大学物理题库-电磁感应习题与答案解析

1、第八章 电磁感应一 选择题图13-21、 (130101104)一圆形线圈的一半放在分布于方形区域内的匀强磁场中，另一半位于磁场之外，如图13-2所示。欲使圆线圈中产生逆时针方向的感应电流，应使 （A）线圈向右平移 （B）线圈向上平移 (C)线圈向左平移 （D）磁场强度减弱2、(130201202) 如图所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场平行于ab边，bc的长度为l当金属框架绕ab边以匀角速度w转动时，abc回路中的感应电动势和a、c两点间的电势差Ua Uc为 (A) =0，Ua Uc = (B) =0，Ua Uc = (C) =，Ua Uc = (D) =，Ua Uc = 图

2、13-43、(130201204)如图13-4所示，在圆柱形空间内有一磁感应强度为的均匀磁场，其变化率为。若在图中、两点间放置一直导线和弯曲导线，下列说法中正确的是 （A）电动势只在中产生 （B）电动势只在中产生（C）和中都产生电动势，且大小相等（D）中的电动势小于中的电动势图13-22.4、(130201205)均匀磁场被局限在圆柱形空间内，且随时间变化。图13-22所示为圆柱形截面，、分别为圆柱形空间内、外两点，、分别表示这两点的有旋电场强度大小，则 （A）， （B） ，（C） ， （D） ， 5、 (130301203)已知圆环式螺线管的自感系数为L，若将该螺线管锯成两个半环式的螺线管，

3、则两个半环螺线管的自感系数 （A）都等于 （B）一个大于，另一个小于（C）都大于 （D）都小于6、 (130401101) 用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式 (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，且密绕的螺绕环 (D) 适用于自感系数一定的任意线圈 7、(130401102)真空中一根无限长直导线上通有电流强度为的电流，则距导线垂直距离为的空间某点处的磁能密度为 （A） （B） （C） （D）8、(130401201) 有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2管内充满均匀介质，其磁导率分别为m1和m2设

4、r1r2=12，m1m2=21，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L1L2与磁能之比Wm1Wm2分别为： (A) L1L2=11，Wm1Wm2 =11 (B) L1L2=12，Wm1Wm2 =11 (C) L1L2=12，Wm1Wm2 =12 (D) L1L2=21，Wm1Wm2 =21 图13-219、(130401301)两根无限长的平行导线，其间距离为，与电源组成回路如图13-21所示，已知导线上的电流为，两根导线横截面半径均为，设用表示两导线回路单位长度的自感系数，则沿导线单位长度的空间总磁能为 （A） （B）（C）¥ （D）10、（130501101） 对

5、位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确 (A) 位移电流是指变化电场 (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耳楞次定律 (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理 11、 如图，平板电容器(忽略边缘效应)充电时，沿环路L1的磁场强度的环流与沿环路L2的磁场强度的环流两者，必有： (A) . (B) . (C) . (D) . 二 填空题1、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_ (2) 矩形线圈绕AD边旋转，当BC边已离开纸面正向外运动时

6、，线圈中感应动势的方向为_ 2、(130102201) 半径为r的小绝缘圆环，置于半径为R的大导线圆环中心，二者在同一平面内，且r <<R在大导线环中通有正弦电流（取逆时针方向为正）I =I0sinwt，其中w、I0为常数，t为时间，则任一时刻小线环中感应电动势（取逆时针方向为正）为_3、(130202201) 长为l的金属直导线在垂直于均匀磁场的平面内以角速度w转动如果转轴在导线上的位置是在_，整个导线上的电动势为最大，其值为_；如果转轴位置是在_，整个导线上的电动势为最小，其值为_ 4、(130202203)如图13-23所示，半径为的圆弧在磁感应强度为的均匀磁场中沿轴向右移动

7、，已知，若移动速度为，则在圆弧中的感应电动势为 。图13-23图13-245、(130202204)在图13-24所示的电路中，导线在固定不动的导线上向右平移，。均匀磁场随时间的变化率，某一时刻的速度大小，。则这时动生电动势的大小为 ；总感生电动势的大小为 ；以后动生电动势的大小随的运动而 。（填增大、减小或不变）6、(130202301)如图13所示，一段长度为的直导线，水平放置在载电流为的竖直长导线旁，与竖直导线共面，并由图示位置自由落下，则秒末，导线两端的电势差 。7、(130302201)如图13-8所示，在长直导线近旁有一矩形平面线圈与长直导线共面，设线圈共有匝，其边长分别为、，线圈

