大物習題11匯總

1、習題11 11.1選擇題 （1）一圓形線圈在磁場中作下列運動時，那些情況會產(chǎn)生感應電流（） （A）沿垂直磁場方向平移；（B）以直徑為軸轉(zhuǎn)動，軸跟磁場垂直; （C）沿平行磁場方向平移；（D）以直徑為軸轉(zhuǎn)動，軸跟磁場平行。 答案：B （2）下列哪些矢量場為保守力場（） （A）靜電場；（B）穩(wěn)恒磁場；（C）感生電場；（D）變化的磁場。 答案:A （3）用線圈的自感系數(shù)L來表示載流線圈磁場能量的公式眇=（） 2 （A）只適用于無限長密繞線管； （B）只適用于一個匝數(shù)很多，且密繞的螺線環(huán); （C）只適用于單匝圓線圈；（D）適用于自感系數(shù)L 一定的任意線圈。 答案:D （4）對于渦旋電場，下列說法不正確的

2、是（）： （A）渦旋電場對電荷有作用力；（B）渦旋電場由變化的磁場產(chǎn)生； （C）渦旋場由電荷激發(fā)；（D）渦旋電場的電力線閉合的。 答案:C 11.2填空題 （1）將金屬圓環(huán)從磁極間沿與磁感應強度垂直的方向抽出時，圓環(huán)將受到。 答案：磁力 （2）產(chǎn)生動生電動勢的非靜電場力是,產(chǎn)生感生電動勢的非靜電場力是，激發(fā) 感生電場的場源是_o 答案：洛倫茲力，渦旋電場力，變化的磁場 （3）長為1的金屬直導線在垂直于均勻的平面內(nèi)以角速度3轉(zhuǎn)動，如果轉(zhuǎn)軸的位置 在，這個導線上的電動勢最大，數(shù)值為；如果轉(zhuǎn)軸的位置在,整個導線上 的電動勢最小，數(shù)值為。 際端點，扣毎中點，0 11.3半徑r=10cm的圓形回路放在B

3、=0. 8T的均勻磁場中.回路平面與鳥垂直.當回路半 徑以恒定速率加驅(qū)肩收縮時，求回路中感應電動勢的大小. 解：回路磁通 感應電動勢大小 = (Bn r2) = B2Kr = 0.40 V d/ drdr 11.4 一對互相垂直的相等的半圓形導線構(gòu)成回路，半徑R二5cm,如題11.4圖所示.均勻磁場 3二80 xl0“T, 3的方向與兩半圓的公共直徑（在OZ軸上）垂直，且與兩個半圓構(gòu)成相等的角 a當磁場在5ms內(nèi)均勻降為零時，求回路中的感應電動勢的大小及方向. 解：取半圓形cba法向為i , tiR1 T Feos a 同理，半圓形ode法向為j ,則 題11.5圖 %: 71 R2 R =B

4、cosa 2 鳥與F夾角和鳥與了夾角相等， a - 45 ddB -m - HR- cosz- 8.89X10-2 V drdr 方向與cbadc相反， 即順時針方向. 則 0加=Bn R2 cos a 11.5如題11.5圖所示，載有電流/的長直導線附近，放一導體半圓環(huán)MwN與長直導線共面, 且端點MN的連線與長直導線垂直.半圓環(huán)的半徑為b,環(huán)心O與導線相距a.設半圓環(huán) 以速度”平行導線平移.求半圓環(huán)內(nèi)感應電動勢的大小和方向及MN兩端的電壓 解：作輔助線MN,則在MwNM回路中，沿0方向運動時d%=0 =0 MeNM fg+b ia-b vB cos 屈 八込n V0 2兀 a + b 所以

5、s沿NeW方向， 大小為 M點電勢高于N點電勢，即 2/r a-b 2 龍a-b 題11.6圖 11.6如題11.6所示，在兩平行載流的無限長直導線的平面內(nèi)有一矩形線圈.兩導線中的電流 方向相反、大小相等，且電流以豈的變化率增大，求： dr (1) 任一時刻線圈內(nèi)所通過的磁通量； (2) 線圈中的感應電動勢. 解：以向外磁通為正則 (1) 叫=r/dr-廣也d心劇In學 In學 h 2ti r h 2ji r 2zr bd /、dO liJd + a . b+a.dl (2) =-= dhi-In1 dt 2k db d/ 11.7如題11.7圖所示，用一根破導線彎成半徑為r的一個半圓.令這半

