大学物理第8章习题

班级 学号 姓名 第8-1 电磁感应定律

1. 如图两个导体回路平行，共轴相对放置，相距为D ，若沿图中箭头所示

的方向观察到大回路中突然建立一个顺时针方向的电流时，小回路的感应

电流方向和所受到的力的性质是：( )

( A) 顺时针方向，斥力 ( B) 顺时针方向，吸力

( C) 逆时针方向，斥力 ( D) 逆时针方向，吸力

2. 如图一载流螺线管竖直放置，另一金属环从螺线管端上方沿管轴自由落下，

设下落过程中圆面始终保持水平，则圆环在图中A ，B ，C 三处的加速度大小关

系为：( )

( A) A B C a a a >> ( B) B A C a a a >>

( C) C A B a a a >> ( D) C B A a a a >>

3. 如图一矩形导体线圈放在均匀磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向里，

a ，

b 分别为线圈上下短边上的两个点，当线圈以速度v 垂直于磁场方向向

右运动时，则：( )

( A) ab 两点无电势差，线圈内无电流；

( B) ab 两点有电势差，且V a >V b ，线圈内无电流；

( C) ab 两点有电势差，且V b >V a ，线圈内有电流；

( D) ab 两点有电势差，且V b >V a ，线圈内无电流。

4. 如图所示中圆形导体在均匀磁场中发生热膨胀，则将沿它以逆时针方向感应出一电流。磁场的方向为 。

5. 如图所示，长螺线管横截面积为1S ，其上均匀密绕线圈，单位长度匝数为n ，且载有电流 1.5i A =，另有一N 匝密绕线圈套在螺线管外，并与螺线管共轴放置，其横截面积为2S 。在25ms 内，螺线管中的电流以稳定的速率降低到零。当电流正在变化时，线圈中所感应出的电动势有多大？

6. 如图所示，正方形的导线框边长为2.0cm ，一磁场指向页面外，大小由24.0B t y =给出。式中B 的单位为T ，t 的单位为s ，y 的单位为m ，确定当 2.5t s =时，环绕正方形的感应电动势，并指出方向。

班级 学号 姓名 第8-2 动生电动势，感生电动势

1. 在下列描述中正确的是：( )

(A) 感生电场和静电场一样，属于无势场；

(B) 感生电场和静电场的共同点，就是对场中的电荷具有作用力；

(C) 因为感生电场对电荷具有类似于静电场对电荷的作用力，所以在感生电场中也可类似于静电场一样引入电势；

(D) 感生电场和静电场一样，能脱离电荷而单独存在。

2. 一长直导线载有电流I ，在其旁放置一金属棒AB 如图，当AB 以匀速v 向上运动时，求AB 中的感应电动势大小，哪端电势高？

3. ab 、bc 两段导线，长度均为0.10m ，在b 处相接而成30℃，如图所示，若使导线在均匀磁场中以速率v =1.51m s -⋅向右运动，磁场B 的方向垂直纸面向里，B 的大小为2

2.510-⨯T ，问a 、c 之间的电势差为多少？哪一端电势高？若导线向上运动，则又如何？

4. 如图所示，一根长为L 的铜棒，位于方向垂直纸面向里的均匀磁场B 中，ab 沿逆时针方向绕O 轴匀速转动，角速度为ω，求a 、b 两端的电势差。

5. 如图所示，均匀磁场与导体回路的法线方向n e 的夹角为60θ=，磁感应强度B 的量值随时间线性增加，即(0)B kt k =>，ab 边的长度为l ，且以速度v 向右滑动，求任意时刻感应电动势的大小和方向（设0,0t x ==）。

a

b

ωB

班级 学号 姓名 第8-3 自感、互感、磁场能量

1. 一自感线圈中，电流强度在0.002 s 内均匀的由10 A 增加到12 A ，此过程中线圈内自感电动势为400 V ，则线圈的自感系数L= 。

2. 真空中两条相距2a 的平行长直导线，通以方向相同、大小相等的

电流I ，O 、P 两点与两导线在同一平面内，与导线的距离如图所示，

则O 点的磁场能量密度为 ，P 点的磁场能量密度

为 。

3. 一个长为L 的螺线管具有A 的横截面积，绕有N 匝线圈，则该线圈的自感L 为多少？若线圈中载有电流I 。则螺线管内磁场的能量密度为 ；螺线管磁场中存储的全部能量为 （忽略端效应）。

4. 一截面为长方形的环式螺线管（共N 匝）其尺寸如图所示，证明螺线管的自感为

。

20ln 2N h b L a μπ

=

5. 如图所示，设有一很长的同轴电缆，由内外圆筒组成，内筒半径为R1，外筒半径为R2，其间充满相对磁导率为μr的均匀磁介质，内圆筒载有恒定电流I，经外圆筒返回形成闭合回路。试用磁能的方法求长b的一段电缆的自感。（提示内圆筒内部以及外圆筒外部的磁感应强度均为0）。