2022年2022年练习十磁感应强度洛伦兹力 .pdf

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1、练习十 磁感应强度洛伦兹力一. 选择题1.一个动量为p 电子，沿图10.1 所示的方向入射并能穿过一个宽度为D、磁感应强度为B（方向垂直纸面向外）的均匀磁场区域，则该电子出射方向和入射方向间的夹角为(A) =arccos(eBD/p).(B) =arcsin(eBD/p).(C) =arcsin BD /(ep).(D) =arccosBD/(e p).2.一均匀磁场，其磁感应强度方向垂直于纸面，两带电粒子在该磁场中的运动轨迹如图10.2 所示，则(A) 两粒子的电荷必然同号.(B) 粒子的电荷可以同号也可以异号.(C) 两粒子的动量大小必然不同.(D) 两粒子的运动周期必然不同.3.一运动电

2、荷q，质量为m，以初速v0进入均匀磁场，若v0与磁场方向的夹角为，则(A)其动能改变，动量不变.(B) 其动能和动量都改变.(C) 其动能不变，动量改变.(D) 其动能、动量都不变.4.两个电子a 和 b同时由电子枪射出，垂直进入均匀磁场，速率分别为v 和 2v，经磁场偏转后，它们是(A)a、b 同时回到出发点.(B) a、b 都不会回到出发点.(C) a 先回到出发点 .(D) b 先回到出发点 .5. 如图 10.3 所示两个比荷（q/m）相同的带导号电荷的粒子，以不同的初速度v1和 v2（ v1v2）射入匀强磁场B 中，设 T1、T2分别为两粒子作圆周运动的周期，则以下结论正确的是：(A

3、) T1 = T2，q1和 q2都向顺时针方向旋转；(B) T1 = T 2，q1和 q2都向逆时针方向旋转(C) T1T2，q1向顺时针方向旋转，q2向逆时针方向旋转；(D) T1 = T2，q1向顺时针方向旋转，q2向逆时针方向旋转；二. 填空题1. 一电子在 B=2103T 的磁场中沿半径为R=2 102m、螺距为 h=5.0102m 的螺旋运动，如图10.4 所示，则磁场的方向, 电子速度大小为.2. 磁场中某点处的磁感应强度B=0.40i0.20j (T), 一电子以速度v=0.50 106i+1.0106j (m/s) 通 过该点 , 则 作 用于 该 电 子上的 磁 场 力F=

4、.3.在匀强磁场中， 电子以速率v=8.0 105m/s 作半径 R=0.5cm 的圆周 -e B D 图 10.1 B 图 10.2 + v1 v2 Bq1 q2 图 10.3 U U U U U R h 图 10.4 R B O O图 10.5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 18 页 - - - - - - - - - 运动 . 则磁场的磁感应强度的大小B= .三. 计算题1.如图 10.5 所示，一平面塑料圆盘，半径为R ，表面均匀带电,电荷面密度

5、为，假定盘绕其轴线OO 以角速度转动，磁场B 垂直于轴线OO ，求圆盘所受磁力矩的大小。2. 如图 10.6 所示，有一电子以初速度v0沿与均匀磁场B 成角度的方向射入磁场空间.试证明当图中的距离L=2 menv0cos /(eB) 时， （其中me为电子质量， e 为电子电量的绝对值，n=1，2），电子经过一段飞行后恰好打在图中的O 点.练习十一霍尔效应安培力一. 选择题1. 一 铜 板 厚 度 为D=1.00mm, 放 置 在 磁 感 应 强 度 为B=1.35T 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图11.1 所示 ,现测得铜板上下两面电势差为V=1.10 105V,已知铜板中自

6、由电子数密度n=4.20 1028m3, 则此铜板中的电流为(A) 82.2A.(B) 54.8A .(C) 30.8A .(D) 22.2A .2. 如图 11.2,匀强磁场中有一矩形通电线圈,它的平面与磁场平行 ,在磁场作用下 ,线圈发生转动 ,其方向是(A) ab 边转入纸内 , cd 边转出纸外 .(B) ab 边转出纸外 , cd边转入纸内 .(C) ad 边转入纸内 , bc边转出纸外 .(D) ad 边转出纸外 , bc 边转入纸内 .3.如图 11.3 所示 ,电流元 I1dl1和 I2dl2在同一平面内,相距为r, I1dl1与两电流元的连线r 的夹角为1 , I2dl2与

