大学物理 磁场、电磁感应练习题答案

磁场、电磁感应练习题答案

一、选择题

1. B

2. B

3. B

4.C

5.D

6.D

二、填空题

1. )(2)(0)(00c I b a I μμ

2. 匀速直线 匀速率圆周 等距螺旋

3. T 101

4.13-⨯==

eR mv B 垂直纸面向里 81057.1-⨯==v R t πS 4. IBa

5. 8 V

6. RC t

e RC E r -0

02επ－ 相反

7. 小于

8. t a nI m ωωπμcos 20－

9. 6.92

12==LI W J

三、小计算

1． 解：

由磁场高斯定理可知，通过闭合曲面的磁通量为0

20

r

B s s πφφφφ=-==+∴圆面圆面

2． 解： 方向向里方向向外；R l R I B R l R I B B B B B B B B B B l l l l l l πμπμ2222(00220110212

102

12121===+==+++= 0)0012

2121=∴=+∴=B B B l l I I l l

3． 建立坐标轴，以P 为原点O ，水平向左为坐标正方向。取微分元d x

方向垂直向里。

b b a a I x x a I dB B x xa I x I B x a I I a b b +=====

=⎰⎰+ln 2d 2d 22d d d 0000πμπμπμπμ

4．解：

方向向上。

方向垂直向外，

B

NIa

mB

M

NIa

NIs

m

2

2

90

sin=

=

=

=

5．解：在细环中作同心环路L

T

10

26

.2

10

72

300

600

10

4

Am

300

5.0

3.0

500

2

500

500

2

d

1

3

7

1

-

-

-

-

⨯

=

⨯

=

⨯

⨯

⨯

=

=

=

⨯

=

=

=

⋅

=

⋅∑

⎰

π

π

μ

μ

π

π

H

B

r

I

H

I

r

H

I

l

H

r

L

6．解：

T

10

5.0

5000

10

4

5000

10

2.0

1

3

7

3

-

-

-

⨯

=

⨯

⨯

⨯

=

=

=

⨯

=

π

π

μnI

B

n

7．解：

a

b

a

Ic

x

x

Ic

x

Bc

s

B

x

Bc

s

B

x

c

s

b

a

a

b

a

a

+

=

=

=

=

=

=

=

⎰

⎰

⎰+

+

ln

2

d

2

d

d

d

d

d

,

d

d

π

μ

π

μ

φ

φ

取微分元

四、计算题

1．解：在圆柱体内部与导体中心轴线相距为r处的磁感强度的大小，由安培环路定律可得：

)

(

22

0R

r

r

R

I

B≤

=

π

μ

因而，穿过导体内画点部分平面的磁通

1

φ为

R I r R R Ir s B s B R π

μπμφ4d 2d d 00201===⋅=⎰⎰⎰ 在圆形导体外，与导体中心轴线相距r 处的磁感强度大小为

)(20R r r I

B >=πμ

因而，穿过导体外画点部分平面的磁通2φ为

2ln 2Rd 2d 0202R I r r I s B R

R π

μπμφ⎰⎰==⋅ ＝ 穿过整个平面的磁通量

2ln 240021R I R I π

μπμφφφ+=+= 2． 解：

T 1007.2)11(4445000-⨯=+===

πμπμμR I B R I B R I B 半直线半圆 3． 解：

在棒上取微元l d

2021d d d )(d BL l lB l lB l B v L

ωωεωε===⋅⨯=⎰

方向沿棒指向O 点。

4．解：

⎰⎰===⋅⨯=50220150

1)51(21d d )(ob ,L b BL L B l Bl l B v L ab ωωωε 间的动生电动势为：则长为设 b 点电势高于O 点。

⎰⎰===⋅⨯=540220250

16)54(21d d )(L a BL L B l Bl l B v oa ωωωε 间的动生电动势：

a 点电势高于o 点。

22221210

350155015016BL BL BL BL ab ωωωωεεε==-=-=∴ 方向为a b →，a 端电势比b 端电势高。

5．解：