吉林大學(xué)大學(xué)物理練習(xí)冊電磁感應(yīng)作業(yè)答案

1、A磁場對導(dǎo)體中自由電子的作用磁場對導(dǎo)體中自由電子的作用B靜電場對導(dǎo)體中自由電子的作用靜電場對導(dǎo)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(dǎo)體中自由電子作用對導(dǎo)體中自由電子作用 感應(yīng)電動勢不同感應(yīng)電動勢不同 感應(yīng)電動勢相同，感應(yīng)電流相同感應(yīng)電動勢相同，感應(yīng)電流相同C. 感應(yīng)電動勢不同，感應(yīng)電流相同感應(yīng)電動勢不同，感應(yīng)電流相同D感應(yīng)電動勢相同，感應(yīng)電流不同感應(yīng)電動勢相同，感應(yīng)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(yīng)學(xué)作業(yè)答案電磁感應(yīng)學(xué)作業(yè)答案3. 兩根無限長平行直導(dǎo)線載有大小相等方向相兩根無限長平行直導(dǎo)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(dǎo)線平面內(nèi)于導(dǎo)線平面內(nèi)(如圖如圖)，則，則 A線圈中無感應(yīng)電流；線圈中無感應(yīng)電流； B線圈中感應(yīng)電流為順時針方向；線圈中感應(yīng)電流為順時針方向； C線圈中感應(yīng)電流為逆時針方向；線圈中感應(yīng)電流為逆時針方向； D線圈中感應(yīng)電流方向不確定。線圈中感應(yīng)電流方向不確定。4. 在通有電流在通有電流I 無限長直導(dǎo)線所在平面內(nèi)，有一無限長直導(dǎo)線所在平面內(nèi)，有一半經(jīng)半經(jīng)r 、電阻、電阻R 導(dǎo)線環(huán)，環(huán)中心距

3、導(dǎo)線導(dǎo)線環(huán)，環(huán)中心距導(dǎo)線a ，且，且a r 。當(dāng)導(dǎo)線電流切斷后，導(dǎo)線環(huán)流過電量為。當(dāng)導(dǎo)線電流切斷后，導(dǎo)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(yīng)電場是保守力場感應(yīng)電場是保守力場C. .感應(yīng)電場的電場線不是閉合曲線感應(yīng)電場的電場線不是閉合曲線D. .感應(yīng)電場不能像靜電場那樣引入電勢概念感應(yīng)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(yīng)服從焦

4、耳楞次定律位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳楞次定律 D位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理6.在感應(yīng)電場中電磁感應(yīng)定律可寫成在感應(yīng)電場中電磁感應(yīng)定律可寫成式中式中EK 為感應(yīng)電場的電場強度，此式表明為感應(yīng)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(guān)系為的大小關(guān)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(guān)系有強度環(huán)流關(guān)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(dǎo)線通有電流