7、r 的夹角为2 ,则 I2dl2受 I1dl1作用的安培力的大小为(电流元 Idl 在距其为r 的空间点激发的磁场的磁感应强度为30d4drIrlB) (A) 0 I1 I2d l1d l2 / ( 4 r2 ) .(B)0 I1 I2d l1d l2 sin1 sin2/ ( 4 r2 ) .(C) 0 I1 I2d l1d l2 sin1 / ( 4 r2 ) .(D)0 I1 I2d l1d l2 sin2 / ( 4 r2 ) .4.如图 11.4,将一导线密绕成内半径为R1，外半径为R2 的园形平面线圈，导线的直径为d，电流为 I，则此线圈磁矩的大小为(A)(R22R12)I .(B

8、)(R23R13)I （3 d）.(C) (R22R12) I （3 d）. (D)(R22 + R12)I （3 d） .5.通有电流I 的正方形线圈MNOP ，边长为 a（如图11.5） ，放置在均匀磁场中，已知磁感应强度B 沿 Z 轴方向，则线圈所受的磁力矩 M 为v0 B meeO L 图 10.6 V I D B 图 11.1 a b c d B 图 11.2 I1dl1 I2dl2 r 1 2 图 11.3 R1 R2 图 11.4 x y z B O M N P 30图 11.5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -

9、 - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 18 页 - - - - - - - - - (A) I a2 B ，沿 y 负方向 .(B) I a2 B/2 ，沿 z 方向 .(C) I a2 B ，沿 y 方向 .(D) I a2 B/2 ，沿 y 方向 . 二. 填空题1.如图 11.6 所示 ,在真空中有一半径为a 的 3/4 园弧形的导线 ,其中通以稳恒电流I,导线置于均匀外磁场B 中,且 B 与导线所在平面垂直,则该圆弧载流导线bc 所受的磁力大小为.2.平面线圈的磁矩Pm=ISn，其中S 是电流为I 的平面线圈，n 是线圈的；按右手螺旋法则，当四指的方向

10、代表方向时，大姆指的方向代表方向 .3.一个半径为R、电荷面密度为的均匀带电圆盘，以角速度绕过圆心且垂直盘面的轴线 AA 旋转， 今将其放入磁感应强度为B 的均匀外磁场中，B 的方向垂直于轴线AA ，在距盘心为 r 处取一宽为dr 的与盘同心的圆环，则圆环内相当于有电流，该微 元 电 流 环 磁 矩 的 大 小 为， 该 微 元 电 流 环 所 受 磁 力 矩 的 大 小为，圆盘所受合力矩的大小为.三. 计算题1.在霍耳效应实验中，宽 1.0cm， 长 4.0cm，厚 1.0 103cm 的导体，沿长度方向载有3.0A的电流，此导体片放在与其垂直的匀强磁场(B=1.5T)中，产生1.0 105

11、V 的横向电压，试由这些数椐求：（1）载流子的漂移速度； （2）每立方厘米的载流子数目；（3）假设载流子是电子，试就此题作图，画出电流方向、磁场方向及霍耳电压的极性. 2.如图 11.7 所示，水平面内有一圆形导体轨道，匀强磁场B 的方向与水平面垂直，一金属杆OM（质量为 m）可在轨道上绕O 运转，轨道半径为a. 若金属杆与轨道的摩擦力正比于M 点的速度，比例系数为 k，试求（ 1）若保持回路中的电流不变，开始时金属杆处于静止，则 t 时刻金属杆的角速度等于多少？（ 2）为使金属杆不动，在M 点应加多少的切向力. 练习十二毕奥萨伐尔定律一. 选择题1.宽为 a，厚度可以忽略不计的无限长扁平载流

12、金属片，如图12.1 所示，中心轴线上方一点P 的磁感应强度的方向是(A) 沿 y 轴正向 .(B) 沿 z 轴负向 .(C) 沿 y 轴负向 .(D) 沿 x 轴正向 . 2.两无限长载流导线，如图 12.2 放置， 则坐标原点的 I B b c a a 图 11.6 O M B R 图 11.7 x y z P -a/2 a/2 I图 12.1 x y z -aaIIO 图 12.2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 18 页 - - - - - - -

