大學(xué)物理作業(yè)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1大學(xué)物理作業(yè)大學(xué)物理作業(yè) 2. 一磁鐵朝線圈運(yùn)動(dòng)，如圖一磁鐵朝線圈運(yùn)動(dòng)，如圖2所示，則線圈內(nèi)的感應(yīng)電流的方所示，則線圈內(nèi)的感應(yīng)電流的方向（以螺線管內(nèi)流向?yàn)闇?zhǔn)）以及電表兩端電位向（以螺線管內(nèi)流向?yàn)闇?zhǔn)）以及電表兩端電位UA和和UB的高低為的高低為：(A) I由由A到到B，UA UB . (B) I由由B到到A，UA UB . (C) I由由B到到A，UA UB . (D) I由由A到到B，UA UB .GABNSv圖圖2答案答案: C 螺線管內(nèi)磁力線方向由下螺線管內(nèi)磁力線方向由下往上，且增加，根據(jù)楞次往上，且增加，根據(jù)楞次定律，螺線管內(nèi)電流有由定律，螺線管內(nèi)電流有由B流向流向A點(diǎn)，這相當(dāng)與

2、電源點(diǎn)，這相當(dāng)與電源內(nèi)部，電源內(nèi)電流有負(fù)極內(nèi)部，電源內(nèi)電流有負(fù)極流向正極。所以流向正極。所以A點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)高。高。第1頁(yè)/共24頁(yè)3. 一長(zhǎng)直螺線管，單位長(zhǎng)度匝數(shù)為一長(zhǎng)直螺線管，單位長(zhǎng)度匝數(shù)為n 電流為電流為I，其中部放一面積，其中部放一面積為為A，總匝數(shù)為，總匝數(shù)為N，電阻為，電阻為R的測(cè)量線圈，如圖的測(cè)量線圈，如圖3所示，開(kāi)始時(shí)所示，開(kāi)始時(shí)螺線管與測(cè)量線圈的軸線平行，若將測(cè)量線圈翻轉(zhuǎn)螺線管與測(cè)量線圈的軸線平行，若將測(cè)量線圈翻轉(zhuǎn)180，則，則通過(guò)測(cè)量線圈某導(dǎo)線截面上的電量通過(guò)測(cè)量線圈某導(dǎo)線截面上的電量 q為為(A)2 0nINA /R . (B) 0nINA /R .(C) 0NIA /R

3、. (D) 0nIA /R.IIA圖3答案答案: A 螺線管中部螺線管中部 磁場(chǎng)為磁場(chǎng)為0BnIddt 1 dddqidtRRt 0AA2()ddnINAqqRRRR 0ANBAnINA第2頁(yè)/共24頁(yè)4. 若尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中穿過(guò)相同變化率若尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中穿過(guò)相同變化率的磁通量，則在兩環(huán)中的磁通量，則在兩環(huán)中(A)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同，感應(yīng)電流相同感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同，感應(yīng)電流相同. (B) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流也相同感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流也相同.(C) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同，感應(yīng)電流也不同感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同，感應(yīng)電流也不同. (D) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流不同感應(yīng)電動(dòng)

4、勢(shì)相同，感應(yīng)電流不同.答案答案: D ddt 磁通量變化率同，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同，但材料不同磁通量變化率同，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)同，但材料不同，電阻不同，所以感應(yīng)電流不同，電阻不同，所以感應(yīng)電流不同第3頁(yè)/共24頁(yè)5. 如如4圖，當(dāng)無(wú)限長(zhǎng)直電流旁的邊長(zhǎng)為圖，當(dāng)無(wú)限長(zhǎng)直電流旁的邊長(zhǎng)為l的正方形回路的正方形回路abcda（回路與（回路與I共面且共面且bc、da與與I平行）以速率平行）以速率v向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，則某向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，則某時(shí)刻（此時(shí)時(shí)刻（此時(shí)ad距距I為為r）回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及感應(yīng)電流）回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小及感應(yīng)電流的流向是：的流向是：(A)，電流流向，電流流向dcba . rIvl20)(220lrrI