6、長直導(dǎo)線通有電流I，與長直導(dǎo)線共面、垂直，與長直導(dǎo)線共面、垂直于導(dǎo)線細金屬棒于導(dǎo)線細金屬棒AB，以速度，以速度V平行于導(dǎo)線作勻平行于導(dǎo)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(dǎo)線平行，結(jié)果又如何？）金屬棒與導(dǎo)線平行，結(jié)果又如何？UA=UBUAUB 成成 旋關(guān)系。旋關(guān)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(dǎo)電流及運流，它與傳導(dǎo)電流及運流電流均能產(chǎn)生電流均能產(chǎn)生 效應(yīng)，但不能產(chǎn)生效應(yīng)，但不能產(chǎn)生 效應(yīng)。效應(yīng)。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(xué)所激發(fā)，其環(huán)流數(shù)學(xué)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(dāng)線圈幾何形狀當(dāng)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(yīng)電動勢為感應(yīng)電動勢為 。7. 用導(dǎo)線制成半徑為用導(dǎo)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(yīng)電流電路中有一穩(wěn)恒的感應(yīng)電流 I =0.01A，B的變化的變化率應(yīng)為率應(yīng)為dB/dt= 。8. 在沒有自由電荷和傳導(dǎo)電流的變化電磁場中：在沒有自由電荷和傳導(dǎo)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(dǎo)線與半徑為長直導(dǎo)線與半徑為R的導(dǎo)線圓周相切（兩者絕的導(dǎo)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(dǎo)線回路法線與矩形導(dǎo)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(dǎo)體桿的導(dǎo)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(yīng)電動勢大小時刻感應(yīng)電動勢大小和方向（設(shè)和方向（設(shè)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(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)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(yīng)強度為中存在磁感應(yīng)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(dǎo)段為滑動導(dǎo)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(shè)滑動導(dǎo)線三角形，設(shè)滑動導(dǎo)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(yīng)電動勢和時間回路中的感應(yīng)電動勢和時間t 的關(guān)系。的關(guān)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(yīng)強度為中存在磁感應(yīng)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(dǎo)線，它以勻速段為滑動導(dǎo)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(shè)滑動導(dǎo)線端運動，并始終保持回路是等邊三角形，設(shè)滑動導(dǎo)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(yīng)電動試求，在下述兩種不同的磁場情況下，回路中的感應(yīng)電動勢和時間勢和時間t 的關(guān)系。的關(guān)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(dǎo)線通過電流無限長直導(dǎo)線通過電流I，方向向上，導(dǎo)線旁有長，方向向上，導(dǎo)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(zhuǎn)動，角在平面內(nèi)順時針勻速轉(zhuǎn)動，角速度為速度為，O 點至導(dǎo)線垂直距離點至導(dǎo)線垂直距離r0 , 設(shè)長直導(dǎo)線在金屬設(shè)長直導(dǎo)線在金屬棒旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)，試求：棒旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)，試求：（1）金屬棒轉(zhuǎn)至與長直導(dǎo)線平行、且）金屬棒轉(zhuǎn)至與長直導(dǎo)線平行、且O 端向下時棒內(nèi)端向下時棒內(nèi)感應(yīng)電動勢大小和方向；感應(yīng)電動勢大小和方向；（2）金屬棒轉(zhuǎn)至與長直導(dǎo)線垂直、且）金屬棒轉(zhuǎn)至與長直導(dǎo)線垂直、且O 端靠近導(dǎo)線時端靠近導(dǎo)線時棒內(nèi)的感應(yīng)電動勢的大小和方向。棒內(nèi)的感應(yīng)電動勢的大小和方向。解解: :()dB dl0()LLBdllBdl220011222IBLLr3無限

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

15、向。0()LLB dlBdl0002LIrdrrr 0002 ()LIrdrrr0000ln2IrLLrr 4. 如圖，真空中長直導(dǎo)線通有電流如圖，真空中長直導(dǎo)線通有電流I=I(t)，有一帶滑動邊，有一帶滑動邊矩形導(dǎo)線框與長直導(dǎo)線平行共面，二者相距矩形導(dǎo)線框與長直導(dǎo)線平行共面，二者相距a，線框滑動，線框滑動邊與長直導(dǎo)線垂直，長度為邊與長直導(dǎo)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(yīng)

16、電動勢）任意時刻矩形線框內(nèi)的感應(yīng)電動勢。tdxxISdBbaam 20abaIt ln20 abaIBdxbaa ln20 動動)(ln20ItdtdIabadtdm 5.如圖，在磁感應(yīng)強度如圖，在磁感應(yīng)強度B=0.5T勻強磁場中有一導(dǎo)軌，勻強磁場中有一導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面垂直磁場，長導(dǎo)軌平面垂直磁場，長0.5m導(dǎo)線導(dǎo)線AB在導(dǎo)軌上無摩擦以在導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)線AB受到的磁場力。 （1）導(dǎo)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(dǎo)線AB受到的磁場力。 （1）導(dǎo)線）導(dǎo)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(dǎo)線）導(dǎo)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(yīng)該是多大？加在電容器上的電壓變化率應(yīng)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(dǎo)線中通有電流一長直導(dǎo)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(dāng)半圓環(huán)以速度當(dāng)半圓環(huán)以速度v 平行直導(dǎo)線運動時，試平行直導(dǎo)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