13、 - - 磁感应强度的大小和方向分别为：(A)20 I (2 a) ,在 yz 面内，与 y 成 45 角.(B)20 I (2 a) ,在 yz 面内，与 y 成 135 角.(C)20 I (2 a) ,在 xy 面内，与 x 成 45 角.(D)20 I (2 a) ,在 zx 面内，与 z 成 45 角.3.一无限长载流导线， 弯成如图 12.3 所示的形状，其中 ABCD段在 xOy 平面内， BCD 弧是半径为R 的半圆弧， DE 段平行于Oz 轴，则圆心处的磁感应强度为(A) j 0 I (4 R) + k 0I (4R)0 I (4R) .(B) j 0 I (4 R) k 0

14、 I (4 R) + 0 I (4R) .(C) j 0 I (4 R) + k 0I (4 R)+0 I (4R) .(D) j 0 I (4 R) k 0I (4 R)0 I (4R) .4.一电流元 i d l 位于直角坐标系原点，电流沿Z 轴方向 ,空间点 P ( x , y , z)的磁感应强度沿x 轴的分量是：(A) 0 .(B) (0 4 )i y d l ( x2 + y2 +z2 )3/2 .(C) (0 4 )i x d l ( x2 + y2 +z2 )3/2 .(D) (0 4 )i y d l ( x2 + y2 +z2 ).5.电流 I 由长直导线1 沿垂直 bc

15、边方向经 a点流入一电阻均匀分布的正三角形线框,再由 b点沿垂直 ac 边方向流出 ,经长直导线 2 返回电源(如图 12.4)，若载流直导线1、2 和三角形框在框中心O 点产生的磁感应强度分别用B1 、 B2和 B3 表示，则 O 点的磁感应强度大小(A) B = 0，因为 B1 = B2 = B3 = 0 .(B) B = 0，因为虽然B10,B2 0,但 B1 +B2 = 0 ,B3 = 0.(C) B 0，因为虽然B3 =0，但 B1 +B2 0.(D) B 0，因为虽然B1 +B2 = 0，但 B3 0 .二. 填空题1.氢原子中的电子，以速度v 在半径 r 的圆周上作匀速圆周运动，

16、它等效于一圆电流，其电流 I 用 v 、r、e （电子电量）表示的关系式为I = ，此圆电流在中心产生的磁场为 B=，它的磁矩为pm= .2.真空中稳恒电流I 流过两个半径分别为 R1 、 R2的同心半圆形导线，两半圆导线间由沿直径的直导线连接，电流沿直导线流入(1) 如果两个半圆面共面，如图 12.5(1)，圆心 O 点磁感应强度B0 的大小为，方向为；(2) 如果两个半圆面正交，如图 12.5(2)，则 圆 心O点 磁 感 应 强 度B0 的 大 小为，B0的方向与 y 轴的夹角为.3.在真空中 ,电流由长直导线1沿半径方向经a 点流入一电阻均匀分布的圆环 ,再由b 点沿切向流出 ,经长直

17、导线2 返回电源（如图12.6）,已知直导线上的电流强度为I ,圆环半径为 R,aOb= 90 ,则圆心 O 点处的磁感应强度的大小B = .y -Rx z RI I O A B C D E 图 12.3 1 2 O a b c I I 图 12.4 I I O O I I x y z R1 R2 R2 R1 (1) (2) 图 12.5 1 2 a b O I I 图 12.6 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 18 页 - - - - - - - - -

18、 三. 计算题1.一半径 R = 1.0cm 的无限长 1/4 圆柱面形金属片， 沿轴向通有电流I = 10.0A 的电流， 设电流在金属片上均匀分布，试求圆柱轴线上任意一点 P 的磁感应强度 .2. 如图 12.6,将一导线由内向外密绕成内半径为R1， 外半径为 R2 的园形平面线圈，共有N 匝，设电流为I，求此园形平面载流线圈在中心O 处产生的磁感应强度的大小. 练习十三毕奥萨伐尔定律（续）安培环路定律一. 选择题1.图 13.1 为磁场 B 中的一袋形曲面，曲面的边缘为一半径等于 R 的圆，此圆面的平面与磁感应强度B 的方向成/6 角，则此袋形曲面的磁通量m（设袋形曲面的法线向外）为(A

19、)R2B.(B)3 R2B/2.(C) R2B 2 .(D) R2B 2 .2.如图 13.2 所示，XY 平面内有两相距为L 的无限长直载流导线，电流的大小相等，方向相同且平行于X 轴，距坐标原点均为 a，Z 轴上有一点P 距两电流均为2a，则 P 点的磁感应强度 B(A) 大小为30I （4 a） ，方向沿Z 轴正向 .(B) 大小为0I （4 a） ，方向沿 Z 轴正向 . (C) 大小为30I （4 a） ，方向沿Y 轴正向 .(D) 大小为30I （4 a） ，方向沿Y 轴负向 .3.如图 13.3所示的电路 ,设线圈导线的截面积相同,材料相同 ,则 O 点处磁感应强度大小为(A)

