《电磁感应作业解》PPT课件.ppt

电磁感应一作业解,一.选择题:,做辅助直线 OA 和 OB,1 在圆柱形空间内有一磁感应强度为 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A、B 两点,其间可放直导线和弯曲的导线,则 D ,(A)电动势只在直导线中产生 (B)电动势只在弯导线中产生 (C)电动势在两者中都产生,且大小相等 (D)直导线中的电动势小于弯导线中的电动势,O,闭合回路电动势,2.如图,一矩形线框(其长边与磁场边界平行)以匀速自左侧无场区进入均匀磁场又穿出,进入右侧无场区,试问图(A)-(E)中哪一图象能最合适地表示线框中电流随时间的变化关系?(不计线框自感) C,1 2 3 4,B,分阶段分析,3 用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式, D (A)只适用于无限长密绕螺线管. (B)只适用于单匝圆线圈. (C)只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线环. (D)适用于自感系数L一定的任意线圈.,适用于自感系数L一定的任意线圈,4 有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半经分别为r1和r2,管内充满均匀介质,其磁导率分别为1和2.设r1:r2 = 1:2, 1:2=2:1.当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比L1:L2与磁能之比Wm1: Wm2分别为 C ,1.金属杆AB以匀速v=2m/s平行长直载流导线运动,导线与AB共面且相互垂直,如图所示.已知导线载有电流I=40A,则此金属杆中的感应电动势L= ,电势较高端为 (Ln2=0.69).,二.填空题:,A电势高,2.如图所示,一半经为r的很小的金属圆环,在初始时刻与一半经 为a(ar)的大金属圆环共面且同心.在大圆环中通以恒定的电流I,方向如图.如果小圆环以匀角速度绕其任一方向的直径转动,并设小圆环的电阻为R,则任一时刻t通过小圆环的磁通量= ,小圆环中的感应电流I= .,3 一半径 R=10cm 的圆形闭合导线回路置于均匀磁场 B (B = 0.80 T )中, B与回路平面正交. 若圆形回路的半径从 t=0 开始以恒定的速率 dr/dt=-80cm/s 收缩, 则在这 t=0 时刻,闭合回路中的感应电动势大小为 ;如果要求感应电动势保持这一数值,则闭合回路面积应以 ds/dt= 的恒定速率收缩.,r,注意单位,二.填空题:,4.在一个中空的圆柱面上紧密地绕有两个完全相同的线圆aa和bb(如图).已知每个线圈的自感系数都等于0.05H.若a、b两端相接,a、b接入电路,则整个线圈的自感L= ;若a、b两端相连,a 、b接入电路,则整个线圈的自感L= ;若a、b相连,又a 、b相连,再以此两端接入电路,则整个线圈的自感 L= ;,第一种情况反接: L = 0,第三种情况：两线圈相当一个 N 匝的线圈,a b,a b,第二种情况正接:,5.一长直导线旁有一长为a宽为b的矩形线圈,线圈与导线共面,宽度为b的边与导线平行且相距为d,如图.线圈与导线的互感系数为 .,三.计算题:,1 如图所示,一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度在水平面内旋转.O1O2在离细杆a端 1/5L 处.若已知地磁场在竖直方向的分量为B.求ab两端间的电势差Ua-Ub.,B,1/5L,b,a,O,+,-,电池,a,O,a,2 如图,真空中一长直导线通有电流 (式中 I0、为常量, t 为时间),有一带滑动边的矩形导线框与长直导线平行共面,二者相距 a, 矩形线框的滑动边与长直导线垂直,它的长度为b,并且以匀速 (方向平行长直导线)滑动.若忽略线框中的自感电动势.并设开始时滑动边与对边重合,试求任意时刻 t 在矩形线框内的感应电动势t.,t-1 0 时， 0，电动势方向为顺时针方向,设电动势方向为顺时针方向,3有一很长的长方的 U 形导轨,与水平面成角,裸导线ab可在导轨上无摩擦地下滑,导轨位于磁感应强度 B 垂直向上的均匀磁场中,如图所示.设导线ab的质量为m,电阻为 R,长度为 l,导轨的电阻略去不计,abcd形成电路,t=0时=0;试求:导线ab下滑的速度与时间t的函数关系.,ab 段电动势（电流）方向由 a-b,受力分析,x 方向,设,4.一圆环,环管横截面的半经为a,中心线的半经为R,Ra.有两个彼此绝缘的导线圈都均匀地密绕在环上,一个N1匝,另一个匝N2,求: (1)两线圈的自感L1和L2.,线圈内磁场近似看作均匀磁场,(2)两线圈的互感M.,设线圈1通电流I1,(3)M与L1、L2的关系.,线圈2中产生的,电磁感应二作业解,1. 如图所示的一细螺线环,它由表面绝缘的导线在铁环上密绕而成,每厘米绕10匝.当导线中的电流I为2.0A时,测得铁环内的磁感应强度大小B为1.0 T,则可求得铁环的相对磁导率r为 B .,一、选择题,对称性,2.如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时,沿环路L1、 L2磁场强度H的环流中,必有 C ,选 C,L1,L2,由环路定理,问题转换为比较两出电流,3.电位移矢量的时间变化率,(A) 库仑/米2； (B) 库仑/秒； (C) 安培/米2； (D) 安培米2。,的单位是 C ,(C) 安培/米2,4.对位移电流,有以下四种说法,请指出哪一种说法正确? A (A) 位移电流是由变化电场产生的； (B) 位移电流是由变化磁场产生的； (C) 位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律； (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定律。,(A) 位移电流是由变化电场产生的，对 (B) 位移电流与变化磁场无关，错 (C) 位移电流不产生焦耳热，错 (D) 位移电流的磁效应与传导电流一样，错,R,5. 如图所示,一电量为 q 的点电荷,以匀角速度作圆周运动,圆周的半径为 R。设 t = 0 时, q 所在点的坐标为 x0 = R, y0 = 0,以 i、j 分别表示 x 轴和 y 轴上的单位矢量,则圆心 O 点处的位移电流密度为 D。,x,y,q,O,t,一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为dE/dt .若略去边缘效应,则两极间的位移电流为 .,二.填空题:,一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆形导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为dE/dt .若略去边缘效应,则两极间的位移电流为 .,或,2. 圆形平行板电容器,从 q = 0 开始充电,试画出充电过程中,极板间某点 P 处电场强度的方向和磁场强度的方向。,P,I,+,-,r,I,+,-,3.反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为:,试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的.将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处. (1)变化的磁场一定伴随有电场 (2) ; (2)磁感应线是无头无尾的 (3) ; (3)电荷总伴随有电场 (1) .,设一同轴电缆由半径分别为r1和r2