω,U a – U c =221l B ω (D) =2l B ω,U a – U c=221l B ω-【解析】金属框架绕ab 转动时,回路中0d d =Φt,所以0=ε。
2012c L a c b c bc b U U U U v B d l lBdl Bl εωω→→→⎛⎫-=-=-=-⨯⋅=-=- ⎪⎝⎭⎰⎰[ C ]5.(自测提高1)在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内,有一半经为r ,电阻为R 的导线环,环中心距直导线为a ,如图所示,且r a >>。
当直导线的电流被切断后,沿着导线环流过的电量约为:(A))11(220ra a R Ir +-πμ (B)a r a R Ir +ln 20πμ (C)aR Ir 220μ (D) rR Ia 220μ 【解析】直导线切断电流的过程中,在导线环中有感应电动势大小:td d Φ=εaIR q 21φφ-=感应电流为:tR Ri d d 1Φ==ε则沿导线环流过的电量为:∆Φ=⋅Φ==⎰⎰Rt t R t i q 1d d d 1daR Ir R r a I R S B 212120200μππμ=⋅⋅=⋅∆≈[ C ]6.(自测提高4)有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为r 1和r 2.管内充满均匀介质,其磁导率分别为1和2.设r 1∶r 2=1∶2,1∶2=2∶1,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比L 1∶L 2与磁能之比W m 1∶W m 2分别为:(A) L 1∶L 2=1∶1,W m 1∶W m 2 =1∶1. (B) L 1∶L 2=1∶2,W m 1∶W m 2 =1∶1. (C) L 1∶L 2=1∶2,W m 1∶W m 2 =1∶2. (D) L 1∶L 2=2∶1,W m 1∶W m 2 =2∶1. 【解析】自感系数为l r n V n L 222πμμ==,磁能为221LI W m =[ B ]7.(附录C3)在圆柱形空间内有一磁感应强度为B 的均匀磁场,如图所示,B的大小以速率dB/dt 变化。
大学物理答案
《大学物理CII 》作业 No.04 电磁感应与电磁理论班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______一、选择题: 一、选择题1.如图,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B中以速度v移动,直导线ab 中的电动势为[ ] (A) Bl v (B) Bl v sin α(C) Bl v cosα(D) 0解:直导线ab 中的感应电动势为动生电动势,如图有ααεsin d 90cos sin d )(0Blv l vB l B v l ==⨯=⎰⎰⋅选B2.一矩形线框长为a 宽为b ,置于均匀磁场中,线框绕OO ′ 轴以匀角速度ω旋转(如图所示)。
设0=t 时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为: [ ](A) t abB ωcos 2 (B) abB ω(C) t abB ωωcos 21(D) t abB ωωcos(E) t abB ωωsin解:因矩形线框绕OO ′ 轴在均匀磁场中以匀角速度ω旋转,则由图示有任一时刻穿过线框的磁通量为⎰=-=⋅=)sin()90cos(d t Bab t Bab S B ωωΦ,则由法拉第电磁感应定律得线框内的感应电动势大小:t abB t i ωωΦcos /d d =-=选D3.圆铜盘水平放置在均匀磁场中,B的方向垂直盘面向上。
当铜盘绕通过中心垂直于盘面的轴沿图示方向转动时, [ ](A) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的相反方向流动 (B) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的方向流动 (C) 铜盘上产生涡流 (D) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘边缘处电势最高 (E) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘中心处电势最高解:铜盘旋转时,可以视为是沿半径方向的铜导线在做切割磁力线的运动,铜盘上有感应电动势产生(动生电动势),且由⎰⋅⨯=ε沿半径l B vd )(知铜盘边缘处电势最高。