5、vlrIvl20)(220lrrIvl，電流流向，電流流向dcba.，電流流向，電流流向abcd. ，電流流向，電流流向a b c d(C) (B) (D)abcdvI圖圖4答案答案: B 假設(shè)假設(shè)d c b a為正方向，線圈里面磁通量為正方向，線圈里面磁通量為為00ln22r lrIIlrlB dSldxxr200dd(ln)0d2d2()IlIvlrlttrr rl 方向假設(shè)同方向假設(shè)同第4頁(yè)/共24頁(yè)6. 如圖如圖5所示，均勻磁場(chǎng)被局限在無(wú)限長(zhǎng)圓柱形空間內(nèi)，所示，均勻磁場(chǎng)被局限在無(wú)限長(zhǎng)圓柱形空間內(nèi)，且成軸對(duì)稱(chēng)分布，圖為此磁場(chǎng)的截面，磁場(chǎng)按且成軸對(duì)稱(chēng)分布，圖為此磁場(chǎng)的截面，磁場(chǎng)按dB/dt

6、隨時(shí)間隨時(shí)間變化，圓柱體外一點(diǎn)變化，圓柱體外一點(diǎn)P的感應(yīng)電場(chǎng)的感應(yīng)電場(chǎng)Ei應(yīng)應(yīng)(A) 等于零等于零. (B) 無(wú)法判定無(wú)法判定. (C) 不為零，方向向左或向右不為零，方向向左或向右. (D) 不為零，方向向內(nèi)或向外不為零，方向向內(nèi)或向外. (E) 不為零，方向向上或向不為零，方向向上或向下下. PB圖圖5答案答案: E ddddddddBBSSttt 第5頁(yè)/共24頁(yè)7. 圓電流外有一閉合回路，它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)，圓電流外有一閉合回路，它們?cè)谕黄矫鎯?nèi)，ab是回路是回路上的兩點(diǎn)，如圖上的兩點(diǎn)，如圖6所示，當(dāng)圓電流所示，當(dāng)圓電流I變化時(shí)，閉合回路上的感變化時(shí)，閉合回路上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及a

7、、b兩點(diǎn)的電位差分別為：兩點(diǎn)的電位差分別為：(A)閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但不能引入電勢(shì)差的概念閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，但不能引入電勢(shì)差的概念.(B) 閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，UaU b 0.(C)閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，閉合回路上有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，UaU b 0.(D) 閉合回路上無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無(wú)電位差閉合回路上無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，無(wú)電位差答案答案: A abI圖圖6ddddddddBBSSttt 由于電流變化，引起磁場(chǎng)變化，產(chǎn)生感由于電流變化，引起磁場(chǎng)變化，產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，感生電場(chǎng)是非保守力場(chǎng)。生電動(dòng)勢(shì)，感生電場(chǎng)是非保守力場(chǎng)。第6頁(yè)/共24頁(yè)8. 如圖如圖7所示所示,直角三角

8、形金屬框架直角三角形金屬框架abc放在均勻磁場(chǎng)中放在均勻磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)磁場(chǎng)B平平行于行于ab邊邊,bc的長(zhǎng)度為的長(zhǎng)度為l .當(dāng)金屬框架繞當(dāng)金屬框架繞ab邊以勻角速度邊以勻角速度 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),abc回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和和a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)差兩點(diǎn)的電勢(shì)差Ua Uc為為(A) = 0, Ua Uc= B l2/2 . (B) = B l2, Ua Uc=B l2/2.(C) = 0, Ua Uc= B l2/2. (D) = B l2 , Ua Uc= B l2/2 . Blcba圖圖7答案答案: C () dvBl201() ddd02cclbcbbvBlvB llB ll B20

9、1() ddcosd02cclacacaavBlvB llB ll B 第7頁(yè)/共24頁(yè)9. 在一通有電流在一通有電流I的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線所在平面內(nèi)的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線所在平面內(nèi), 有一半徑為有一半徑為r、電、電阻為阻為R的導(dǎo)線環(huán)的導(dǎo)線環(huán),環(huán)中心距直導(dǎo)線為環(huán)中心距直導(dǎo)線為a，如圖，如圖8所示，且所示，且ar.當(dāng)直當(dāng)直導(dǎo)線的電流被切斷后導(dǎo)線的電流被切斷后,沿導(dǎo)線環(huán)流過(guò)的電量約為沿導(dǎo)線環(huán)流過(guò)的電量約為(A) )11(220raaRIrrRIa220araRIrln20aRIr220 (B) (C) (D) 答案答案: D 線圈內(nèi)磁場(chǎng)線圈內(nèi)磁場(chǎng)02IBaddt 1 dddqidtRRt 20d0d2IrqqR

