浙江农林大学法拉第定律、动生电动势感生电动势习题.doc

10 如图所示，长直导线通以电流，在其右方放一长方形线圈，两者共面线圈长，宽，线圈以速度垂直于直线平移远离求：距离为时线圈中感应电动势的大小和方向。解：（1） 动生电动势大小计算公式为正确：错误：（2）通电长直导线所激发的磁场大小计算公式为正确：错误： （3）感应电动势的大小为正确： 错误： （4）感应电动势的方向为 正确： 顺时针错误： 逆时针 先顺时针后逆时针 无法确定分析：其中：、根据楞次定律判断为顺时针11一长直导线载有10A的电流，有一矩形线圈与通电导线共面，且一边与长直导线平行，具体放法如图所示。，。线圈以速率沿垂直于方向向上匀速运动。求线圈在图示位置时的感应电动势。解：（1）动生电动势大小计算公式为正确：错误：（2）通电长直导线所激发的磁场大小计算公式为正确：错误： （3）感应电动势的大小为正确：错误： （4）感应电动势的方向为 正确： 逆时针错误： 顺时针 先顺时针后逆时针 无法确定 分析： 由于v的方向向上，B的方向垂直纸面向外，所以的方向向右，取dl向右，则靠近长直导线的中的动生电动势应比远离长直导线的那侧的要大，则线圈中的感应电动势为方向沿线圈的逆时针方向。 还可以用法拉第电磁感应定律计算。按照与B的方向（垂直纸面向外）成右手螺旋，确定图中矩形线圈回路的正方向，即逆时针方向。线圈在图示位置时通过的磁通量为由法拉第电磁感应定律，线圈上的感应电动势为注意式中。因，则方向沿逆时针方向。20一长直导线载有电流，有一矩形线圈与通电导线共面，且一边与长直导线平行，具体放法如图所示。，。线圈不动，则t3s时线圈中的感应电动势为多少？解 （1）通电长直导线所激发的磁场大小计算公式为正确：错误： （2）磁通量计算公式正确：错误： （3）电动势计算公式正确：错误：（4）电动势大小正确：错误： （5）电动势方向正确： 顺时针错误： 逆时针 先顺时针后逆时针 无法确定分析：按照与的方向（垂直纸面向外）成右手螺旋，确定图中矩形线圈回路的正方向，即逆时针方向。通过线圈中的磁通量为由法拉第电磁感应定律，线圈上的感应电动势为因，则方向沿顺时针方向。21 有两根相距为d的无限长平行直导线，它们通以大小相等流向相反的电流，且电流均以dI/dt的变化率增长若有一边长为d的正方形线圈与两导线处于同一平面内，如图所示。求线圈中的感应电动势。（1）通电长直导线所激发的磁场大小计算公式为正确：错误： （2）磁通量计算公式正确：错误： （3）电动势计算公式正确：错误：（4）电动势大小正确： 错误： 分析：30、一根长为L的导体棒OA，在磁感强度为的匀强磁场中，以角速度在于磁场方向垂直的平面内绕棒的一端O做匀速旋转，求导体棒两端的电势差。解（1）动生电动势大小计算公式为正确：错误：（2）感应电动势的大小为正确： 错误： （3）感应电动势的方向为 正确：从 O到A错误：从A到O 先从O到A再从A到O 无法确定（4）OA间的电势差正确：错误： 分析： 方向从 O到A40、一根长为的细金属杆MN与载流长直导线共面，导线中通过的电流为I，金属杆M端距导线距离为，如图所示，金属杆MN以速度向上运动时，求杆内产生的电动势大小及电动势的方向。 解：（1）动生电动势大小计算公式为正确：错误：（2）感应电动势的大小为正确： 错误： （3）感应电动势的方向为 正确：从 N到M错误：从M到N 先从M到N再从N到M 无法确定分析：以I位置为原点，MN方向为X轴，在任意X处取一微元dx，则dx的电动势为电动势的方向：M为+，N为-41 如图所示，一长直导线中通有电流I =10 A，在其附近有一长为l = 0.2 m的金属棒AB，以v = 2 ms-1的速度平行于长直导线作匀速运动，如棒的近导线的一端距离导线d = 0.1 m，求金属棒中的动生电动势.IvABdl解：（1）动生电动势大小计算公式为正确：错误：（2）感应电动势的大小为正确： 错误： （3）感应电动势的方向为 正确：从 B到A错误：从A到B 先从A到B再从B到A 无法确定分析：电动势的方向：A为+，B为-10感生电场是保守场。（ 错 ）分析： ，故感生电场是非保守场。20感生电场由变化的磁场产生。（ 对 ）21感生电场由电荷产生，静电场由变化的磁场产生。（错）分析：感生电场由变化的磁场产生，静电场由电荷产生。30感生电场的电场线不闭合，静电场的电场线是闭合的。（错）分析：感生电场的电场线闭合，静电场的电场线是不闭合的。31感生电场的电场线是闭合的。（ 对 ）40产生感生电动势的非静电力是没有的。（错）分析：产生感生电动势的非静电力是感生电场对电荷的作用力。50 根据引起磁通量变化的原因不同，可以将感应电动势分为动生电动势和感生电动势两种。 （ 对 ） 60 导体不动，磁场变化而引起磁通量变化产生动生电动势。（错）分析：产生感生电动势。61 稳恒磁场中的导体运动 ，或者回路面积变化、取向变化等而引起磁通量变化产生感生电动势。（错）分析：产生动生电动势。10产生动生电动势的非静电力是 ，产生感生电动势的非静电力是感生电场对 的作用力。