大學(xué)物理學(xué)第三修訂下冊答案趙近芳

1、習(xí)題1111.1選擇題(1）一圓形線圈在磁場中作下列運(yùn)動(dòng)時(shí)，那些情況會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流（）（A）沿垂直磁場方向平移；（B）以直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸跟磁場垂直；（C）沿平行磁場方向平移；（D）以直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸跟磁場平行。答案：B(2)下列哪些矢量場為保守力場（）（A） 靜電場；（B）穩(wěn)恒磁場；（C）感生電場；（D）變化的磁場。答案：A (3) 用線圈的自感系數(shù) L 來表示載流線圈磁場能量的公式（）( A )只適用于無限長密繞線管； ( B ) 只適用于一個(gè)匝數(shù)很多，且密繞的螺線環(huán)； ( C ) 只適用于單匝圓線圈； ( D )適用于自感系數(shù)L 一定的任意線圈。答案：D(4)對于渦旋電場，下列說法不正確的

2、是（）：（A）渦旋電場對電荷有作用力； （B）渦旋電場由變化的磁場產(chǎn)生；（C）渦旋場由電荷激發(fā)； （D）渦旋電場的電力線閉合的。答案：C11.2 填空題(1)將金屬圓環(huán)從磁極間沿與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的方向抽出時(shí)，圓環(huán)將受到 。答案：磁力(2)產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢的非靜電場力是 ，產(chǎn)生感生電動(dòng)勢的非靜電場力是 ，激發(fā)感生電場的場源是 。答案：洛倫茲力，渦旋電場力，變化的磁場(3)長為l的金屬直導(dǎo)線在垂直于均勻的平面內(nèi)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，如果轉(zhuǎn)軸的位置在 ，這個(gè)導(dǎo)線上的電動(dòng)勢最大，數(shù)值為 ；如果轉(zhuǎn)軸的位置在 ，整個(gè)導(dǎo)線上的電動(dòng)勢最小，數(shù)值為 。答案：端點(diǎn)，；中點(diǎn)，011.3一半徑=10cm的圓形回路放在=0.8T

3、的均勻磁場中回路平面與垂直當(dāng)回路半徑以恒定速率=80cm·s-1 收縮時(shí)，求回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小解: 回路磁通 感應(yīng)電動(dòng)勢大小 11.4 一對互相垂直的相等的半圓形導(dǎo)線構(gòu)成回路，半徑=5cm，如題11.4圖所示均勻磁場=80×10-3T，的方向與兩半圓的公共直徑(在軸上)垂直，且與兩個(gè)半圓構(gòu)成相等的角當(dāng)磁場在5ms內(nèi)均勻降為零時(shí)，求回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小及方向解: 取半圓形法向?yàn)椋?題11.4圖則 同理，半圓形法向?yàn)?，則 與夾角和與夾角相等， 則 方向與相反，即順時(shí)針方向 題11.5圖11.5 如題11.5圖所示，載有電流的長直導(dǎo)線附近，放一導(dǎo)體半圓環(huán)與長直導(dǎo)線共面，且

4、端點(diǎn)的連線與長直導(dǎo)線垂直半圓環(huán)的半徑為，環(huán)心與導(dǎo)線相距設(shè)半圓環(huán)以速度平行導(dǎo)線平移求半圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向及兩端的電壓 解: 作輔助線，則在回路中，沿方向運(yùn)動(dòng)時(shí) 即 又 所以沿方向，大小為 點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢，即題11.6圖11.6如題11.6所示，在兩平行載流的無限長直導(dǎo)線的平面內(nèi)有一矩形線圈兩導(dǎo)線中的電流方向相反、大小相等，且電流以的變化率增大，求：(1)任一時(shí)刻線圈內(nèi)所通過的磁通量；(2)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢解: 以向外磁通為正則(1) (2) 11.7 如題11.7圖所示，用一根硬導(dǎo)線彎成半徑為的一個(gè)半圓令這半圓形導(dǎo)線在磁場中以頻率繞圖中半圓的直徑旋轉(zhuǎn)整個(gè)電路的電阻為求：感應(yīng)電流的最

