13电磁感应习题解答14电磁场习题解答.pdf

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1、 整理为 word 格式 第十三章 电磁感应 一 选择题 3如图所示，一匀强磁场B垂直纸面向内，长为L的导线ab可以无摩擦地在导轨上滑动，除电阻R外，其它部分电阻不计，当ab以匀速v向右运动时，则外力的大小是：RLBRLBRLBRBLL B222222222 E.D.2 C.B.A.vvvvv 解：导线ab 的感应电动势vBL，当ab以匀速v向右运动时，导线ab受到的外力与安培力是一对平衡力，所以RLBLRBFFv22安外。所以选（D）4一根长度L的铜棒在均匀磁场B中以匀角速度旋转着，B的方向垂直铜棒转动的平面，如图，设t=0 时，铜棒与Ob成角，则在任一时刻t这根铜棒两端之间的感应电动势是：

2、（）A.)cos(2tBL B.tBLcos212 C.)cos(22tBL D.BL2 E.BL221 解：LLBLllBlB)00221dddvlBv（所以选（E）6半径为R的圆线圈处于均匀磁场B中，B垂直于线圈平面向上。如果磁感应强度为B=3 t2+2 t+1，则线圈中的感应电场为：（）A 2(3 t+1)R2,顺时针方向；2(3 t+1)R2,逆时针方向；C(3 t+1)R,顺时针方向；D(3 t+1)R,逆时针方向；解：由SBlEddit，则感应电场的大小满足 选择题 4 图 选择题 3 图 v 整理为 word 格式 2i)26(2RtRE 解出 Ei=(3 t+1)R 所以选（C

3、）。7在圆柱形空间内有感应强度B的均匀磁场，如图所示，B的大小以速率dB/dt变化，在磁场中有C，D两点，其间可放置直导线和弯曲导线，则()A电动势只在直导线中产生 B电动势只在弯曲导线中产生 C电动势在直导线和弯曲导线中产生，且两者大小相等 D直导线中的电动势小于弯曲导线中的电动势 解：在圆柱形空间内的感生电场是涡选场，电场线是与圆柱同轴的同心圆，因为lEdi，所以弯曲导线中的电动势比直导线中的电动势大。所以选（D）。二 填空题 1 如图所示，一很长的直导线通有交变电流I=I0 sint，它旁边有一长方形线圈ABCD，长为l，宽为b-a，线圈与导线在同一平面内，则回路ABCD中的感应电动势

4、。解：在矩形线圈上距直导线x处，取一宽为 dx，长为l，且与直导线平行的长条形面积，该面积上磁感应强度为xIB 20 磁通量 xxlISBd 2 dd0 整个线圈的磁通量 ablIxxIlbaln2 d 200 感应电动势 tIabltIabltcos)(ln2dd)(ln2dd000 2将条形磁铁插入与冲击电流计串联的金属环中时，有q=2.010-5C 的电荷通过电流计，若连接电流计的电路总电阻R=25，则穿过环磁通的变化DF=。解：感生电流tRRIdd，又因为tqIdd，所以有tqtRdddd，即 Wb105100.22545qR 8一个薄壁纸筒，长为 30cm、截面直径为 3.0cm，筒

5、上绕有 500 匝线圈，C D O 选择题 7 图 A B D C b a I l 填空题 1 图 整理为 word 格式 纸筒内用m r=5000 的铁芯充满，则线圈的自感系数为 。解：H)(7.3)015.0(3.0)500(10450002272SlNL 三 计算题 1两根无限长平行直导线相距为d，载有大小相等方向相反的电流I，电流变化率 dI/dt=0。一个边长为d的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d，如图所示，求线圈中的感应电动势，并说明线圈中的感应电动势是顺时针还是逆时针。解：通过正方形线圈的总磁通为（以顺时针绕向为线圈回路的正方向）：rdrIrdrIddddd2d22032

6、021 34ln22ln223ln2000IdIdId 感应电动势为：34ln2dd)34(ln2dd00dtIdt 由于0，所以的绕向为顺时针方向。3如图，有两条相距l的平行长直光滑裸导线MN、MN，其两端分别与电阻R1、R2相连；匀强磁场B垂直于图面向里；裸导线ab垂直搭在平行导线上，并在外力作用下以速率v平行于导线MN向右作匀速运动，裸导线MN、MN 与ab的电阻均不计；（1）求电阻R1与R2中的电流I1与I2，并说明其流向；（2）设外力提供的功率不能超过某值P0，求导线ab的最大速率。解：（1）导线ab中的动生电动势e=B/v不计导线电阻时，a，b两点电势差 Ua-Ub=e=Blv 故

7、 I1=（U a-U b）/R 1=Blv/R1 由M流向M I2=（U a-U b）/R 2=Blv/R2 由N流向N (2)外力提供的功率等于两电阻上消耗的焦耳热功率 P=R1 I12+R2 I22=B2 l2 v2（R1+R2）/R1R2 M N v M N l b a R1 R2 计算题 3 图 d d d d I I 计算题 1 图 整理为 word 格式 故 B2l2v2（R1+R2）/R1R2P0 最大速率 21021m1RRPRRBlv 6在一个长直密绕的螺线管中间放一正方形小线圈，若螺线管长 1m，绕了 1000 匝，通以电流I=10cos100t(SI)，正方形小线圈每边长

8、 5cm，共100 匝，电阻为 1，求线圈中感应电流最大值（正方形线圈的法线方向与螺线管的轴线方向一致）。解：n=1000（匝/m）B=m0nI nIaBa022 100sin10dddd1202ttInNatN A 99.0A10/12mmRI 第十四章 电磁场 一 选择题 1对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确。（）（A）位移电流是由变化电场产生的。（B）位移电流是由线性变化磁场产生的。（C）位移电流的热效应服从焦尔楞次定律。（D）位移电流的磁效应不服从安培环路定理。解：本题选（A）。2在感应电场中电磁感应定律可以写成tLdddK lE，式中EK为感应电场的电场强度。此式表明：（）（A）闭合曲线l上EK处处相等。（B）感应电场是保守场。（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。解：本题选（D）。a 计算题 6 图