答案：洛仑兹力；电荷分析：注意区别。20在磁感强度为的磁场中，以速率v垂直切割磁力线运动的一长度为L的金属杆，相当于_，它的电动势大小为_ _，产生此电动势的非静电力是_。答案：一个电源；BLv；洛仑兹力分析：动生电动势基本知识。30如图所示，处于匀强磁场中的导体回路ABCD，其边AB可滑动。若磁感强度的大小为B=0.5 T，电阻R=0.2 W，AB边长为l=0.5 m，AB向右平移的速度为v=4 m/s，则作用于AB边上的外力为 。 答案：1.25N分析：用F=BIL, 计算。40如图所示，匀强磁场垂直与纸面向内，一个半径为r的圆形线圈在此磁场中变形成正方形线圈。 在变形过程中产生的感生电流的方向为 （填顺时针或逆时针）。答案：顺时针分析：根据楞次定律判断50如图所示，在一长直导线L中通有电流I，ABCD为一矩形线圈，它与L皆在纸面内，且AB边与L平行。 (1) 矩形线圈在纸面内向右移动时，线圈中感应电动势方向为_；（填顺时针或逆时针）(2)矩形线围绕AD边旋转，当BC边已离开纸面正向外运动时，线圈中感应动势的方向为_ _。（填顺时针或逆时针）答案：顺时针；顺时针分析：根据楞次定律判断60如图所示，在一马蹄形磁铁下面放一铜盘。铜盘可自由绕轴转动。当上面的磁铁迅速旋转时，下面的铜盘也跟着以相同转向转动起来。这是因为_对铜盘内产生_作用所致。答案：磁场；感生电流或感应电流10 一根无限长直导线在有电流I，一矩形线圈位于导线平面内沿垂直于导线方向以恒定速率运动，则（B）A、线圈中无感应电流B、线圈中感应电流为顺时针C、线圈中感应电流为逆时针D、线圈中感应电流方向无法确定分析：根据楞次定律判断 11 如图所示，两根无限长平行直导线载有大小相等力向相反的电流I，并各以dI/dt的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内，则 ( B ) (A)线圈中无感应电流 (B)线圈中感应电流为顺时针方向(C) 线圈中感应电流为逆时针方向 (D)线圈中感应电流方向不确定分析：根据楞次定律判断20形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中，并假定通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，不计自感时则（A）A、铜环中有感应电流，木环中无感应电流B、铜环中有感应电流，木环中有感应电流C、铜环中感应电场强度大，木环中感应电场强度小D、铜环中感应电场强度小，木环中感应电场强度大分析： 根据法拉第电磁感应定律，铜环、木环中的感应电场大小相等但在木环中不会形成电流 21尺寸相向的铁环与铜环所包围曲面积中，通以相同变化率的磁通量，当不计环的自感时，环中 ( D ) (A)感应电动势不同，感应电流不同 (B)感应电动势相同，感应电流相同 (c)感应电动势不同，感应电流相同 (D)感应电动势相同，感应电流不同分析： 根据法拉第电磁感应定律，铁环与铜环中的感应电场大小相等，感应电动势相同。但铁环与铜环电阻不同，感应电流不同。30如图所示，一矩形导体线圈，可以以载流直导线为轴转动，导线通过矩形线圈的中线且与线圈共面，设直导线与线圈绝缘，则当线圈逆时针转动时，线圈中的感应电流为（ A ） （A）；（B），方向为顺时针；（C），方向为逆时针；（D），方向交变。分析：线圈逆时针转动过程中，磁通量不变，根据法拉第电磁感应定律，不会形成电流。40 如图所示，直导线AB与线圈abcd在同一平面内，直导线通有恒定电流I，当线圈从图中实线位置移至虚线位置的过程中，线圈中感应电流的方向为 ( B )A先abcd后dcba B先dcba此后abcd再dcbaC始终dcba D始终abcd分析：利用楞次定律判断，注意3个过程的分析：(1)由图中实线位置到dc边与导线AB重合；(2)从dc边与导线AB重合到ab边与导线AB重合；(3)从ab边与导线AB重合到图中虚线位置。50 如图所示，一长为L的导体棒以角速度w在匀强磁场B中绕过O点的竖直轴转动，若OC=2L/3，则AC导体棒的电动势的大小等于 ( D )A B C D 分析：60 在感生电场中电磁感应定律可写成式中为感生电场的电场强度，此式表明 ( D )A闭合曲线L上感生电场的电场强度处处相等B感生电场是保守力场C 感生电场的电场线不是闭合曲线D在感生电场中不能像对静电场那样引入电势的概念分析：由于感生电场是非保守力场，不能像对静电场那样引入电势的概念。70 在圆柱形空间内有一均匀磁场，如图所示。磁场大小以速率dB/dt变化。在磁场中有A、B两点其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则 ( D )A电动势只在直导线AB中产生B 电动势只在弯曲的导线AB中产生C 电动势在直导线AB和弯曲的导线AB中都产生，且两者大小相等D 直导线AB中的电动势小于弯曲的导线AB中的电动势分析：8