故选D4.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,I 以t ω-ItId d 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则:[ ](A)线圈中无感应电流 (B)线圈中感应电流为顺时针方向(C)线圈中感应电流为逆时针方向 (D)线圈中感应电流方向不确定解:因0d d >tI ,在回路产生的垂直于纸面向外的磁场⊗增强,根据愣次定律,回路中产生的感应电流应为顺时针方向,用以反抗原来磁通量的增加。
电磁感应 交变电流 分子动理论 气体 大周作业
电磁感应 交变电流 分子动理论 气体 大周作业一、选择题1.下列说法中正确的是A.线圈不闭合,即使穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中也没有感应电流B.闭合电路的一部分导体切割磁感线,电路中就有感应电流C.只要闭合电路的一部分在磁场中运动,电路中就有感应电流D.线圈所在区域的磁场发生变化,线圈中一定有感应电流2.如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m 的铜质矩形线圈,当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB 正上方...等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力N 及在水平方向运动趋势的正确判断是A.N 先小于mg 后大于mg ,运动趋势向左B.N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向左C.N 先小于mg 后大于mg ,运动趋势向右D.N 先大于mg 后小于mg ,运动趋势向右3.如图所示,一个小矩形线圈从高处自由落下,进入较小的有界匀强磁场,线圈平面和磁场保持垂直.设线圈下边刚进入磁场到上边刚接触磁场为A 过程;线圈全部进入磁场内运动为B 过程;线圈下边出磁场到上边刚出磁场为C 过程.则A.在A 过程中,线圈一定做加速运动B.在B 过程中,线圈机械能不变,并做自由落体运动C.在A 和C 过程中,线圈内电流方向相同D.在A 和C 过程中,通过线圈的截面的电量相同4.如图(a)、(b)所示的电路中,电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小,且小于灯A 的电阻,接通S ,使电路达到稳定,灯泡A 发光,则A.在电路(a)中,断开S 后,A 将逐渐变暗B.在电路(a)中,断开S 后,A 将先变得更亮,然后逐渐变暗C.在电路(b)中,断开S 后,A 将逐渐变暗D.在电路(b)中,断开S 后,A 将先变得更亮,然后渐渐变暗5.(08山东)两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L ,底端接阻值为R 的电阻.将质量为m 的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R 外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a →bC.金属棒的速度为v 时,所受的安培力大小为F =B 2L 2v RD.向下加速过程中,电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少6.(10山东)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1,原线圈输入电压的变化规律如图甲所示,副线圈所接电路如图乙所示,P 为滑动变阻器的触头.下列说法正确的是A.副线圈输出电压的频率为50 HzB.副线圈输出电压的有效值为31 VC.P 向右移动时,原、副线圈的电流比减小D.P 向右移动时,变压器的输出功率增加7.(08山东)如上图中图1、图2分别表示两种电压的波形,其中图1所示电压按正弦规律变化.下列说法正确的是A.图1所示电压经匝数比为10:1的变压器变压后,频率变为原来的110B.两种电压的有效值相等C.图1所示电压的瞬时值表达式为u =311sin100t VD.图1表示交流电,图2表示直流电8.(2009·高考北京理综)做布朗运动实验,得到某个观测记录如图.图中记录的是A.分子无规则运动的情况B.某个微粒做布朗运动的轨迹C.某个微粒做布朗运动的速度—时间图线D.按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线9.关于布朗运动的说法正确的是A.布朗运动是液体分子的运动B.悬浮在液体中的颗粒越大,其布朗运动越明显C.布朗运动是悬浮颗粒内部分子无规则运动的反映D.