電磁感應習題復習2019ppt課件

1、1、如下圖，一電荷線密度為、如下圖，一電荷線密度為 的長直帶電線的長直帶電線(與一正方形線圈與一正方形線圈共面并與其一對邊平行以變速度共面并與其一對邊平行以變速度t沿著長度方向運沿著長度方向運動。正方形線圈的總電阻為，求動。正方形線圈的總電阻為，求t 時刻正方形線圈中感應電流時刻正方形線圈中感應電流 I(t)（不計線圈自感）。（不計線圈自感）。aaa)(tV解：解：tVI)( 2ln22020 aIdrraIaam 2ln20dtdVadtdmi 00) 1( idtdV 00)2( idtdV 順時針順時針逆時針逆時針drrr2 2、一內(nèi)外半徑分別為和的帶電平面圓環(huán)，電荷面密度、一內(nèi)外半徑分

2、別為和的帶電平面圓環(huán)，電荷面密度為為, ,其中心有一半徑為其中心有一半徑為r r的導體小環(huán)的導體小環(huán)(R1,R2 r)(R1,R2 r)二者同心共面二者同心共面如圖，設帶電圓環(huán)以變角速度如圖，設帶電圓環(huán)以變角速度 （t t繞垂直于環(huán)面中心軸旋繞垂直于環(huán)面中心軸旋轉(zhuǎn)，導體小環(huán)中的感應電流轉(zhuǎn)，導體小環(huán)中的感應電流 I I 等于多少？方向如何？（已知小等于多少？方向如何？（已知小環(huán)的電阻為環(huán)的電阻為0 0 ）r1R2Rxdx)(t解：在和之間取一寬解：在和之間取一寬度為度為dxdx的環(huán)帶，環(huán)帶內(nèi)有電流的環(huán)帶，環(huán)帶內(nèi)有電流 dxxxdxdI 22dI在o 點處產(chǎn)生的磁場為00212 dxxdIdB 0

3、120)(212121 RRdxBRR 012)(21RRB 選逆時針方向為小環(huán)回路的方向，則小選逆時針方向為小環(huán)回路的方向，則小環(huán)中的磁通量近似為環(huán)中的磁通量近似為2012)(21rRRm dtdmi dtdrRR 2012)(21 0dtd 方向為順時針方向為順時針0dtd 方向為逆時針方向為逆時針r1R2Rxdx)(t3 3、無限長直導線，通以電流，有一與之共面的直角三角形、無限長直導線，通以電流，有一與之共面的直角三角形 線圈如圖。已知邊長為線圈如圖。已知邊長為b,b,且與長直線平行。且與長直線平行。邊長為邊長為a,a,若線圈以垂直導線方向的速度向右平移，當點若線圈以垂直導線方向的速度

4、向右平移，當點與長直導線的距離為與長直導線的距離為d d時，求線圈內(nèi)的感應電動勢的大時，求線圈內(nèi)的感應電動勢的大小和方向。小和方向。dABCbaIv0 BC)(20adIbVAC AC VBdll dBVdABsin)( dxxIVdABsincos20 dxtgxIV20 dadaIVbdxxIVaddAB ln2sincos200 AB dABCbaVVBV I)(20adIbV dadaIVbABCln20BCABdlxxdx解：解：4、如下圖，長直導線中的電流沿著導線向上，并以dI/dt=2A/s的速率均勻增長，在導線附近放一個與之同面的直角 三角形線框，其一邊現(xiàn)導線平行，求此線框中產(chǎn)

5、生的感應電動勢的大小和方向。y解：如圖，斜邊方程為：解：如圖，斜邊方程為：)05.0(20 xyIdxdm 1.000)05.0(2xyIdxm 05. 015. 0ln15. 000IbIb Vdtdmi81018. 5 方向：逆時針方向：逆時針xB20cm0d=5cmb=10cmxyI)( 2 . 02mxy Adx5 5、一長直電流導線與矩形回路共面且導線平行于，、一長直電流導線與矩形回路共面且導線平行于，如下圖，求下列情況下，中的感應電動勢：如下圖，求下列情況下，中的感應電動勢：（）（） 長直導線中電流恒定，以垂直于導線的速度長直導線中電流恒定，以垂直于導線的速度從圖示初始位置遠離導線