20、0.(B)0I /(8R).(C)0I /(4R).(D)0I /(2R). 4.电流 I1穿过一回路l ，而电流 I2 则在回路的外面，于是有(A) l 上各点的B 及积分lB dl都只与 I1有关 .(B) l 上各点的 B 只与 I1有关，积分lB dl与 I1、I2有关 .(C) l 上各点的 B 与 I1、I2有关，积分lB dl与 I2无关 .(D) l 上各点的 B 及积分lB dl都与 I1、 I2有关 .5.对于某一回路l ，积分lB dl等于零，则可以断定(A) 回路 l 内一定有电流 .(B) 回路 l 内可能有电流 .(C) 回路 l 内一定无电流 .R1 R2 图 1

21、2.7 30S B 图 13.1 P O x y z -a a 2a 2a I I 图 13.2 /2 I I O 图 13.3 O x y z 图 13.4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 18 页 - - - - - - - - - (D) 回路 l 内可能有电流，但代数和为零.二. 填空题1.其圆心重合，相互正交的，半径均为R 的两平面圆形线圈，匝数均为N，电流均为I ， 且 接 触 点 处 相 互 绝 缘 ， 如 图13.4所 示 ， 则 圆 心O

22、 处 磁 感 应 强 度 的 矢 量 式为.2.一带正电荷q 的粒子以速率v 从 X 负方向飞过来向X 正方向飞去， 当它经过坐标原点时，在X 轴上的 x0处的磁感应强度矢量表达式为，在 Y 轴上的y0处的磁感应强度矢量表达式为.3. 如图 13.5 所示，真空中有两圆形电流I1和 I2 和三个环路L1 L2 L3，则安培环路定律的表达式为lBd1L= ，lB d2L= ,lB d3L= .三. 计算题1. 在一半径R=1.0cm 的无限长半圆柱面形金属薄片中，自上而下地有I=5.0A 的电流通过 ,如图13.6 所示 ,试求圆柱轴线上任意一点P的磁感应强度B 的大小及方向 .2. 试用安培环

23、路定律和磁场的高斯定理证明磁力线处处平行的无电流空间的磁场为匀强磁场. 练习十四安培环路定律（续）变化电场激发的磁场一. 选择题4.位移电流与传导电流一样(A) 都是由载流子的定向移动产生的；(B) 都可以激发磁场；(C) 都可以用电流表测量其大小；(D) 都一样产生热效应.2.如图 14.1 所示 ,有两根无限长直载流导线平行放置,电流分别为I1和 I2, L 是空间一闭曲线,I1在 L 内,I2在 L 外,P是 L 上的一点 ,今将 I2在 L 外向 I1移近时 ,则有(A) lB dL与 BP同时改变 .(B) lB dL与 BP都不改变 .(C) lB dL不变 ,BP改变 .(D)

24、lB dL改变 ,BP不变 .3.如图 14.2,一环形电流I 和一回路 l，则积分lB dl应等于(A)0.(B) 2 I .(C) 20I .(D) 20I .4.对于某一回路l，积分lBdl0I0，则可以肯定(A)回路上有些点的B 可能为零，有些可能不为零，或所有点可能全不为零.(B) 回路上所有点的B 一定不为零 .I1 I2 L1 L2 L3 图 13.5 PIx y z 图 13.6 P I2 I1 L图 14.1 I l 图 14.2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -

25、 - - 第 6 页，共 18 页 - - - - - - - - - (C) 回路上有些点的B 一定为零 .(D) 回路上所有点的B 可能都为零 .5.载流空心圆柱导体的内外半径分别为a 和 b，电流在导体截面上均匀分布，则空间各点的 Br 曲线应为图14.3 中的哪一图二. 填空题1.长度为 L,半径为 R 的有限长载流圆柱，电流为I, 用安培环路定律（填能或不能）计算此电流产生的磁场. 设想此有限长载流圆柱与其它导线组成电流为I 的闭合电路，如以此圆柱轴线为心作一圆形回路l , l 的半径为 r（ rR）, 回路平面垂直电流轴线,则积分lB dl应等于.2.如图 14.4所示 , 两条平

