吉林大學大學物理練習冊電磁感應作業(yè)答案

1、A磁場對導體中自由電子的作用磁場對導體中自由電子的作用B靜電場對導體中自由電子的作用靜電場對導體中自由電子的作用C感生電場感生電場(渦旋電場渦旋電場)對導體中自由電子作用對導體中自由電子作用 感應電動勢不同感應電動勢不同 感應電動勢相同，感應電流相同感應電動勢相同，感應電流相同C. 感應電動勢不同，感應電流相同感應電動勢不同，感應電流相同D感應電動勢相同，感應電流不同感應電動勢相同，感應電流不同一、選擇題一、選擇題1感生電動勢產(chǎn)生的本質(zhì)原因是感生電動勢產(chǎn)生的本質(zhì)原因是2. 尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中，通以相同尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中，通以相同變化的磁通量，環(huán)中：變化的磁通量，

2、環(huán)中：電磁感應學作業(yè)答案電磁感應學作業(yè)答案3. 兩根無限長平行直導線載有大小相等方向相兩根無限長平行直導線載有大小相等方向相反電流反電流I, I以以dI/dt的變化率增長，一矩形線圈位的變化率增長，一矩形線圈位于導線平面內(nèi)于導線平面內(nèi)(如圖如圖)，則，則 A線圈中無感應電流；線圈中無感應電流； B線圈中感應電流為順時針方向；線圈中感應電流為順時針方向； C線圈中感應電流為逆時針方向；線圈中感應電流為逆時針方向； D線圈中感應電流方向不確定。線圈中感應電流方向不確定。4. 在通有電流在通有電流I 無限長直導線所在平面內(nèi)，有一無限長直導線所在平面內(nèi)，有一半經(jīng)半經(jīng)r 、電阻、電阻R 導線環(huán)，環(huán)中心距

3、導線導線環(huán)，環(huán)中心距導線a ，且，且a r 。當導線電流切斷后，導線環(huán)流過電量為。當導線電流切斷后，導線環(huán)流過電量為A. 閉合曲線閉合曲線C 上上EK 處處相等處處相等B. 感應電場是保守力場感應電場是保守力場C. .感應電場的電場線不是閉合曲線感應電場的電場線不是閉合曲線D. .感應電場不能像靜電場那樣引入電勢概念感應電場不能像靜電場那樣引入電勢概念5.對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種對位移電流，有下述四種說法，請指出哪一種說法是正確的說法是正確的 A位移電流是由變化電場產(chǎn)生的位移電流是由變化電場產(chǎn)生的 B位移電流是由變化磁場產(chǎn)生的位移電流是由變化磁場產(chǎn)生的 C位移電流的熱效應服從焦

4、耳楞次定律位移電流的熱效應服從焦耳楞次定律 D位移電流的磁效應不服從安培環(huán)路定理位移電流的磁效應不服從安培環(huán)路定理6.在感應電場中電磁感應定律可寫成在感應電場中電磁感應定律可寫成式中式中EK 為感應電場的電場強度，此式表明為感應電場的電場強度，此式表明A BC DA. B. C. . D. .7.面積為面積為S和和2S兩圓線圈兩圓線圈1，2如圖放置。通有相如圖放置。通有相同電流同電流I，線圈，線圈1電流產(chǎn)生的通過線圈電流產(chǎn)生的通過線圈2的磁通量的磁通量用用21表示，線圈表示，線圈2電流產(chǎn)生的通過線圈電流產(chǎn)生的通過線圈1的磁通的磁通量用量用12表示，則表示，則21 與與12的大小關系為的大小關系