悬浮在液体中的颗粒越小,液体温度越高,布朗运动越明显10.(2009·郑州质量检测)只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体分子间的平均距离A.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和质量B.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度C.阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和体积D.该气体的摩尔质量、密度和体积11.一定质量的0°C 的冰熔解成0°C 的水,其总的分子平均动能EK ,分子势能EP ,以及内能E 的变化是A.EK 、EP 、E 均变大B.EK 、EP 、E 均变小C.EK 不变、EP 变大、E 变大D.EK 不变、EP 变小、E 变小t /10-2图乙--2 s) 图1 --2 s) 图212.如图所示,一端封闭的玻璃管开口向下竖直倒插在水银槽中,其位置保持固定。
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远离A 端运动,并始终保持回路是等边三角形,设滑动导线CD
到A 端的垂直距离为x,且时间t=0 时,
x=0, 试求,在下述两种不同的磁场情况下,回路中的感应电动
势和时间t 的关系。
i
动
dm
dt
=-2 3 3
B0 2t
2)B = B0 t
m (t) B S B0t x xtg
(2)电阻R上消耗的功率; (3)导线AB受到的磁场力。
解 (1) i BL 1(V ) A到B
(2)P
2 i
5(W )
R (3)dF Idl B IBdl
I i
R
F
dF
L
IBdl
i Bl
1.25( N )
0
R
6. 一金属圆环放置在竖直的磁场中。环以底边为 轴无滑动的自由倒下。初始偏离竖直面0.1rad, 磁场是0.5T,环半径r1=4cm, 截面半径r2=4mm, 电导率是4×107(Ωm)-1,重量是0.075N。若转动中 重力力矩与磁力矩平衡,求环倒下需要的时间。
绕其一端O 在平面内顺时针匀速转动,角速度为ω,O 点至导
线垂直距离r0 , 设长直导线在金属棒旋转平面内,试求: (1)金属棒转至与长直导线平行、且O 端向下时,棒内感应电
动势大小和方向;
(2)金属棒转至与长直导线垂直、且O 端靠近导线时,棒内的
感 应电动(势r 的 大Br )小和dlr方向。LBdl
电磁感应学作业答案
一、选择题 1.感生电动势产生的本质原因是 A.磁场对导体中自由电子的作用 B.静电场对导体中自由电子的作用 C.感生电场(涡旋电场)对导体中自由电子作用
2. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通 以相同变化的磁通量,环中:
A. 感应电动势不同 B. 感应电动势相同,感应电流相同 C. 感应电动势不同,感应电流相同 D.感应电动势相同,感应电流不同
A.
H dl
H dl
B.
H dl H dl
L1
L2
L1
L2
C. D. H dl H dl
L1
L2
H dl 0 L1
9.用线圈的自感系数L来表示载流线圈的磁场能
量公式
Wm
1 2
LI2
A.只适用于无限长密绕的螺线管
解 r12B sin
d dt
r12B cos
d
dt
B
R
2r1 r22
2r1
r22
θ
I r1 r22B cos d
R
2
dt
6. 一金属圆环放置在竖直的磁场中。环以底边为轴无滑动的自由 倒下。初始偏离竖直面0.1rad,磁场是0.5T,环半径r1=4cm, 截面 半径r2=4mm,电导率是4×107(Ωm)-1,重量是0.075N。若转动中重 力力矩与磁力矩平衡,求环倒下需要的时间。
3. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相 反电流I, I以dI/dt的变化率增长,一矩形线圈位 于导线平面内(如图),则
A.线圈中无感应电流; B.线圈中感应电流为顺时针方向; C.线圈中感应电流为逆时针方向; D.线圈中感应电流方向不确定。
4. 在通有电流I 无限长直导线所在平面内,有一 半经r 、电阻R 导线环,环中心距导线a ,且a >> r 。当导线电流切断后,导线环流过电量为
解
MB
Pm
B
2r13r22 B2 2
cos 2
d
dt
MG mgr1 sin
B
MB MG
θ
mgr1 sin
2r13r22B2 cos 2
2
d
dt
t 2 2r12r22B2 cos 2 d 2.11s
0.1 2mg sin
7.为了在一个1μF的电容器内产生1A的瞬时位 移电流,加在电容器上的电压变化率应该是多 大?