8、的一边与长直导线平行，相距为。则线圈与导线的互感系数为 。图13-8 图13-108、 (130302202)如图13-10所示，两根彼此紧靠的绝缘导线绕成一个线圈，其端用焊锡将两根导线焊接在一起，另一端点处作为连接外电路的两个输入端，则整个线圈的自感系数为 。9、 (130402204)有两个长度相同、匝数相同、截面积不同的长直螺线管，通以大小相同的电流，现将小螺线管完全放入大螺线管内，使轴线重合，且两者所产生的磁场方向一致，则小螺线管内的磁能密度是原来的 倍；若使两螺线管产生的磁场方向相反，则小螺线管内的磁能密度为 。10、(130502201) 一平行板空气电容器的两极板都是半径为R的圆

9、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，则两板间的位移电流为 _ 三 计算题1、(130103102) 如图所示，长直导线AB中的电流I沿导线向上，并以dI /dt =2 A/s的变化率均匀增长导线附近放一个与之同面的直角三角形线框，其一边与导线平行，位置及线框尺寸如图所示求此线框中产生的感应电动势的大小和方向(m0 =4p×10-7 T·m/A) 图13-14 2、(130103103)一无限长直导线，通有电流为，旁边放有一矩形金属框，边长分别为和，电阻为，如图13-14所示。当线圈绕轴转过时，试求流过线框截面的感应电量。3、(13010320

10、2)如图13-13所示，无限长直导线中载有交变电流，与其共面的长方形线圈长为，宽为。试求：(1)穿过的磁通量；(2) 回路中的感应电动势。图13-13 4、(130103301)一无限长直导线载有直电流，旁边有一与它共面的矩形线圈，已知，；线圈共有匝，以速率离开直导线，如图13-11所示。试求线圈内感应电动势的大小和方向图13-11。 5、如图所示，一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度w在水平面内旋转O1O2在离细杆a端L /5处若已知地磁场在竖直方向的分量为求ab两端间的电势差 6、(130203301)在无限长螺线管中，均匀分布变化的磁场。设以速率变化（，且为常量），方向与螺线

11、管轴线平行，如图所示。现在其中放置一直角形导线。若已知螺线管截面半径为，试求：(1)螺线管中的感生电场；(2)，两段导线中的感生电动势。7、(130303101)两同轴无限长的导体薄壁圆筒，内筒半径为，外筒半径为，两筒上均匀地流过方向相反的电流，电流强度皆为。试求两筒单位长度上的自感系数。图13-178、(130303202)如图13-17所示，两根无限长载流导线相互平行，相距为，两导线中电流强度大小相同，但方向相反。在它们所在的平面内有一半径为的圆环，刚好在两平行长直导线之间并且彼此绝缘。试求圆环与两平行长直导线之间的互感系数。9、(110403201)10一根无限长直导线载有电流，均匀分布

12、在它的横截面上，试求该导线内部单位长度的磁场能量。第八章 电磁感应答案一 选择题1C2B3D4C5D6D7B8C9A10A11C二 填空题1、 答案：ADCBA绕向, ADCBA绕向2、 答案：3、 答案：导线端点, ,导线中点,04、 答案：5、 答案：；减少6、 答案：7、 答案：8、 答案：09、 答案：4；010、答案：三 计算题1、解：建立坐标如图所示，则直角三角形线框斜边方程为 y =-2x + 0.2 (SI) 在直角三角形线框所围平面上的磁通量为 2.59×10-8 I (SI) 三角形线框中的感应电动势大小为 =-dF /dt=-2.59×10-8 (dI

13、 /dt)=5.18×10-8 V 其方向为逆时针绕行方向2、解：流过导线截面的感应电量由于 因此 3、解：（1）在距导线处，磁感应强度 取面元，穿过该面元的磁通量为在时刻穿过回路的磁通量为 （2）根据法拉第电磁感应定律，将对时间求导数，得回路中的感应电动势 其方向作周期形变化4、解：选取如图坐标系，在时刻取面积元，距长直导线的距离为，则该面积元处的大小为通过该面积元的磁通量为于是通过线圈的磁通量为由法拉第电磁感应定律可知，匝线圈内的感应电动势为 令，并代入数据，则得线圈刚离开直导线时的感生电动势 按楞次定律可知的方向为顺时针方向。5、解：间的动生电动势： b点电势高于O点间的动生电动势： a点电势高于O点 6、解：（1）考虑对称性，取圆心为，半径为的圆周，根据感生电场与变化磁场之间的关系 可得 有 由楞次定律可以判定感生电场为逆时针方向。（2）连接，和，在回路中，穿过回路所围面积的磁通量为 则 而 所以 方向由指向。同理可得 方向由指向。7、解：二筒上的电流等值反向，构成一个电流回路。磁场仅分布在二筒之间，磁感应强度的大小为 穿过长度