5、為8.如圖，平板電容器充電時，沿環(huán)路如圖，平板電容器充電時，沿環(huán)路L1、L2磁場磁場強度環(huán)流關系有強度環(huán)流關系有21122 2/2112 1221 1221 21LLl dHl dH 21LLl dHl dH 21LLl dHl dH01 LldH9.用線圈的自感系數(shù)用線圈的自感系數(shù)L來表示載流線圈的磁場能來表示載流線圈的磁場能量公式量公式 A只適用于無限長密繞的螺線管只適用于無限長密繞的螺線管B只適用于單匝圓線圈只適用于單匝圓線圈C只適用于一個匝數(shù)很多，且密繞的螺線管只適用于一個匝數(shù)很多，且密繞的螺線管D適用于自感系數(shù)為適用于自感系數(shù)為L任意線圈任意線圈221LIWm 1. 長直導線通有電流

6、長直導線通有電流I，與長直導線共面、垂直，與長直導線共面、垂直于導線細金屬棒于導線細金屬棒AB，以速度，以速度V平行于導線作勻平行于導線作勻速運動，問速運動，問（1）金屬棒兩端電勢）金屬棒兩端電勢UA 和和UB 哪個較高？哪個較高？（2）若電流）若電流I 反向，反向，UA 和和UB 哪個較高？哪個較高？（3）金屬棒與導線平行，結果又如何？）金屬棒與導線平行，結果又如何？UA=UBUAUB 成成 旋關系。旋關系。2. 動生電動勢的定義式為動生電動勢的定義式為 與動生電動勢相聯(lián)系非靜電力為與動生電動勢相聯(lián)系非靜電力為 ， 其非靜電性場強為其非靜電性場強為EK 。洛侖茲力洛侖茲力 baldBv)(B

7、v 3. 位移電流位移電流Id ，它與傳導電流及運流，它與傳導電流及運流電流均能產(chǎn)生電流均能產(chǎn)生 效應，但不能產(chǎn)生效應，但不能產(chǎn)生 效應。效應。熱熱dtde磁磁4.渦旋電場由渦旋電場由 所激發(fā)，其環(huán)流數(shù)學所激發(fā)，其環(huán)流數(shù)學左左dtBddtdl dEm 渦渦變化的磁場變化的磁場表達式為表達式為 ，渦旋電場強度，渦旋電場強度E渦渦與與5. 取自感系數(shù)定義式為取自感系數(shù)定義式為L/I, 當線圈幾何形狀當線圈幾何形狀不變，周圍無鐵磁性物質(zhì)時，若線圈中電流強度不變，周圍無鐵磁性物質(zhì)時，若線圈中電流強度變小，則線圈的自感系數(shù)變小，則線圈的自感系數(shù)L 。不變不變 6. 已知在面積為已知在面積為S 的平面閉合

8、線圈的范圍內(nèi)，有的平面閉合線圈的范圍內(nèi)，有一隨時間變化的均勻磁場一隨時間變化的均勻磁場B(t),則此閉合線圈內(nèi)的則此閉合線圈內(nèi)的SdtBd 感應電動勢為感應電動勢為 。7. 用導線制成半徑為用導線制成半徑為r =10cm 的閉合線圈，其電的閉合線圈，其電阻阻R=10 歐，均勻磁場歐，均勻磁場B 垂直于線圈平面，欲使垂直于線圈平面，欲使電路中有一穩(wěn)恒的感應電流電路中有一穩(wěn)恒的感應電流 I =0.01A，B的變化的變化率應為率應為dB/dt= 。8. 在沒有自由電荷和傳導電流的變化電磁場中：在沒有自由電荷和傳導電流的變化電磁場中： ； ； )1()2(式中R為摩爾氣體常量，T為氣體的溫度。 10/

9、 SSdtD SSdtB9.在自感系數(shù)為在自感系數(shù)為L=0.05mH線圈中，流過線圈中，流過I=0.8A的電流，在切斷電路后經(jīng)的電流，在切斷電路后經(jīng)t=0.8s的時間，電流的時間，電流強度近似為零，回路中的平均自感電動勢大小強度近似為零，回路中的平均自感電動勢大小10.長直導線與半徑為長直導線與半徑為R的導線圓周相切（兩者絕的導線圓周相切（兩者絕緣），則它們之間互感系數(shù)緣），則它們之間互感系數(shù) ； L 50V MR0 如圖，勻強磁場如圖，勻強磁場B與矩形導線回路法線與矩形導線回路法線 n 成成6060角角 B = kt（k為大于零的常數(shù)）。長為為大于零的常數(shù)）。長為L L的導體桿的導體桿ABA

