电磁场,磁介质,静电场,恒流场,期末复习题与答案.doc

第三章 电磁感应 电磁场的相对论变换 习题一、判断题1、若感应电流的方向与楞次定律所确定的方向相反，将违反能量守恒定律。2、楞次定律实质上是能量守恒定律的反映。3、涡电流的电流线与感应电场的电场线重合。4、设想在无限大区域内存在均匀的磁场，想象在这磁场中作一闭合路径，使路径的平面与磁场垂直，当磁场随时间变化时，由于通过这闭合路径所围面积的磁感通量发生变化，则此闭合路径存在感生电动势。5、如果电子感应加速器的激励电流是正弦交流电，只能在第一个四分之一周期才能加速电子。6、自感系数,说明通过线圈的电流强度越小，自感系数越大。7、自感磁能和互感磁能可以有负值。8、存在位移电流，必存在位移电流的磁场。9、对一定的点，电磁波中的电能密度和磁能密度总相等。10、在电子感应加速器中，轨道平面上的磁场的平均磁感强度必须是轨道上的磁感强度的两倍。11、一根长直导线载有电流I，I均匀分布在它的横截面上，导线内部单位长度的磁场能量为：。12、在真空中，只有当电荷作加速运动时，它才可能发射电磁波。13、振动偶极子辐射的电磁波，具有一定方向性，在沿振动偶极子轴线方向辐射最强，而与偶极子轴线垂直的方向没有辐射。14、一个正在充电的圆形平板电容器，若不计边缘效应，电磁场输入的功率是。(式中C是电容，q是极板上的电量，dA是柱例面上取的面元)。二、 选择题1有两个长螺线管A和B，它们的直径和长度都相同，并且只含有一层绕组。相邻各匝互相接触并保持绝缘，绝缘层厚度可以忽略不计，螺线管A是由许多匝细导线组成，而螺线管B是由几匝粗导线组成。则：A. 螺线管B的自感系数较大，螺线管A的时间常数较大B. 螺线管A的自感系数较大，螺线管B的时间常数较大C. 螺线管A的自感系数和时间常数均较大D. 螺线管B的自感系数和时间常数均较大2如图所示,金属棒ab在均匀磁场B中饶过c点的轴oo转动,ab的长度小于bc,则:Aa点与b点等电位Ba点与b点电位高Ca点与b点电位低D无法确定3两根平行导线截有大小相等方向相反的电流。已知两根导线截面半径都为，中心轴相距为 d(da)。如果两根导线内部的磁通量略去不计，那么这一对导线的单位长度的自感系数为：A.B. C.D4如题所示，导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，经一段时间后，则电容器极板M上：A带有一定量的正电荷B带有一定量的负电荷C带有越来越多的正电荷D带有越来越多的负电荷5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，则在两环中有： A感应电动势不相同B感应电动势相同，感应电流也相同C感应电动势不相同，感应电流相同D感应电动势相同，感应电流不相同6在均匀磁场B中，有一半径为R的导体圆盘，盘面与磁场方向垂直，当圆盘以角速度W绕过盘心的Z轴（Z轴与B平行）栓动时，盘心O与边远上的A点间，其电位差 等于：A BC D 7 一导体圆线圈在均匀磁场中运动，在下列哪些会产生感应电流？A.线圈沿磁场方向平移B.线圈沿垂直磁场方向平移C.线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向平行D.线圈以自身的直径为轴转动，轴与磁场方向垂直8 一交变磁场被限制在一半径为R的圆柱体中，在柱内外分别有两个静止点电荷 和 。则A受力， 不受力B 、 都受力C 、 都不受力D 不受力、 受力9半径R的圆线圈处于极大的均匀磁场B中，B垂直纸面向里，线圈平面与磁场垂直，如果磁感应强度为 ,那么线圈中感应电场为：A. ,顺时针方向B 逆时针方向C ,顺时针方向D ,逆时针方向10 有长为L横截面积为A的载流长直螺线管均匀密绕N匝线圈，设载流为I，则管储藏的磁能 约为：A BC D三 计算题1 一根长直导线载有5.0A直流电流,旁边有一个与它共面的矩形线圈ABCD,已知l=20cm,a=10cm,b=20cm;线圈共有N=1000匝,以v=3.0m/s的速度离开直导线,如图所示。试求线圈中的感应电动势的大小与方向。解、如图所示,无限长直导线中的电流为I,在它附近有一边长为2a的正方形线圈,可绕其中心轴 以匀角速度 旋转,转轴 与长直导线的距离为b。试求线圈中的感应电动势。解： 3. 如图所示，一无限长的直导线中通有交变电流: ，它旁边有一个与其共面的长方形线圈ABCD，长为l，宽为（ ）。试求：（1）穿过回路ABCD的磁通量 ；（2）回路ABCD中的感应电动势 。解: 4.一无限长直导线，通电流为I。