26、行的半径为a的无限长直载流导线A、B 相距为 d,电流为 I，P1、 P2、P3分别距电流A 为 x1、x2、x3, 它们与电流A、B的轴线共面,则它们的磁感应强度的大小分别为B P1, B P2= ,BP3= .3.半径 R=0.1m 的两块圆板 ,构成平行板电容器,放在真空中 ,今对电容器匀速充电,使两板间电场的变化率为dE/dt=1.0 1013Vm-1s-1,则两板间位移电流的大小为,板间一点 P,距中心线为r=0.05 m,则 P 点处的磁感应强度为 Bp= .三. 计算题1.空气平行板电容器接在电动势为的电源两端，如图14.5 所示，回路电阻和电源内阻均忽略不计，今将电容两极板以速

27、率v 匀速拉开，当两极板间距为x 时，求电容器内位移电流密度的大小和方向 .2.图 14.6 所示是一根外半径为R1的无限长圆柱形导体管的横截面， 管内空心部分的半径为R2，空心部分的轴与圆柱的轴相平行但不重合，两轴间的距离为 a， 且 aR2， 现有电流I 沿导体管流动，电流均匀分布在管的横截面上，电流方向与管的轴线平行，求（1）圆柱轴线上的磁感应强度 的 大 小 ；（ 2 ） 空 心 部 分 轴 线 上 的 磁 感 应 强 度 的 大 小 ；（ 3 ） 设R1=10mm, R2=0.5mm,a=5.0mm,I=20A, 分别计算上述两处磁感应强度的大小. 练习十五静磁场中的磁介质一. 选择

28、题1.磁介质的三种，用相对磁导率r表征它们各自的特性时B r a b O (A) B r a b O (B) B r a b O (C) B r a b O (D) 图 14.3 d x I I P1 P2 P3 AB图 14.4A B x 图 14.5 O OI 图 14.6 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 18 页 - - - - - - - - - (A) 顺磁质r 0 ，抗磁质r 0 ， 铁磁质r 1.(B) 顺磁质r 1 ，抗磁质r= 1 ， 铁

29、磁质r 1.(C) 顺磁质r 1 ，抗磁质r 1 ， 铁磁质r 1.(D) 顺磁质r 0 ，抗磁质r 0 ， 铁磁质r 1.2.公式（ 1） H = B 0M ， （ 2）M =m H 和（ 3）B= H 的运用范围是(A) 它们都适用于任何磁介质.(B) 它们都只适用于各向同性磁介质.(C)（1）式适用于任何介质， （2）式和（ 3）式只适用于各向同性介质.(D) 它们都只适用于各向异性介质.3.关于环路 l 上的 H 及对环路 l 的积分llHd，以下说法正确的是(A) H 与整个磁场空间的所有传导电流，磁化电流有关，而llHd只与环路l 内的传导电流有关；(B) H 与llHd都只与环路

30、内的传导电流有关；(C) H 与llHd都与整个磁场空间内的所有传导电流有关；(D) H 与llHd都与空间内的传导电流和磁化电流有关.4.磁化强度 M(A) 只与磁化电流产生的磁场有关.(B) 与外磁场和磁化电流产生的场有关.(C) 只与外磁场有关.(D) 只与介质本身的性质有关，与磁场无关.5.以下说法中正确的是(A) 若闭曲线L 内没有包围传导电流，则曲线L 上各点的H 必等于零；(B) 对于抗磁质， B 与 H 一定同向；(C) H 仅与传导电流有关；(D) 闭曲线 L 上各点 H 为零，则该曲线所包围的传导电流的代数和必为零.二. 填空题1. 如图 15.1 所示的两种不同铁磁质的磁

31、滞回线中，适合制造永久磁铁的是磁介质， 适合制造变压器铁芯的是磁介质.2. 一个绕有500 匝导线的平均周长50cm 的细环 ,载有0.3A 电流时，铁芯的相对磁导率为600 (1) 铁芯中的磁感应强度B 为；(2) 铁芯中的磁场强度H 为.3.图 15.2 中为三种不同的磁介质的BH 关系曲线， 其中虚线表示的是B =0H 的关系，说明a、 b、c 各代表哪一类磁介质的BH 关系曲线：a 代表的 BH 关系曲线；b 代表的 BH 关系曲线；c 代表的 BH 关系曲线 .三. 计算题B H O 磁介质 1 磁介质 2 图 15.1 B H O a b c 图 15.2 名师资料总结 - - -