6、移到任一位置時；從圖示初始位置遠離導線移到任一位置時；（長直導線中電流（長直導線中電流0 sint, ABCD 不動；不動；（長直導線中電流（長直導線中電流0 sint, ABCD 以垂直于導線的以垂直于導線的速度遠離導線運動，初始位置也如圖所示。速度遠離導線運動，初始位置也如圖所示。VABCDbaI)11(20VtbaVtaIVli 方向：(2)abalIm ln20 abatlIdtdmi lncos200 VABCDba+VtlI(1)a+b+Vt解：解：VtaVtbalIm ln20 （）（）VtaVtbatlI lncos200)11(20VtbaVtaIVli VABCDba+Vt

7、lIa+b+Vt6 6、有一半徑為、有一半徑為 r=10cmr=10cm的多匝圓形線圈，團置于的多匝圓形線圈，團置于均勻磁場均勻磁場( (.5T).5T)中，圓形線圈可通過圓心的軸中，圓形線圈可通過圓心的軸O1O2O1O2轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動， 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n=600r/min,n=600r/min,求圓線圈自圖示的初始位置轉(zhuǎn)過求圓線圈自圖示的初始位置轉(zhuǎn)過9090度時：度時：（）、線圈中的瞬時電流線圈的電阻（）、線圈中的瞬時電流線圈的電阻=100=100) )，不計自感；，不計自感；（）、圓心處的磁感應強度。（）、圓心處的磁感應強度。12r B解解 (1)設線圈在任一位置時圓線圈法向與磁場方向設線圈在任一位

8、置時圓線圈法向與磁場方向 的夾角為的夾角為.那那么么ntt2 此時通過線圈平面的磁通量為此時通過線圈平面的磁通量為ntrBrBm2coscos22 ntnrBNdtdNmi2sin22 ntRnrBNRdtdNRimi2sin222 2sinmItT222mBNr nIR0.9924mTtiIA（）、由線圈中的電流在圓心處激發(fā)的磁場為（）、由線圈中的電流在圓心處激發(fā)的磁場為為為點點處處的的B B方方向向豎豎直直向向下下，此此時時OO0 0,1062. 0230TrNIBm TBBBB5 . 00220 的的方方向向基基本本相相同同。B B的的方方向向與與B B0 0（）、如圖（）、如圖, ,求

9、導線求導線1 1中的感生電動勢的大小中的感生電動勢的大小. .abc12tIicos0 解：（）、設中通有電流，則中的磁通量為：解：（）、設中通有電流，則中的磁通量為：abaCIm ln2102 abaCIMm ln2012 dtdiabaCIdtdiM ln2101 abatcI ln2sin00abatcI ln2sin001 例題：在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應強為度為例題：在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應強為度為B B的均勻磁場，如下圖，的均勻磁場，如下圖，B B的大小以速率的大小以速率dB/dtdB/dt變化，在磁場中有變化，在磁場中有A A，B B兩點，其間可放直導兩點，其間可放直導線和彎曲的導

10、線線和彎曲的導線 ABAB，那么：，那么：（A A）、電動勢只在）、電動勢只在ABAB直線中產(chǎn)生；直線中產(chǎn)生；（B B）、電動勢只在）、電動勢只在ABAB曲線中產(chǎn)生；曲線中產(chǎn)生；（C C）、電動勢在）、電動勢在ABAB直線和曲線中產(chǎn)生且大小相等；直線和曲線中產(chǎn)生且大小相等；（D D）、）、ABAB中的電動勢小于曲線中的電動勢。中的電動勢小于曲線中的電動勢。 AB（D）7、一導線被彎成如圖所示的形狀，acb為半徑為的3/4圓弧，直線段oa長為，若此導線放在勻強磁場中，磁場的方向垂直圖面向內(nèi)，導線以角速度在圖面內(nèi)繞 點勻速度轉(zhuǎn)動，則導線內(nèi)的電動勢為多少？，電勢最高點是哪一點？abc o225RBo