10、RRaR 220022I rIrBSaa 第8頁(yè)/共24頁(yè)10. 一圓形線圈一圓形線圈C1有有N1匝匝,線圈半徑為線圈半徑為r.將此線圈放將此線圈放在另一半徑為在另一半徑為R(Rr),匝數(shù)為匝數(shù)為N2的圓形大線圈的圓形大線圈C2的中心的中心,兩者同軸共面兩者同軸共面.則此二線圈的互感系數(shù)則此二線圈的互感系數(shù)M為為(A) 0N1N2 R/2. (B) 0N1N2 R2/(2r). (C) 0N1N2 r2/(2R). ( D) 0N1N2 r/2.答案答案: C 線圈線圈C2通有電流為通有電流為I2，在線圈，在線圈C1處產(chǎn)生磁場(chǎng)為處產(chǎn)生磁場(chǎng)為0222N IBR通過(guò)線圈通過(guò)線圈C1的磁通量為的磁通

11、量為2022211112N IN BSNrR20122122N NrMIR第9頁(yè)/共24頁(yè)二、填空題二、填空題1. 如圖如圖9所示，半徑為所示，半徑為r1的小導(dǎo)線環(huán)，置于半徑為的小導(dǎo)線環(huán)，置于半徑為r2的大導(dǎo)線環(huán)的大導(dǎo)線環(huán)中心，二者在同一平面內(nèi)，且中心，二者在同一平面內(nèi)，且r10),則閉合回路中的則閉合回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 ,圓弧圓弧bc中感應(yīng)電流的方向?yàn)橹懈袘?yīng)電流的方向?yàn)?.7. 產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是 力，產(chǎn)生感力，產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是 力力.2/4R k從從c流至流至b洛倫茲洛倫茲渦旋電場(chǎng)渦旋電場(chǎng)5. 半徑為半徑為a的長(zhǎng)

12、為的長(zhǎng)為l(la)密繞螺線管密繞螺線管,單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)為單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)為n, 當(dāng)通當(dāng)通以電流以電流I=Im sin t時(shí)時(shí),則在管外的同軸圓形導(dǎo)體回路則在管外的同軸圓形導(dǎo)體回路(半徑為半徑為ra)上上的感生電動(dòng)勢(shì)大小為的感生電動(dòng)勢(shì)大小為 .200cosnIat第14頁(yè)/共24頁(yè)9.自感為自感為0.25H的線圈中的線圈中,當(dāng)電流在當(dāng)電流在(1/16)s內(nèi)由內(nèi)由2A均均勻減小到零時(shí)勻減小到零時(shí),線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小為線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小為 .8V8. 如圖如圖14所示，所示，AOC為一折成為一折成 形的金屬導(dǎo)線（形的金屬導(dǎo)線（AO = OC = L），位于，位于xOy平面上平面上. 磁感應(yīng)

13、強(qiáng)度為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xOy平面平面. 當(dāng)當(dāng)AOC以速度以速度v沿沿x軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線上軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線上A、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAC = ，當(dāng)以速度，當(dāng)以速度v沿沿y軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí). A、C兩點(diǎn)中兩點(diǎn)中 點(diǎn)電勢(shì)高點(diǎn)電勢(shì)高.yAxCO B圖14sinvblAd020.258Vd1/16IILLtt 第15頁(yè)/共24頁(yè)20cm10cm5cmCAI圖15三、計(jì)算題三、計(jì)算題1. 如圖如圖15所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線AC中的電流中的電流I沿導(dǎo)線向上，并以沿導(dǎo)線向上，并以dI /dt = 2 A/s的變化率均勻增長(zhǎng)的變化率均勻增長(zhǎng). 導(dǎo)線附近

14、放一個(gè)與之同面的直角導(dǎo)線附近放一個(gè)與之同面的直角三角形線框，其一邊與導(dǎo)線平行，位置及線框尺寸如圖所示三角形線框，其一邊與導(dǎo)線平行，位置及線框尺寸如圖所示. 求此線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向求此線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向.解：建立坐標(biāo)如圖所示，取順時(shí)針為三角形解：建立坐標(biāo)如圖所示，取順時(shí)針為三角形回路電動(dòng)勢(shì)正向回路電動(dòng)勢(shì)正向,得三角形面法線垂直紙面向得三角形面法線垂直紙面向里里.取窄條面積微元取窄條面積微元dS=ydx=(a+b x)l/bdxlbaCAIxySd BS02a baabx ldxIxb0ln2Ilababbba第16頁(yè)/共24頁(yè)lbaCAIxySdmBS02a ba

