第九章電磁感應(yīng) 電磁場(chǎng)(一)作業(yè)答案

1、第九章 電磁感應(yīng) 電磁場(chǎng)（一）一。選擇題 D 1.（基礎(chǔ)訓(xùn)練3）在一自感線圈中通過(guò)的電流I隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖(a)所示，若以I的正流向作為E的正方向，則代表線圈內(nèi)自感電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t變化規(guī)律的曲線應(yīng)為圖(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一個(gè)？【分析】， D 2. （基礎(chǔ)訓(xùn)練5）在圓柱形空間內(nèi)有一磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)，如圖所示的大小以速率dB/dt變化在磁場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，其間可放直導(dǎo)線AB和彎曲的導(dǎo)線AB，則 (A) 電動(dòng)勢(shì)只在導(dǎo)線中產(chǎn)生 (B) 電動(dòng)勢(shì)只在AB導(dǎo)線中產(chǎn)生 (C) 電動(dòng)勢(shì)在和AB中都產(chǎn)生，且兩者大小相等 (D) 導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)小于AB導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)【分析】連接oa

2、與ob，。因?yàn)闇u旋電場(chǎng)總是與圓柱截面垂直，所以oa和ob上的渦旋電場(chǎng)方向處處垂直于oa、ob，即圖12-16 B 3.（基礎(chǔ)訓(xùn)練6）如圖12-16所示，直角三角形金屬框架abc放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)平行于ab邊，bc的長(zhǎng)度為l當(dāng)金屬框架繞ab邊以勻角速度w轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，abc回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ua Uc為 (A) (B) (C) (D) 【分析】ab邊以勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) B 4.（自測(cè)提高2）真空中一根無(wú)限長(zhǎng)直細(xì)導(dǎo)線上通電流I，則距導(dǎo)線垂直距離為a的空間某點(diǎn)處的磁能密度為 (A) (B) (C) (D) 【分析】距離為a的空間該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為： 磁能密度為 圖12-26 B 5.

3、（自測(cè)提高5）用導(dǎo)線圍成的回路(兩個(gè)以O(shè)點(diǎn)為心半徑不同的同心圓，在一處用導(dǎo)線沿半徑方向相連)，放在軸線通過(guò)O點(diǎn)的圓柱形均勻磁場(chǎng)中，回路平面垂直于柱軸，如圖12-26所示如磁場(chǎng)方向垂直圖面向里，其大小隨時(shí)間減小，則(A)(D)各圖中哪個(gè)圖上正確表示了感應(yīng)電流的流向？【分析】根據(jù)公式，因?yàn)榍掖艌?chǎng)方向垂直圖面向里，所以感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较?，再由于感?yīng)電流是渦電流，故選B圖。二. 填空題1.（基礎(chǔ)訓(xùn)練11）真空中兩只長(zhǎng)直螺線管1和2，長(zhǎng)度相等，單層密繞匝數(shù)相同，直徑之比d1 / d2 =1/4當(dāng)它們通以相同電流時(shí)，兩螺線管貯存的磁能之比為W1 / W2=_1：16_【分析】b振動(dòng)桿圖12-192.（基

4、礎(chǔ)訓(xùn)練14）換能器常用來(lái)檢測(cè)微小的振動(dòng)，如圖12-19，在振動(dòng)桿的一端固接一個(gè)N匝的矩形線圈，線圈的一部分在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)桿的微小規(guī)律為，線圈隨桿振動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為【分析】圖12203.（基礎(chǔ)訓(xùn)練15）如圖12-20所示，一段長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線MN，水平放置在載電流為I的豎直長(zhǎng)導(dǎo)線旁與豎直導(dǎo)線共面，并從靜止由圖示位置自由下落，則t秒末導(dǎo)線兩端的電勢(shì)差【分析】長(zhǎng)直導(dǎo)線在周圍空間產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向與電流方向成右手螺旋關(guān)系。在金屬桿處的方向垂直紙面向內(nèi)。在上取一微元，則該微元兩端的電勢(shì)差為：所以金屬桿兩端的電勢(shì)差為：圖12-214.（基礎(chǔ)訓(xùn)練16）如圖12-21所示，aOc為一折