32、精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 18 页 - - - - - - - - - 1.一铁环中心线周长L = 30cm ，横截面 S =1.0cm2, 环上紧密地绕有N = 300 匝的线圈 ,当导线中电流I =32mA时 ,通过环截面的磁通量= 2.0106 Wb ，试求铁芯的磁化率m.2.一根无限长同轴电缆由半径为R1的长导线和套在它外面的内半径为R2、外半径为R3的同轴导体圆筒组成，中间充满磁导率为的各向同性均匀非铁磁绝缘材料，如图15.3，传导电流I 沿导线向右流去，由圆筒向

33、左流回，在它们的截面上电流都是均匀分布的，求同轴线内外的磁感应强度大小的分布.练习十六静磁场习题课一. 选择题1. 边长为 l 的正方形线圈，分别用图16.2 所示两种方式通以电流I（其中 ab、cd 与正方形共面），在这两种情况下，线圈在其中心产生的磁感强度的大小分别为：(A) B1 = 0 . B2 = 0. (B) B1 = 0 . lIB0222(C) lIB0122. B2=0 . (D) lIB0122. lIB0222. 2.在磁场方向和导体中电流方向不变的条件下(A)导体中的载流子所受磁场力的方向与载流子的种类（正负） 无关， 产生霍耳电压的正负与载流子的种类有关.(B) 导体

34、中的载流子所受磁场力的方向与载流子的种类（正负）无关，产生霍耳电压的正负与载流子的种类无关.(C) 导体中的载流子所受磁场力的方向与载流子的种类（正负）有关，产生霍耳电压的正负与载流子的种类无关.(D) 导体中的载流子所受磁场力的方向与载流子的种类（正负）有关，产生霍耳电压的正负与载流子的种类有关.3.在磁场方向和导体中电流方向不变的条件下(A) 导体中的载流子所受磁场力的方向与载流子的种类（正负）无关，导线所受的安培力的方向与载流子的种类有关.(B) 导体中的载流子所受磁场力的方向与载流子的种类（正负）有关，导线所受的安培力的方向与载流子的种类有关.(C) 导体中的载流子所受磁场力的方向与载

35、流子的种类（正负）无关，导线所受的安培力的方向与载流子的种类无关.(D) 导体中的载流子所受磁场力的方向与载流子的种类（正负）有关，导线所受的安培力的方向与载流子的种类无关.4.无限长直电流产生磁场的公式为B = 0 I (2 r),以下说法正确的是R1 R2 R3 I 图 15.3 图 16.2 I B1 l (1) c d b a I I B2 l (2) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 18 页 - - - - - - - - - (A) 此公式中只

36、要求导线为直导线；(B) 此公式中只要求导线为无限长，且截面必须为圆形；(C) 当 r = 0 时，此公式不适用，因为磁感强度B 为无限大；(D) 当 r = 0 时，此公式不适用，因为此时场点到导线的距离不是远大于导线的截面尺寸，导线不能看成无限细.5.安培环路定律lB dl=0I 中的电流 I(A) 必须穿过回路l 所圆的曲面，且必须为无限长的直线.(B) 必须穿过回路l 所圆的曲面，但可以为有限长的直线.(C) 不必穿过回路l 所圆的曲面，但必须闭合.(D) 必须穿过回路l 所圆的曲面，且必须闭合.二. 填空题1.图 16.1 示为磁场中的通电薄金属板，当磁感强度B 沿 X 轴负向，电流

37、I沿 Y 正向时，则金属板中对应于霍尔电场的电场强度EH的方向沿.2.如图 16.2，均匀磁场中放一均匀带正电荷的圆环， 其电荷线密度为， 圆环可绕与环面垂直的轴旋转，当圆环以角速度转动时，圆环受到的磁力矩的大小为，其方向为.3.在氢原子中，若视电子(质量为m，电量为e) 绕质子作半径为 r ，角速度为的匀速圆周运动，那么，电子作匀速圆周运动所等效的环形电流I = ； 电子的轨道磁矩为Pm= .三. 计算题1.有一根质量为m 的倒 U 形导线， 两端浸没在水银槽中，导线的上段l 处于均匀磁场B中，如图 16.3，如果使一个电流脉冲，即电量q =titd通过导线，这导线就会跳起来，假定电流脉冲的

38、持续时间t 同导线跳起来的时间t 相比为非常小， 试由导线所达高度h 计算电流脉冲的大小，设B=0.1T ，m=10 103kg ，l=0.2m，h=0.3m. （提示：利用动量原理求冲量，并找出titd与冲量tFtd的关系）2.如图 16.4 所示，将一无限大均匀载流平面放入均匀磁场中， （设均匀磁场方向沿OX 轴正方向）且其电流方向与磁场方向垂直指向纸内， 已知放入后平面两侧的总磁感应强度分别为B1与 B2，求：(1) 原磁场的磁感应强度B0及此无限大均匀载流平面激发磁场的磁感应强度B ；(2) 此无限大均匀载流平面的面电流的线密度J；(3) 该载流平面上单位面积所受的磁场力大小及方向.