L
0
L
r
0I
dr 0 I L rdr
0 2 (r0 r)
2 0 r0 r
0 I 2
[L
r0
ln
r0
r0
L ]
方向:O N
4. 如图,真空中长直导线通有电流I=I(t),有一带滑动边 矩形导线框与长直导线平行共面,二者相距a,线框滑动 边与长直导线垂直,长度为b,并且以匀速ν滑动,若忽 略线框中自感电动势,开始时滑动边与对边重合。求:
b
2. 动生电动势的定义式为ε= (v B) d l a
与动生电动势相联系非静电力为 洛仑兹力 ,
其非静电性场强为EK =
v
B
。
3. 位移电流Id=
dΦe dt
,它与传导电流及运流
电流均能产生 磁 效应,但不能产生 热 效应。
4.涡旋电场由 变化的磁场 所激发,其环流数学
(2)金属棒转至与长直导线垂直、且O 端靠近
导 解线: 时d,棒(内r 的Br感) 应dlr电动势的大小和方向。
(r
rr B) dl
L
lBdl
L
0
1 B L2 1 0 I L2
2
2 2 r0
方向:O M
3.无限长直导线通过电流I,方向向上,导线旁有长度L金属棒,
I )
dt 2 a dt
5.如图,在磁感应强度B=0.5T匀强磁场中有一导
轨,导轨平面垂直磁场,长0.5m导线AB在导轨 上无摩擦以速度向右运动 4ms1,在运动过程
中,回路总电阻R=0.2Ω。不变。求 (1)导线AB产生动生电动势;
(2)电阻R上消耗的功率; (3)导线AB受到的磁场力。 (1)导线AB运动时产生的动生电动势;
2
2
i
dm
dt
kLt
方向a →b,顺时针。
2. 在等边三角形平面回路ADCA 中存在磁感应
强度为B 均匀磁场,方向垂直于回路平面,回
路CD 段为滑动导线,它以匀速V 远离A 端运动,
并始终保持回路是等边三角形,设滑动导线CD
到A 端的垂直距离为x,且时间t=0 时,
x=0, 试求,在下述两种不同的磁场情况下,回
感应电动势为
dB
S
。
dt
7. 用导线制成半径为r =10cm 的闭合线圈,其电 阻R=10 欧,均匀磁场B 垂直于线圈平面,欲使 电路中有一稳恒的感应电流 I =0.01A,B的变化 率应为dB/dt= 10/π 。
式中8R为.摩尔在气体常没量,T为有气体的自温度。由电荷和传导电流的变化电磁场中:
5.对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种 说法是正确的
A.位移电流是由变化电场产生的 B.位移电流是由变化磁场产生的 C.位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律 D.位移电流的磁效应不服从安培环路定理
6.在感应电场中电磁感应定律可写成
式中EK 为感应电场的电场强度,此式表明 A. 闭合曲线C 上EK 处处相等 B. 感应电场是保守力场 C.感应电场的电场线不是闭合曲线 D.感应电场不能像静电场那样引入电势概念
q CU
I dq C dU dt dt
dU I
dt
C
1.0106Vs1
(1)任意时刻矩形线框内的动生电动势;
(2)任意时刻矩形线框内的感应电动势。
解:
动
ab
Bdx
a
0 I 2
ln
ab a
m
B dS
ab 0I ldx 0l I ln a b
a 2x
2
a
dm
0
ln
a b dI (
l
7.面积为S和2S两圆线圈1,2如图放置。通有相
同电流I,线圈1电流产生的通过线圈2的磁通量
用Φ21表示,线圈2电流产生的通过线圈1的磁通 量用Φ12表示,则Φ21 与Φ12的大小关系为
A.12 221
B.12 21 / 2
C.21 12
D.21 12
8.如图,平板电容器充电时,沿环路L1、L2磁场 强度环流关系有
路中的感应电动势和时间t 的关系。
(1)B
B0
常矢量
(2)B B0t B0 常矢量
解: 1)(t) B S B0 x xtg
B0tg 2t 2
2. 在等边三角形平面回路ADCA 中存在磁感应强度为B 均匀磁
场,方向垂直于回路平面,回路CD 段为滑动导线,它以匀速V
三、计算题
1. 如图,匀强磁场B与矩形导线回路法线 n 成
60°角,B = kt(k为大于零的常数)。长为L
导体杆AB以匀速 u 向右平动,求回路中 t 时刻
感应电动势大小和方向(设t = 0 时,x = 0)。
解:
m
B
S
SB cos 60
1 kt Lt 1 kLt 2
B.只适用于单匝圆线圈
C.只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线管
D.适用于自感系数为L任意线圈
二、填空题
1. 长直导线通有电流I,与长直导线共面、垂直 于导线细金属棒AB,以速度V平行于导线作匀 速运动,问 (1)金属棒两端电势UA 和UB 哪个较高?UA (2)若电流I 反向,UA 和UB 哪个较高? UB (3)金属棒与导线平行,结果又如何?UA=UB