变化的电磁场

第十一章 变化的电磁场

一、选择题

1、如图所示，光滑固定导轨M 、N 水平放置，两根导体棒P 和Q 平行放在导轨上，形成一个闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时［ ］

(A) P 和Q 将互相靠近；(B)P 和Q 均向左运动；

(C)P 和Q 将互相远离； (D)P 和Q 均向右运动。

2、关于感应电动势的正确说法是：［ ］

(A)导体回路中的感应电动势的大小与穿过回路的磁感应通量成正比；

(B)当导体回路所构成的平面与磁场垂直时，平移导体回路不会产生感应电动势；

(C)只要导体回路所在处的磁场发生变化，回路中一定产生感应电动势；

(D)将导体回路改为绝缘体环，通过环的磁通量变化时，环中有可能产生感应电动势。

3、交流发电机是根据下列哪个原理制成的? ［ ］

(A)电磁感应； (B)通电线圈在磁场中受力转动；

(C)奥斯特实验； (D)磁极之间的相互作用。

4、对于法拉第电磁感应定律t

d d Φ-=ε,下列说法哪个是错误的：［ ］ (A)负号表示ε与Φ的方向相反；

(B)负号是约定ε和Φ的正方向符合右手螺旋配合关系时的结果；

(C)负号是楞次定律的体现；

(D)用上式可以确定感应电动势的大小和方向。

5、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)Blv (B)αsin Blv (C)αcos Blv (D) 0

6、如图：一闭合导体环，一半在匀强磁场中，另一半在磁场外，为了环中感生出顺时针方向的电流，则应：［ ］

(A)使环沿y 轴正向平动； (B)环不动，减弱磁场的磁感应强度；

(C)环不动，增强磁场的磁感应强度； (D)使环沿x 轴反向平动。 7、一根长度为L 的铜棒，在均匀磁场B 中以匀角速度ω绕通过其一

端的定轴旋转着，B 的方向垂直铜棒转动的平面，如图所示．设0=t 时，铜棒

与Ob 成θ 角（b 为铜棒转动的平面上的一个固定点），则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是［ ］

(A))cos(2θωω+t B L ；(B)t B L ωωcos 212；(C)B L 2ω；(D)B L 22

1ω。 8、感应电动势的方向服从楞次定律是由于［ ］

(A)动量守恒的要求；(B)电荷守恒的要求；

(C)能量守恒的要求；(D)与这些守恒律无关。

二、填空题

1、当穿过一个闭合导体回路所包围的面积内的 发生变化时，在导体回路中就会产生电流，这种现象称为电磁感应现象。

2、.用导线制造成一半径为m 10.0=r 的闭合圆形线圈，其电阻Ω=10R ，均匀磁场B 垂直于线圈平面。欲使电路有一稳定的感应电流A 01.0=i ，B 的变化率应为___________。

3、楞次定律：感生电流的磁场所产生的磁通量总是_________________________。

4、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 。

5、.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，并各以

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_______________________。

三、判断题

1、导体不存在时，在变化的磁场周围不存在感生电场。（ ）

2、电源的电动势是将负电荷从电源的负极通过电源内部移到电源正极时，非静电力作的功。（ ）

3、电动势用正、负来表示方向，它是矢量。（ ）

4、感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。（ ）

四、计算题

1、一载流长直导线中电流为I ，一矩形线框置于同一平面中，线框以速度v 垂直于导体运动，如图所示。当线框AB 边与导线的距离为d 时，试用法拉第电磁感应定律求出此时线框内的感应电动势，并标明其方向。

2、两个同轴放置的圆形线圈C 1和C 2，C 1的面积S =4.0cm 2，共有50匝；C 2的半径R =20cm ，共有100匝。当C 2中的电流以50A/s 的变化率减小时，求C 1中的互感电动势。

第十一章答案

选择题： 1-5 ADAAD 6-8 BDC 填空题：1、磁通量； 2、1s T 18.3-⋅；3、反抗回路中原磁通量的改变；4、6V ；

5、顺时针方向。

判断题：1、错；2、错；3、错；4、错；5、对。

计算题：

1、解：如图所示，以长直导线为坐标原点取x 轴向右。t 时刻AB 边距长直导线为x 。 在框内取宽为x d 的面元x b S d d =，面元法线垂直纸面向里，穿过矩形框的磁通量为

x x

Ib a x x d π20⎰+=Φμx

a x I

b +=ln π20μ -=εt d d Φt x x a x x Ib d d ln d d π20⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=μ()

a x x a Ibv +=π20μ 当d x =时矩形框上的电动势为()

a d d a Ibv +=π20με0>

1题图 2题图

即矩形框电动势ε的方向为ADCBA 。也可以用楞次定律判定框内电动势方向。

1、 解：设C 2通以电流I 2，圆心处的磁感应强度大小为R I N B 2220μ= 通过C1线圈的全磁通BS N 112=ψR S

I N N 22210μ=

C 2中的电流变化率为s A t I /50d d 2-= C 1中的互感电动势-=ψ-=dt d 121εdt dI R S N N 22102μV 41014.3-⨯=