在它旁边放有一矩形金属框，边长分别为a、b，电阻为R，如图所示。当线圈绕 轴转过180o时，试求流过线框截面的感应电量。解: 5. 如图所示为具有相同轴线的两个导线回路，小线圈在大线圈上面x处，已知大、小线圈半径分别为R、r，且x R，故当大线圈中有电流I流动时，小线圈所围面积内（ ）的磁场可近似视为均匀的。设大小线圈在同轴情况下，其间距x以匀速 变化。试求：（1）穿过小线圈的磁通量 和x之间的关系；（2）当x=NR时（N为一正数），小线圈内产生的感应电动势；（3）若 v0，小线圈内的感应电流的方向。解: 6.如图所示，在均匀磁场B中放一很长的良导体线框，其电阻可忽略。今在此线框上横跨一长度为l、质量为m、电阻为R的导体棒，并让其以初速度 运动起来，忽略棒与线框之间的摩擦，试求棒的运动规律。解: 7. 如图所示，在电阻为零，相距为l的两条平行金属导轨上，平行放置两条质量为m电阻为R/2的匀质金属棒AB、CD，他们与导线相垂直，且能沿导轨做无摩擦的滑动。整个装置水平地置于方向垂直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B。若不考虑感应电流的影响，今对AB施加一恒力F，使其从静止开始运动起来。试求： 导轨上感应电流恒定后的大小，以及两棒的相对速度。 解 8.一金属棒OA在均匀磁场中绕过O点的垂直轴OZ作锥形匀角速旋转，棒OA长为 ，与OZ的夹角为 ，旋转角度为 ，磁感应强度为 ，方向与OZ的方向一致，如图所示。试求OA两端的电势差。解:9. 如图所示，一长为L的金属棒OA与载有电流I的无限长直导线共面，金属棒可绕端点O在平面内以角速度匀速转动。试求当金属棒转至图示位置时（即棒垂直于长直导线），棒内的感应电动势。解:10. 如图所示，在均匀磁场中有一金属框架aOba，ab边可无摩擦自由滑动，已知: ，磁场随时间变化的规律为: 。若t=0时，ab边由x=0处开始以速率v作平行与X轴的匀速滑动。试求任意时刻t金属框中感应电动势的大小和方向。解: 11. 如图所示，电磁“涡流”制动器由电导率为 、厚度为t的圆盘组成，圆盘绕通过其中心的轴旋转。覆盖面积为 的磁场B垂直于圆盘，设面积 在离轴r处。当圆盘的角速度为 时，圆盘将受转矩使其速度减慢。试求转距M。解: 12. 在无限长螺线管中，均匀分布变化的磁场B（t），设B以速率 变化（ ，且为常量），方向与螺线管轴线平行，如图所示。现在其中放置一直角导线abc。若已知螺线管截面半径为R， ，试求：（1）螺线管中的感生电场；（2）两段导线中的感生电动势。解:13.如图所示，在无限长直螺线管的磁场中放一段直导线ab，轴O到ab的垂直距离为h，垂足P为ab的中心，P对O点的张角为 ，试求ab上的感生电动势。 14. 如图所示，将一个圆柱形金属块放在高频感应炉中加热，设感应炉产生的磁场是均匀的，磁感应强度的方根值为B，频率为f，金属柱的直径和高度分别为D和h，导电率为 ，金属柱的轴平行磁场。设涡流产生的磁场可以忽略，试求金属柱内涡流产生的热功率。解:15. 如图所示，二同轴无限长的导体薄壁圆筒，内筒的半径为 ，外筒的半径为，二筒上均匀地流着方向相反的电流，电流的强度皆为 。试求二筒单位长度上的自感系数。 16. 如图所示，两线圈的自感系数分别为 与 ，他们之间的互感系数为M。试求两线圈串联时等效的总自感系数L。解17.试求小电流线圈在磁场中的能量。 18. 一同轴线由无限长直导线和套在它外面的同轴圆桶构成，导线的半径为a，圆桶的半径为b，外半径为c，电流I由圆桶流去，有导线流回；在他们的横截面上，电流是均匀分布的。试求：（1）导线内，导线和圆筒之间、圆筒内、圆筒外，每米长度内的磁能密度wm；（2）当时a=1.0mm，b=4.0mm,c=5.0mm,I=10A每米长度的同轴线中储存磁能多少？: 清水混凝土的配合比设计中，要针对当地水泥、砂石、外掺料及外加剂等原材料影响混凝土质量的多种因素进行分析，确定主要控制因素，并从经济性和使用要求综合考虑，优选出符合生产条件的最优方案组合。obstacles, correcting misunderstandings, advocate good cadre style. 2, adhere to the scientific decision-making and democratic decision-making decision-making law. 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