大學(xué)物理下-電磁感應(yīng)習(xí)題冊(cè)講解-共25頁P(yáng)PT課件

1、習(xí)題五一、選擇題1D 2A 3A 4A 2如圖5-1所示，M為一閉合金屬輕環(huán)，當(dāng)右側(cè)線圈通以如下所說哪種情況的電流時(shí)，將在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生圖示方向的感生電流，同時(shí)環(huán)向線圈方向移動(dòng)圖5-1（A）電流由b點(diǎn)流入，a點(diǎn)流出，并逐漸減少；（B）電流由a點(diǎn)流入，b點(diǎn)流出，并逐漸減少；（C）電流由b點(diǎn)流入，a點(diǎn)流出，并逐漸增大；（D）電流由a點(diǎn)流入，b點(diǎn)流出，并逐漸增大。答案：A解：環(huán)M向右移動(dòng)，可判斷線圈內(nèi)磁力線的方向由右向左，即電流由b點(diǎn)流入，a點(diǎn)流出；根據(jù)環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向，應(yīng)用楞次定律可判斷線圈內(nèi)的磁通量在減少。3如圖5-2所示，一矩形線圈以一定的速度穿過一均勻磁場(chǎng)，若規(guī)定線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿順時(shí)針方向?yàn)檎?/p>

2、值，則下面哪個(gè)曲線圖正確表示了線圈中的和x的關(guān)系 解：依題意，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由導(dǎo)線切割磁力線的情況確定。當(dāng)線圈右邊進(jìn)入磁場(chǎng)，右邊導(dǎo)線切割磁力線，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則判斷，方向逆時(shí)針；整個(gè)線圈進(jìn)入磁場(chǎng)，磁通量無變化，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零；當(dāng)線圈右邊從磁場(chǎng)中穿出，左邊導(dǎo)線切割磁力線，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則判斷，方向順時(shí)針。答案：a圖5-3（B）（C）（D）（A）先后放在磁場(chǎng)的兩個(gè)不同位置1（ab）和2（4在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)，的大小以速率變化。有一長(zhǎng)度為l0的金屬棒），則金屬棒在這兩個(gè)位置時(shí)棒內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小關(guān)系為圖5-3答案：A解：感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)根據(jù)題意可知，兩個(gè)三角

3、形等底不等高，ab圖5-4二、填空題1如圖5-4所示，一個(gè)矩形線圈在均勻磁場(chǎng)中以角速度旋轉(zhuǎn)，當(dāng)它轉(zhuǎn)到圖a和圖b位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小分別為答案：2半徑為R的無限長(zhǎng)園柱導(dǎo)體電流（圖5-5），電流強(qiáng)度為I。橫截面上各點(diǎn)的電流密度相等，求每單位長(zhǎng)度導(dǎo)體內(nèi)所儲(chǔ)存的磁能 。圖5-53如圖5-6，一矩形導(dǎo)體回路ABCD放在均勻外磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 的大小為 高斯，與矩形平面的法線夾角回路的CD段長(zhǎng)為l =1.0m，以速度v =5.0m/s平行于兩邊向外滑動(dòng)，如圖所示。則求回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向分別為和；感應(yīng)電流方向 。答案：方向D C；感應(yīng)電流方向。習(xí)題回路的BA段長(zhǎng)為l ，t=0與CD重合

4、，以速度v 向外滑動(dòng),BA0方向順時(shí)針CD設(shè)回路繞向逆時(shí)針BA0感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與感生電動(dòng)勢(shì)之和，可以如此求：方向順時(shí)針回路繞向逆時(shí)針CD回路的BA段長(zhǎng)為l ，t=0與CD重合，以速度v 向外滑動(dòng),4如圖5-7所示，兩根平行長(zhǎng)直導(dǎo)線置于空氣中，橫截面半徑都是a，兩導(dǎo)線中心相距為d，屬于同一回路。設(shè)兩導(dǎo)線內(nèi)部的磁通量可忽略不計(jì)。求這一對(duì)導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的自感系數(shù)。答案： 三、計(jì)算題1繞有N匝線圈的螺繞環(huán)，橫截面的半徑為a，中心線的半徑為R ,如題圖三、1所示。（1）求此螺繞環(huán)的自感系數(shù)；（2）若通有電流 ,求自感電動(dòng)勢(shì)。題圖三、1答案：（1）（2）題圖三、1線圈通有電流I,螺繞環(huán)內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度為

5、通過N匝線圈的磁鏈（磁通量）為螺繞環(huán)的自感系數(shù)為螺繞環(huán)的自感電動(dòng)勢(shì)為 平行于邊PQ，PQ邊長(zhǎng)為b，PQ邊與QS邊夾角為，當(dāng)金屬框繞PQ邊以角速度 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求（1）回路的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）各邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。答案：（1）2如圖5-9所示直角三角形金屬PQS框放在均勻磁場(chǎng)圖5-9中，（2）PQ邊：PS邊：QS邊：解：本題先求回路的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，再求各邊的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)較為方便?；芈返目偢袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)為圖5-9（2）求各邊的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) PQ邊：v = 0，所以其動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)PS邊： 即其中QS邊：所以3限制在圓柱形體積內(nèi)的均勻磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為方向如圖5-10所示。圓柱的半徑為R，的恒定速率減小。當(dāng)電子分別位

6、于磁場(chǎng)中a點(diǎn)、b點(diǎn)與c點(diǎn)時(shí)，假定a,c的r = 0.5m，求電子獲得的瞬時(shí)加速度的大小和方向。答案：（1）圖5-10的數(shù)值以方向水平向左 （3）方向水平向右。（2），k為一常量，已知金屬圓盤的電導(dǎo)率為4在垂直于半徑為a，厚為b的金屬圓盤面方向上，加一均勻磁場(chǎng)，如圖5-11所示，今使磁場(chǎng)隨時(shí)間變化，求屬圓盤內(nèi)總的渦流。答案：解：在半徑為r的導(dǎo)體回路中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為 圖 5-11解：在半徑為r的導(dǎo)體回路中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)為 圖 5-11內(nèi)半徑為r，外半徑長(zhǎng)為b的圓柱體的電阻為在這體元中的渦流為（忽略自感的影響）故金屬圓盤中的總渦流為5一個(gè)n匝圓形細(xì)線圈，半徑為b，電阻為R，以勻角速繞其某一直徑為軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)軸與均勻磁場(chǎng)垂直。假定有一個(gè)面積為A（很小）的小銅環(huán)固定在該轉(zhuǎn)動(dòng)線圈的圓心上，環(huán)面與磁場(chǎng)垂直，如圖所示，求在小銅環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（忽略小銅環(huán)對(duì)圓形線圈的感應(yīng)）。答案：圖 5-12 解：設(shè)大圓形線圈的法線與磁場(chǎng)夾角為則線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流為圖 5-12 感應(yīng)電流在小銅環(huán)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)所以在銅環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 6如圖，求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)IABCabcddldxIACd+vtBrxba任意時(shí)刻B點(diǎn)距載流導(dǎo)線d+vt例 一截面為長(zhǎng)方形的螺繞環(huán)，尺寸如圖，共有N匝，求其自感系數(shù)。 管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度通過每匝線圈的磁通量為自感系數(shù)