39、V I b B a x y z O 图 16.1 R O B图 16.2 l i B K 图 16.3 B1 B2 x y j O 图 16.4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 18 页 - - - - - - - - - 练习十七电磁感应定律动生电动势一. 选择题1.在一线圈回路中，规定满足如图17.1 所示的旋转方向时，电动势, 磁通量为正值。若磁铁沿箭头方向进入线圈，则有(A) d /dt 0, 0 .(B) d /dt 0, 0 .(C) d /

40、dt 0, 0 .(D) d /dt 0, 0 .2.一磁铁朝线圈运动，如图17.2 所示，则线圈内的感应电流的方向（以螺线管内流向为准）以及电表两端电位UA和 UB的高低为：(A) I 由 A 到 B，UAUB.(B) I 由 B 到 A，UAUB.(C) I 由 B 到 A，UAUB.(D) I 由 A 到 B，UAUB .3.一长直螺线管， 单位长度匝数为n 电流为 I， 其中部放一面积为A，总匝数为 N，电阻为 R 的测量线圈，如图17.3 所示，开始时螺线管与测量线圈的轴线平行，若将测量线圈翻转180，则通过测量线圈某导线截面上的电量q 为(A) 20nINA /R . (B) 0n

41、INA /R .(C) 0NIA /R . (D) 0nIA /R.4.若尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量，则在两环中(A)感应电动势不同，感应电流相同.(B) 感应电动势相同，感应电流也相同.(C) 感应电动势不同，感应电流也不同.(D) 感应电动势相同，感应电流不同.5.如 17.4 图，当无限长直电流旁的边长为l 的正方形回路abcda（回路与I 共面且 bc、da 与 I 平行）以速率v 向右运动时，则某时刻（此时ad距 I 为 r）回路的感应电动势的大小及感应电流的流向是：(A) rIvl20，电流流向dcba .(B) rIvl20，电流流向abcd.(C)

42、 )(220lrrIvl，电流流向dcba.(D) )(220lrrIvl，电流流向a b c d 二. 填空题1.如图 17.5 所示，一光滑的金属导轨置于均匀磁场B 中，导线 ab 长为 l，可在导轨上平行移动，速度为v，则回路中的感应S N v 图 17.1 G A B N S v 图 17.2 I I A 图 17.3 a b c d v I 图 17.4 a b R B v l 图 17.5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 18 页 - - -

43、 - - - - - - 电动势= ，UaUb（填） ，回路中的电流I= ，电阻R 上消耗的功率P= .2.如图 17.6 所示 ,长为 l 的导体棒 AB 在均匀磁场B 中绕通过C 点的轴 OO 转动， AC 长为 l 3，则 UBUA= , UAUC= , UBUC= . (当导体棒运动到如图所示的位置时 ,B 点的运动方向向里. ) 3.如图 17.7 所示，直角三角形金属框PQS 置于匀强磁场B 中， B平行于 PQ，当金属框绕 PQ 以角速度转动时， PS 边感应电动势的大小i= 方向，整个回路的感应电动势大小i= .(当金属框运动到如图所示的位置时,S 点的运动方向向里 . ) 三

44、. 计算题1.半径为 R 的四分之一圆弧导线位于均匀磁场B 中,圆弧的 a 端与圆心 O 的连线垂直于磁场，今以aO 为轴让圆弧ac 以角速度旋转，当转到如图17.8 所示的位置时 (此时 c 点的运动方向向里)， 求导线圆弧上的感应电动势.2.有一很长的长方形的U 形导轨，宽为 l，竖直放置，裸导线ab 可沿金属导轨（电阻忽略）无摩擦地下滑，导轨位于磁感应强度 B 水平均匀磁场中， 如图 17.9 所示，设导线 ab 的质量为 m，它在电路中的电阻为 R， abcd 形成回路，t = 0 时， v = 0，试求：导线ab 下滑的速度v 与时间 t 的函数关系 .练习十八感生电动势互感一. 选