6、圓形導線在磁場中 以頻率/繞圖中半圓的直徑旋轉(zhuǎn).整個電路的電阻為求：感應電流的最人值. _ _ it r 解：m = B S = B 2 cos(M + %) 匹衛(wèi)sm0 + %) Bti ra) -2- Bur2 2 2ji/=宀吋 11.8如題11.8圖所示，長直導線通以電流I二5A,在其右方放一長方形線圈，兩者共面.線 圈長b二0.06m,寬a =0. 04m,線圈以速度v=0. 03m s_1垂直于直線平移遠離.求：d二0.05m 時線圈中感應電動勢的大小和方向. 題11. 8圖 解：AB. CD運動速度0方向與磁力線平行，不產(chǎn)生感應電動勢. D4產(chǎn)生電動勢 謁dBI噲 BC產(chǎn)生電動勢

7、 回路中總感應電動勢 = + =(1-) = 1.6xl0_s V 2ji d d + a 方向沿順時針. 11.9長度為/的金屬桿db以速率V在導電軌道abed上平行移動.已知導軌處于均勻磁場鳥 dr 中，鳥的方向與回路的法線成60角（如題11.9圖所示），鳥的大小為B二kt（k為正常）.設 解： 一 一 1 1 0,n=jB.d5 = B/Wcos6Oo = /v_ = _fc/vr f二0時桿位于cd處，求：任一時刻f導線回路中感應電動勢的大小和方向. =-klvt 即沿abed方向順時針方向. 11.10 一矩形導線框以恒定的加速度向右穿過一均勻磁場區(qū)，鳥的方向如題11.10圖所示.取

8、 逆時針方向為電流正方向，畫出線框中電流與時間的關系（設導線框剛進入磁場區(qū)時20）. d 解：如圖逆時針為矩形導線框正向，則進入時0： d/ 題 11. 10 圖(a) 題11. 10圖(b) 在磁場中時=0, =0； dr dd 出場時0, r + dr 一小段 則 fY D , 2Bo) %-勁畑- 9/- 同理 fLi eOa = 13 corBdr = 一Bcol2 Oa J。18 121r ab = SaO + Sob =(一 花 + 石)加 =BCOl io yo （2）兩端哪一點電勢高? 尬 0 Ua-Uh dt Sac 0 即 從 a t c 11.14半徑為R的直螺線管中，有

9、丁0的磁場，一任意閉合導線dbcd, 部分在螺線管 dt 內(nèi)繃直成必弦，a,b兩點與螺線管絕緣，如題10-13圖所示.設 二R,試求：閉合 導線中的感應電動勢. 解：如圖，閉合導線dbca內(nèi)磁通量 dB . 0 dr 芻v0,即感應電動勢沿acba,逆時針方向. 題11.15圖 11.15如題11.15圖所示，在垂直于直螺線管管軸的平面上放置導體db于直徑位置，另一導 體cd在一弦上，導體均與螺線管絕緣.當螺線管接通電源的一瞬間管內(nèi)磁場如題11.15圖示 方向.試求： (1) ab兩端的電勢差； (2) cd兩點電勢高低的情況. 解: dJ知，此時E旋以O為中心沿逆時針方向. (1) t db

10、是直徑，在ab上處處E旋與ob垂直 - ab =。,有/“ =5 (2) 同理，= rEt -d/*0 Jd 就 Ud-Uc vO即/ U 題11. 16圖號丨T 11.16 一無限長的直導線和一正方形的線圈如題11.16圖所示放置(導線與線圈接觸處絕 緣).求：線圈與導線間的互感系數(shù). 解：設長直電流為/,其磁場通過正方形線圈的互感磁通為 2m2k a 11.17兩線圈順串聯(lián)后總自感為1.0H,在它們的形狀和位置都不變的情況下，反串聯(lián)后總自 感為0. 4H.試求：它們之間的互感. 解：順串時厶=厶+厶+2M 反串聯(lián)時L = L + L,2M LU = 4M / _廠 M= 0.15H 4 題 11. 18 圖 匚-6-4*1 11.18 一矩形截面的螺繞環(huán)如題11. 18圖所示，共有N匝.試求: (1) 此螺線環(huán)的自感系數(shù)： (2) 若導線內(nèi)通有電流/,環(huán)內(nèi)磁能為多少？ 解：如題11.18圖示 (1)通過橫截面的磁通為 磁鏈 h =in? 2/r a