5、成形的金屬導(dǎo)線(aO =Oc =L)，位于xy平面中；磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xy平面當(dāng)aOc以速度沿x軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線上a、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uac =；當(dāng)aOc以速度沿y軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相比較, 是_a_點(diǎn)電勢(shì)高【分析】當(dāng)沿x軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線oc不切割磁力線， 當(dāng)沿y軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，所以a點(diǎn)電勢(shì)高。5（自測(cè)提高10）在一個(gè)中空的圓柱面上緊密地繞有兩個(gè)完全相同的線圈aa和bb(如圖)已知每個(gè)線圈的自感系數(shù)都等于0.05 H若a、b兩端相接，a、b接入電路，則整個(gè)線圈的自感L =_0_若a、b兩端相連，a、b接入電路，則整個(gè)線圈的自感L =_0.2H _ 若a、b相連，又a、b相連，再以

6、此兩端接入電路，則整個(gè)線圈的自感L =_0.05 H_【分析】a、b兩端相接，a、b接入電路，反接，；a、b兩端相連，a、b接入電路，順接，；a、b相連，又a、b相連，再以此兩端接入電路，不變。圖12-22xrRI三. 計(jì)算題1.（基礎(chǔ)訓(xùn)練18）如圖12-22兩個(gè)半徑分別為R和r的同軸圓形線圈相距x，且R >>r，x >>R若大線圈通有電流I而小線圈沿x軸方向以速率v運(yùn)動(dòng)，試求x =NR時(shí)(N為正數(shù))小線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小解： 在軸線上的磁場(chǎng) 2.（基礎(chǔ)訓(xùn)練19）一密繞的探測(cè)線圈面積S=4cm2匝數(shù)N=160，電阻R=50。線圈與一個(gè)內(nèi)阻r=30的沖擊電流計(jì)

7、相連。今把探測(cè)線圈放入一均勻磁場(chǎng)中，線圈法線與磁場(chǎng)方向平行。當(dāng)把線圈法線轉(zhuǎn)到垂直磁場(chǎng)方向時(shí)，電流計(jì)指示通過(guò)的電量為4×10-5C。試求磁感強(qiáng)度的大小。解：由于為均勻磁場(chǎng)3.（基礎(chǔ)訓(xùn)練20）一長(zhǎng)直導(dǎo)線旁有一矩形線圈，兩者共面(如圖12-24)。求長(zhǎng)直導(dǎo)線與矩形線圈之間的互感系數(shù)。解：圖12-244.（自測(cè)提高13） 如圖12-31所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線AB中的電流I沿導(dǎo)線向上，并以dI /dt =2 A/s的變化率均勻增長(zhǎng)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求此線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向(m0 =4p×10-7 T·m/A

8、) 解：建立坐標(biāo)如圖所示,則三角形線框斜邊方程為在三角形線框所圍平面上的磁通量為三角形線框感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為圖12-315.（自測(cè)提高14）如圖12-32在半徑為R的長(zhǎng)直螺線管中，均勻磁場(chǎng)隨時(shí)間均勻增大()，直導(dǎo)線ab=bc=R,如圖所示，求導(dǎo)線ac上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)解：圖12-32 6.（自測(cè)提高16）如圖12-34所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有電流I，有一垂直于導(dǎo)線、長(zhǎng)度為l的金屬棒AB在包含導(dǎo)線的平面內(nèi)，以恒定的速度沿與棒成q角的方向移動(dòng)開(kāi)始時(shí)，棒的A端到導(dǎo)線的距離為a，求任意時(shí)刻金屬棒中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，并指出棒哪端的電勢(shì)高 解：圖12-34ei由B 指向A，A端的電勢(shì)高。 選做題1.（自測(cè)提高17）有一很長(zhǎng)的長(zhǎng)方的U形導(dǎo)軌，與水平面成q角，