15、abx ldxIxb0ln2Ilababbba0ln2mdlab dIbabdtbadt = 5.18108V負(fù)號(hào)表示電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)槟鏁r(shí)針第17頁(yè)/共24頁(yè)2. 一很長(zhǎng)的長(zhǎng)方形的一很長(zhǎng)的長(zhǎng)方形的U形導(dǎo)軌，與水平面成形導(dǎo)軌，與水平面成 角，裸導(dǎo)線可在導(dǎo)角，裸導(dǎo)線可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦地下滑，導(dǎo)軌位于磁感強(qiáng)度軌上無(wú)摩擦地下滑，導(dǎo)軌位于磁感強(qiáng)度B垂直向上的均勻磁場(chǎng)中垂直向上的均勻磁場(chǎng)中，如圖，如圖16所示所示. 設(shè)導(dǎo)線設(shè)導(dǎo)線ab的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，電阻為，電阻為R，長(zhǎng)度為，長(zhǎng)度為l，導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的電阻略去不計(jì)的電阻略去不計(jì), abcd形成電路形成電路. t=0時(shí)時(shí)，v=0. 求：求：(1) 導(dǎo)線導(dǎo)線ab下滑下

16、滑的速度的速度v與時(shí)間與時(shí)間t的函數(shù)關(guān)系的函數(shù)關(guān)系; (2) 導(dǎo)線導(dǎo)線ab的最大速度的最大速度vm .bBldca圖16解：解： (1) 導(dǎo)線導(dǎo)線ab的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為dsin( /2)cosilvBlvBlvBl/cos/iiIRvBlR方向由方向由b到到a. 受安培力方向向右受安培力方向向右,大小為大小為2 2|d|cos/lFI lBvB lRF在導(dǎo)軌上投影沿導(dǎo)軌向上在導(dǎo)軌上投影沿導(dǎo)軌向上,大小為大小為2 22coscos/FFvB lR 第18頁(yè)/共24頁(yè)bBldca圖16解：解： (1) 導(dǎo)線導(dǎo)線ab的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為dsin( /2)cosilvBlvBlvBl

17、/cos/iiIRvBlR方向由方向由b到到a. 受安培力方向向右受安培力方向向右,大小為大小為2 2|d|cos/lFI lBvB lRF在導(dǎo)軌上投影沿導(dǎo)軌向上在導(dǎo)軌上投影沿導(dǎo)軌向上,大小為大小為2 22coscos/FFvB lR 重力在導(dǎo)軌上投影沿導(dǎo)軌向下重力在導(dǎo)軌上投影沿導(dǎo)軌向下,大小為大小為mgsin2 22cossinvB ldvmgmamRdt2 22sincos/()dvdtgvB lmR第19頁(yè)/共24頁(yè)2 22sincos/()dvdtgvB lmR2 220sincos/()vdvtgvB lmR2 22cos2 22sin1cosB ltmRmgRveB l(2) 導(dǎo)線

18、導(dǎo)線ab的最大速度的最大速度 m2 22sincosmgRvB l第20頁(yè)/共24頁(yè)圖圖173. 電量電量Q均勻分布在半徑為均勻分布在半徑為a,長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)(La)的絕緣薄壁長(zhǎng)圓筒表的絕緣薄壁長(zhǎng)圓筒表面上面上,圓筒以角速度圓筒以角速度 繞中心軸旋轉(zhuǎn)繞中心軸旋轉(zhuǎn).一半徑為一半徑為2a,電阻為電阻為R總匝總匝數(shù)為數(shù)為N的圓線圈套在圓筒上的圓線圈套在圓筒上,如圖如圖17所示所示.若圓筒轉(zhuǎn)速按若圓筒轉(zhuǎn)速按 = 0(1 t/t0)的規(guī)律的規(guī)律( 0,t0為已知常數(shù)為已知常數(shù))隨時(shí)間線性地減小隨時(shí)間線性地減小,求圓線求圓線圈中感應(yīng)電流的大小和流向圈中感應(yīng)電流的大小和流向.解：等效于螺線管解：等效于螺線管000/22QQBnILL內(nèi)0B外220d2SQBSB aaL 2220000000d()d222iQaQaQadtLdtLtLt 20002iiQaIRLt R 方向與旋轉(zhuǎn)方向一致方向與旋轉(zhuǎn)方向一致. .第21頁(yè)/共24頁(yè)4. 4. 如圖如圖18