电磁感应作业解.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 1234 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 a r 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 80T 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 ab 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 R a 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 0T 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的两个同