5、大值題11.7圖解: 11.8 如題11.8圖所示，長直導(dǎo)線通以電流=5A，在其右方放一長方形線圈，兩者共面線圈長=0.06m，寬=0.04m，線圈以速度=0.03m·s-1垂直于直線平移遠(yuǎn)離求：=0.05m時(shí)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向題11.8圖 解: 、運(yùn)動(dòng)速度方向與磁力線平行，不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 產(chǎn)生電動(dòng)勢產(chǎn)生電動(dòng)勢回路中總感應(yīng)電動(dòng)勢 方向沿順時(shí)針11.9 長度為的金屬桿以速率v在導(dǎo)電軌道上平行移動(dòng)已知導(dǎo)軌處于均勻磁場中，的方向與回路的法線成60°角(如題11.9圖所示)，的大小為=(為正常)設(shè)=0時(shí)桿位于處，求：任一時(shí)刻導(dǎo)線回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向解: 即沿方向

6、順時(shí)針方向 題11.9圖11.10 一矩形導(dǎo)線框以恒定的加速度向右穿過一均勻磁場區(qū)，的方向如題11.10圖所示取逆時(shí)針方向?yàn)殡娏髡较?，畫出線框中電流與時(shí)間的關(guān)系(設(shè)導(dǎo)線框剛進(jìn)入磁場區(qū)時(shí)=0)解: 如圖逆時(shí)針為矩形導(dǎo)線框正向，則進(jìn)入時(shí),； 題11.10圖(a)題11.10圖(b)在磁場中時(shí),； 出場時(shí)，故曲線如題10-9圖(b)所示.題11.11圖11.11 導(dǎo)線長為，繞過點(diǎn)的垂直軸以勻角速轉(zhuǎn)動(dòng)，=磁感應(yīng)強(qiáng)度平行于轉(zhuǎn)軸，如圖11.11所示試求：（1）兩端的電勢差；（2）兩端哪一點(diǎn)電勢高?解: (1)在上取一小段則 同理 (2) 即點(diǎn)電勢高 題11.12圖11.12 如題11.12圖所示，長度為

7、的金屬桿位于兩無限長直導(dǎo)線所在平面的正中間，并以速度平行于兩直導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)兩直導(dǎo)線通以大小相等、方向相反的電流，兩導(dǎo)線相距2試求：金屬桿兩端的電勢差及其方向解：在金屬桿上取距左邊直導(dǎo)線為，則 實(shí)際上感應(yīng)電動(dòng)勢方向從，即從圖中從右向左， 題11.13圖11.13 磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場充滿一半徑為的圓柱形空間，一金屬桿放在題11.13圖中位置，桿長為2，其中一半位于磁場內(nèi)、另一半在磁場外當(dāng)0時(shí)，求：桿兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向解： 即從11.14 半徑為R的直螺線管中，有0的磁場，一任意閉合導(dǎo)線，一部分在螺線管內(nèi)繃直成弦，,兩點(diǎn)與螺線管絕緣，如題10-13圖所示設(shè)=，試求：閉合導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢

8、解：如圖，閉合導(dǎo)線內(nèi)磁通量 ，即感應(yīng)電動(dòng)勢沿，逆時(shí)針方向題11.14圖題11.15圖11.15 如題11.15圖所示，在垂直于直螺線管管軸的平面上放置導(dǎo)體于直徑位置，另一導(dǎo)體在一弦上，導(dǎo)體均與螺線管絕緣當(dāng)螺線管接通電源的一瞬間管內(nèi)磁場如題11.15圖示方向試求：（1）兩端的電勢差；（2）兩點(diǎn)電勢高低的情況解： 由知，此時(shí)以為中心沿逆時(shí)針方向 (1)是直徑，在上處處與垂直 ,有(2)同理， 即題11.16圖11.16 一無限長的直導(dǎo)線和一正方形的線圈如題11.16圖所示放置(導(dǎo)線與線圈接觸處絕緣)求：線圈與導(dǎo)線間的互感系數(shù)解： 設(shè)長直電流為，其磁場通過正方形線圈的互感磁通為 11.17兩線圈順串聯(lián)后總自感為1.0H，在它們的形狀和位置都不變的情況下，反串聯(lián)后總自感為0.4H試求：它們之間的互感解： 順串時(shí) 反串聯(lián)時(shí) 題11.18圖11.18 一矩形截面的螺繞環(huán)如題11.18圖所示，共有N匝