大學物理下答案習題11

1、習題1111.1選擇題(1）一圓形線圈在均勻磁場中作下列運動時，哪些情況會產(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（）( 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

2、確的是（）：（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：C11.2 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 。答案：洛倫茲力，渦旋電場力，變化的磁場(3)長為l的金屬直導線在垂直于均勻的平面內(nèi)以角速度轉(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 。答案：端點，；中點，011.3一半徑=10cm的圓形回路放在=0.

3、8T的均勻磁場中回路平面與垂直當回路半徑以恒定速率=80cm/s 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 11.4 一對互相垂直的相等的半圓形導線構(gòu)成回路，半徑=5cm，如題11.4圖所示均勻磁場=8010-3T，的方向與兩半圓的公共直徑(在軸上)垂直，且與兩個半圓構(gòu)成相等的角當磁場在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: 取半圓形法向為， 題11.4圖則 同理，半圓形法向為，則 與夾角和與夾角相等， 則 方向與相反，即順時針方向 題11.5圖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)與長直導線共面，且端點的連線與長直導線垂

4、直半圓環(huán)的半徑為，環(huán)心與導線相距設半圓環(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兩端的電壓 解: 作輔助線，則在回路中，沿方向運動時 即 又 所以沿方向，大小為 點電勢高于點電勢，即題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，且電流以的變化率增大，求：(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) (2) 11.7 如題11.7圖所示，用一根硬導線彎成半徑為的一個半圓令這半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：感應電流的最大值題11.7圖解:

5、11.8 如題11.8圖所示，長直導線通以電流=5A，在其右方放一長方形線圈，兩者共面線圈長=0.06m，寬=0.04m，線圈以速度=0.03 m/s垂直于直線平移遠離求：=0.05m時線圈中感應電動勢的大小和方向題11.8圖 解: 、運動速度方向與磁力線平行，不產(chǎn)生感應電動勢 產(chǎn)生電動勢產(chǎn)生電動勢回路中總感應電動勢 方向沿順時針11.9 長度為的金屬桿以速率v在導電軌道上平行移動已知導軌處于均勻磁場中，的方向與回路的法線成60角(如題11.9圖所示)，的大小為=(為正常)設=0時桿位于處，求：任一時刻導線回路中感應電動勢的大小和方向解: 即沿方向順時針方向 題11.9圖11.10 一矩形導線

6、框以恒定的加速度向右穿過一均勻磁場區(qū)，的方向如題11.10圖所示取逆時針方向為電流正方向，畫出線框中電流與時間的關(guān)系(設導線框剛進入磁場區(qū)時=0)解: 如圖逆時針為矩形導線框正向，則進入時,； 題11.10圖(a)題11.10圖(b)在磁場中時,； 出場時，故曲線如題10-9圖(b)所示.題11.11圖11.11 導線長為，繞過點的垂直軸以勻角速轉(zhuǎn)動，=磁感應強度平行于轉(zhuǎn)軸，如圖11.11所示試求：（1）兩端的電勢差；（2）兩端哪一點電勢高?解: (1)在上取一小段則 同理 (2) 即點電勢高 題11.12圖11.12 如題11.12圖所示，長度為的金屬桿位于兩無限長直導線所在平面的正中間，并

7、以速度平行于兩直導線運動兩直導線通以大小相等、方向相反的電流，兩導線相距2試求：金屬桿兩端的電勢差及其方向解：在金屬桿上取距左邊直導線為，則 實際上感應電動勢方向從，即從圖中從右向左， 題11.13圖11.13 磁感應強度為的均勻磁場充滿一半徑為的圓柱形空間，一金屬桿放在題11.13圖中位置，桿長為2，其中一半位于磁場內(nèi)、另一半在磁場外當0時，求：桿兩端的感應電動勢的大小和方向解： 即從11.14 半徑為R的直螺線管中，有0的磁場，一任意閉合導線，一部分在螺線管內(nèi)繃直成弦，,兩點與螺線管絕緣，如題11.14圖所示設=，試求：閉合導線中的感應電動勢 解：如圖，閉合導線內(nèi)磁通量 ，即感應電動勢沿，

8、逆時針方向題11.14圖題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于直徑位置，另一導體在一弦上，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）兩端的電勢差；（2）兩點電勢高低的情況解： 由知，此時以為中心沿逆時針方向 (1)是直徑，在上處處與垂直 ,有(2)同理， 即題11.16圖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 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 反串聯(lián)時 題11.18圖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