10、B以以勻速勻速 u 向右平動，求回路中向右平動，求回路中 t 時刻感應電動勢大小時刻感應電動勢大小和方向（設和方向（設t = 0 時時，x = 0）。SBm Lvtkt 21dtdmi 221kLvt kLvt 方向方向a b，順時針。，順時針。60cosSB 用法拉第電磁感應用法拉第電磁感應定律計算電動勢，定律計算電動勢，不必再求動生電動不必再求動生電動勢勢2. 在等邊三角形平面回路在等邊三角形平面回路ADCA 中存在磁感應強度為中存在磁感應強度為B 均勻磁場，方向垂直于回路平面，回路均勻磁場，方向垂直于回路平面，回路CD 段為滑動導段為滑動導線，它以勻速線，它以勻速 v 遠離遠離A 端運動

11、，并始終保持回路是等邊端運動，并始終保持回路是等邊三角形，設滑動導線三角形，設滑動導線CD 到到A 端的垂直距離為端的垂直距離為x，且時間，且時間t = 0 時，時，x = 0, 試求，在下述兩種不同的磁場情況下，試求，在下述兩種不同的磁場情況下，回路中的感應電動勢和時間回路中的感應電動勢和時間t 的關系。的關系。常矢量常矢量 0)1(BB xtgxB0SBt )( 220tvtgB tvBdtdmi20332動動 方向：逆時針方向：逆時針2. 在等邊三角形平面回路在等邊三角形平面回路ADCA 中存在磁感應強度為中存在磁感應強度為B 均勻磁均勻磁場，方向垂直于回路平面，回路場，方向垂直于回路平

12、面，回路CD 段為滑動導線，它以勻速段為滑動導線，它以勻速V 遠離遠離A 端運動，并始終保持回路是等邊三角形，設滑動導線端運動，并始終保持回路是等邊三角形，設滑動導線CD 到到A 端的垂直距離為端的垂直距離為x，且時間，且時間t=0 時，時，x=0, 試求，在下述兩種不同的磁場情況下，回路中的感應電動試求，在下述兩種不同的磁場情況下，回路中的感應電動勢和時間勢和時間t 的關系。的關系。SBtm )( dtdmi xtgxtB032033tvB2203tvBtBB0)2( 0B常矢量常矢量方向：逆時針方向：逆時針3無限長直導線通過電流無限長直導線通過電流I，方向向上，導線旁有長，方向向上，導線旁

13、有長度度L金屬棒，繞其一端金屬棒，繞其一端O 在平面內(nèi)順時針勻速轉動，角在平面內(nèi)順時針勻速轉動，角速度為速度為，O 點至導線垂直距離點至導線垂直距離r0 , 設長直導線在金屬設長直導線在金屬棒旋轉平面內(nèi)，試求：棒旋轉平面內(nèi)，試求：（1）金屬棒轉至與長直導線平行、且）金屬棒轉至與長直導線平行、且O 端向下時棒內(nèi)端向下時棒內(nèi)感應電動勢大小和方向；感應電動勢大小和方向；（2）金屬棒轉至與長直導線垂直、且）金屬棒轉至與長直導線垂直、且O 端靠近導線時端靠近導線時棒內(nèi)的感應電動勢的大小和方向。棒內(nèi)的感應電動勢的大小和方向。解解: :()dB dl0()LLBdllBdl220011222IBLLr3無限