45、择题1.如图 18.1 所示， 均匀磁场被局限在无限长圆柱形空间内，且成轴对称分布，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) 不为零，方向向上或向下.(C) 不为零，方向向左或向右.(D) 不为零，方向向内或向外.(E) 无法判定 .2.一无限长直螺线管内放置两段与其轴垂直的直线导体，如图18.2所示为此两段导体所处的螺线管截面，其中ab 段在直径上， cd 段在一条弦上，当螺线管通电的瞬间（电流方向如图）则ab、cd 两段导体中感生电动势的有无及导体两端电位高低情况为：(A) ab 中有感生电动势，cd 中无感生电动势，a端电位

46、高 .(B) ab 中有感生电动势，cd 中无感生电动势，b 端电位高 .(C) ab 中无感生电动势，cd 中有感生电动势，d 端电位高 .(D) ab 中无感生电动势，cd 中有感生电动势，c 端电位高 .A C B O Ol/3 2l/3 B 图 17.6 P Q S B a 图 17.7 a B c O a b c d l B 图 17.8 图 17.9 P B 图 18.1 a b c d I 图 18.2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 18

47、 页 - - - - - - - - - 3.圆电流外有一闭合回路，它们在同一平面内， ab是回路上的两点，如图 18.4 所示，当圆电流I 变化时，闭合回路上的感应电动势及a、b两点的电位差分别为：(A)闭合回路上有感应电动势，但不能引入电势差的概念.(B) 闭合回路上有感应电动势，UaU b0.(B) 闭合回路上有感应电动势，Ua U b0.(D) 闭合回路上无感应电动势，无电位差.4.在一个塑料圆筒上紧密地绕有两个完全相同的线圈aa和 bb ， 当线圈 aa和 bb 如图 18.4（1）绕制时其互感系数为M1，如图 18.4（2）绕制时其互感系数为M2，M1与 M2的关系是(A) M1

48、=M20.(B) M1 =M2 =0.(C) M1M2，M2 =0.(D) M1M2，M20.5.两个通有电流的平面圆线圈相距不远，如果要使其互感系数近似为零，则应调整线圈的取向使(A)两线圈平面都平行于两圆心的连线.(B) 两线圈平面都垂直于两圆心的连线.(C) 一个线圈平面平行于两圆心的连线，另一个线圈平面垂直于两圆心的连线 .(D) 两线圈中电流方向相反.二. 填空题1.单位长度匝数n=5000/m，截面S=2 103m2的螺绕环（可看作细螺绕环）套在一匝数为N=5，电阻 R=2.0的线圈 A 内（如图 18.5） ，如使螺绕环内的电流I 按每秒减少20A 的速率变化， 则线圈 A 内产

49、生的感应电动势为伏，感应电流为安，两秒内通过线圈 A 某一截面的感应电量为库仑 .2.面积为 S和 2S的两线圈 A、B，如图 16.6 所示放置，通有相同的电流 I，线圈 A 的电流所产生的磁场通过线圈B 的磁通量用BA表示，线 圈B 的 电 流 所 产 生 的 磁 场 通 过 线 圈A的 磁 通 量 用AB表 示 ， 则 二 者 的 关 系为.3.螺线管内放一个有2000 匝的、直径为2.5cm 的探测线圈，线圈平面与螺线管轴线垂直，线圈与外面的测电量的冲击电流计串联，整个回路中的串联电阻为1000，今让螺线管流过正向电流，待稳定后突然将电流反向，测得q=2.5 10-7C,则探测线圈处的

50、磁感应强度为.三. 计算题1.截流长直导线与矩形回路ABCD 共面，且导线平行于AB ，如图 18.7，求下列情况下ABCD 中的感应电动势：(1) 长直导线中电流恒定，t 时刻 ABCD 以垂直于导线的速度v 从图示初始位置远离导线匀速平移到某一位置时；(2) 长直导线中电流I = I0 sint，ABCD 不动；(3) 长直导线中电流I = I0 sint，ABCD 以垂直于导线的速度v 远离导线匀速运动，初始位置也如图.2.在半径为R 的圆柱形空间中存在着均匀磁场B，B 的方向与轴线平行，有一长为l0的金属棒AB，置于该磁场中，如图18.8 所示，a b I 图 18.3 （1）（2）a