11、b o o的的電電動動勢勢為為零零整整個個閉閉合合回回路路o ob bc ca a225RBoacb 電勢最高點為點電勢最高點為點RR5ob oacb8、在磁感應強度為的磁場中，以速率切割磁力線，運動、在磁感應強度為的磁場中，以速率切割磁力線，運動的長度為的金屬棒，相當于一個電源的長度為的金屬棒，相當于一個電源,它的電動勢為，它的電動勢為，產(chǎn)生此電動勢的非靜電性力是洛侖茲力。產(chǎn)生此電動勢的非靜電性力是洛侖茲力。9、如圖，、如圖，aoc為一折成為一折成形的金屬導線，位于平面中，磁形的金屬導線，位于平面中，磁感應強度為的均勻磁場垂直平面，當感應強度為的均勻磁場垂直平面，當ao以速度沿軸以速度沿軸正

12、方向運動時，導線上正方向運動時，導線上a,c兩點間的電勢差兩點間的電勢差acsin; 當當aoc以速度沿軸正方向運動時，以速度沿軸正方向運動時，a,c兩點中是兩點中是a點電勢高。點電勢高。 aocBLVc 0 cos0BLVa )cos1( BLVcaLLxy 1010、一閉合正方形線圈放在均勻磁場中，繞通過其中心且與一邊、一閉合正方形線圈放在均勻磁場中，繞通過其中心且與一邊平行的軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動軸與磁場垂直，轉(zhuǎn)動角速度為平行的軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動軸與磁場垂直，轉(zhuǎn)動角速度為, ,如下圖，用下述哪種方法可以使線圈中感應電流振幅增加到原來如下圖，用下述哪種方法可以使線圈中感應電流振幅增加到原來的的 2 2倍倍

13、( (導線的電阻不能忽略導線的電阻不能忽略)?)?(A)(A)把線圈的匝數(shù)增加把線圈的匝數(shù)增加2 2倍；倍；( () )把線圈的面積增加把線圈的面積增加2 2倍，而形狀不變；倍，而形狀不變；( () )把線圈切割磁力線的兩條邊增長到原來的把線圈切割磁力線的兩條邊增長到原來的2 2倍；倍；( () )把線圈的角速度增大到原來的把線圈的角速度增大到原來的2 2倍；倍；(D)o1o2BtNBSisin RtNBSRIisin 1111、半徑為的均勻圓盤，繞通過中心、半徑為的均勻圓盤，繞通過中心o o的垂直軸轉(zhuǎn)動，角速度的垂直軸轉(zhuǎn)動，角速度為為, ,盤面與均勻磁場垂直，如圖：盤面與均勻磁場垂直，如圖：

14、（）、在圖上標出（）、在圖上標出oaoa線段上動生電動勢的方向；線段上動生電動勢的方向；（）、填寫下列電（）、填寫下列電 勢差的值：勢差的值：0 ba )2(21dLdBCa 221BLoa dLabC 2)(21LdBoC 1212、如圖一元限長薄壁圓筒，其表面上沿圓周方向均勻流著一、如圖一元限長薄壁圓筒，其表面上沿圓周方向均勻流著一層隨時間變化的面電流層隨時間變化的面電流i(t),i(t),則任意時刻通過圓筒內(nèi)假想的任一則任意時刻通過圓筒內(nèi)假想的任一球面的磁通量。球面的磁通量。)(ti1313、如圖，導體棒在均勻磁、如圖，導體棒在均勻磁場中繞通過點的垂直于棒且沿場中繞通過點的垂直于棒且沿磁場方向的軸轉(zhuǎn)動，磁場方向的軸轉(zhuǎn)動，的長度為棒長的的長度為棒長的 1 1。有有穩(wěn)穩(wěn)恒恒電電流流從從 )()()()(DCBABABABA 221ACBCA 221BCBCB BA 均為零均為