14、長直導線通過電流無限長直導線通過電流I，方向向上，導線旁有長度，方向向上，導線旁有長度L金屬棒，金屬棒，繞其一端繞其一端O 在平面內(nèi)順時針勻速轉動，角速度為在平面內(nèi)順時針勻速轉動，角速度為，O 點至導點至導線垂直距離線垂直距離r0 , 設長直導線在金屬棒旋轉平面內(nèi)，試求：設長直導線在金屬棒旋轉平面內(nèi)，試求：（1）金屬棒轉至與長直導線平行、且）金屬棒轉至與長直導線平行、且O 端向下時，棒內(nèi)感應電端向下時，棒內(nèi)感應電動勢大小和方向；動勢大小和方向；（2）金屬棒轉至與長直導線垂直、且）金屬棒轉至與長直導線垂直、且O 端靠近導線時，棒內(nèi)的端靠近導線時，棒內(nèi)的感應電動勢的大小和方向。感應電動勢的大小和方

15、向。0()LLB dlBdl0002LIrdrrr 0002 ()LIrdrrr0000ln2IrLLrr 4. 如圖，真空中長直導線通有電流如圖，真空中長直導線通有電流I=I(t)，有一帶滑動邊，有一帶滑動邊矩形導線框與長直導線平行共面，二者相距矩形導線框與長直導線平行共面，二者相距a，線框滑動，線框滑動邊與長直導線垂直，長度為邊與長直導線垂直，長度為b，并且以勻速，并且以勻速滑動，若忽滑動，若忽略線框中自感電動勢，開始時滑動邊與對邊重合。求：略線框中自感電動勢，開始時滑動邊與對邊重合。求：（1）任意時刻矩形線框內(nèi)的動生電動勢；）任意時刻矩形線框內(nèi)的動生電動勢；（2）任意時刻矩形線框內(nèi)的感應

16、電動勢）任意時刻矩形線框內(nèi)的感應電動勢。tdxxISdBbaam 20abaIt ln20 abaIBdxbaa ln20 動動)(ln20ItdtdIabadtdm 5.如圖，在磁感應強度如圖，在磁感應強度B=0.5T勻強磁場中有一導軌，勻強磁場中有一導軌，導軌平面垂直磁場，長導軌平面垂直磁場，長0.5m導線導線AB在導軌上無摩擦以在導軌上無摩擦以速度向右運動速度向右運動 ，在運動過程中，回路總電阻，在運動過程中，回路總電阻R=0.2。不變。求不變。求1sm4 （1）導線AB運動時產(chǎn)生的動生電動勢；（2）電阻R上消耗的功率；（3）導線AB受到的磁場力。 （1）導線AB運動時產(chǎn)生的動生電動勢；

17、（2）電阻R上消耗的功率；（3）導線AB受到的磁場力。 （1）導線）導線AB產(chǎn)生動生電動勢；產(chǎn)生動生電動勢；（2）電阻）電阻R上消耗的功率；上消耗的功率；（3）導線）導線AB受到的磁場力。受到的磁場力。 )(1)1(VBLi A到到B )(5)2(2WRPi IBdlBlIddF )3()(5 ARIi )(25. 10NBIlIBdldFFL 7.7.為了在一個為了在一個1F1F的電容器內(nèi)產(chǎn)生的電容器內(nèi)產(chǎn)生1A1A的瞬時位移電流的瞬時位移電流加在電容器上的電壓變化率應該是多大？加在電容器上的電壓變化率應該是多大？16100 . 1 VsCUq dtdUCdtdqIddSJIdSdtDJdtEr0)0dUtr（tUdSr0SJdtUCCIdtdU 由電流的連續(xù)性由電流的連續(xù)性dtdqIId2. 一長直導線中通有電流一長直導線中通有電流I, 在其旁有一半徑為在其旁有一半徑為R 半金屬半金屬圓環(huán)圓環(huán)ab，二者共面，且直徑，二者共面，且直徑ab 與直電流垂直，環(huán)心與與直電流垂直，環(huán)心與直電流相距直電流相距L,當半圓環(huán)以速度當半圓環(huán)以速度v 平行直導線運動時，試平行直導線運動時，試求求 (1)半圓環(huán)兩端電勢差半圓環(huán)兩端電勢差UaUb; (2)那端電勢高？那端電勢高？a 端高。端高。0直直弧弧 RLRLBvd