電磁感應電磁場

1、第八章電磁感應電磁場、選擇題1- 尺寸相同的鐵環(huán)與銅環(huán)所包圍的面積中，通以相同變化率的磁通量，則環(huán)中:(A) 感應電動勢不同，感應電流不同-(B) 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-(D) 感應電動勢相同，感應電流不同-2- 如圖14-1所示，一載流螺線管的旁邊有一圓形線圈，欲使線圈產(chǎn)生圖示方向的感應電流i，下列哪種情況可以做至U?(A) 載流螺線管向線圈靠近;(B) 載流螺線管離開線圈；(C) 載流螺線管中電流增大;(D) 載流螺線管中插入鐵芯圖 14-23- 在一通有電流I的無限長直導線所在平面內(nèi)，有一半徑為r、電阻為R的導線環(huán)，環(huán)中 心距直導線為a，如圖

2、14-2所示，且a>> r當直導線的電流被切斷后，沿導線環(huán)流過的電量約(A)olr2 /1 12 R(a a(B)ola22rR -(C)olr In2 Ra ra(D)olr22aR -|4-如圖14-3所示，導體棒 AB在均勻磁場中繞通過 C點的垂直于棒長且沿磁場方向的AB0：圖 14-3軸00轉(zhuǎn)動(角速度與B同方向)，BC的長度為棒長的1/3-則：(A) A點比B點電勢高-(B) A點與B點電勢相等-(C) A點比B點電勢低-(D) 有穩(wěn)恒電流從A點流向B點-5-如圖14-4所示，直角三角形金屬框架 長度為I .當金屬框架繞ab邊以勻角速度abc放在均勻磁場中，磁場B平行于a

3、b邊,be的 轉(zhuǎn)動時，abc回路中的感應電動勢 &和a、c兩點的電勢差Ua Uc為(A)£ = 0，UaUc= BI2/2 -(B)£ = BI2，UaUc=BI2/2(C)£ = 0，UaUc=BI2/2(D)£ = B I2，UaUc= BI2/26-一塊銅板放在磁感應強度正在增大的磁場中時，銅板中出現(xiàn)渦流(感應電流)，則渦流將:(A)(B)(C)(D)減緩銅板中磁場的增加. 加速銅板中磁場的增加. 對磁場不起作用.使銅板中磁場反向.7.磁感應強度為 B的均勻磁場被限制在圓柱形空間內(nèi)，.B的大 小以速率dB/dt>0變化，在磁場中有一等

4、腰三角形ACD導線線圈如圖15.1放置，在導線CD中產(chǎn)生的感應電動勢為 £ 1,在導線CAD中產(chǎn) 生的感應電動勢為 & 2,在導線線圈 ACDA中產(chǎn)生的感應電動勢為 £ . 則：(A)£ 1 =£ 2 ,£ = £ 1+ £ 2 =0.(B)£ 1>0,£ 2<0 ,£ = £ 1+ £ 2 >0 .(C)£ 1>0,£ 2>0 ,£ = £ 1 £ 2 <0(D)£ 1&

5、gt;0,£ 2>0 ,£ = £ 2 £ 1>0.8. 自感為0.25H的線圈中 勢的大小為：7.8 10 3V.2.0V.8.0V. 3.1 10 2V.，當電流在(1/16)s內(nèi)由2A均勻減小到零時,線圈中自感電動(A)(B)(C)(D)B中線圈以 ，且 AC邊向9. 匝數(shù)為N的矩形線圈長為a寬為b,置于均勻磁場角速度旋轉(zhuǎn)，如圖15.2所示，當 t=0時線圈平面處于紙面外,DE邊向里.設回路正向ACDEA.則任一時刻線圈內(nèi)感應電動勢為(A)(B)(C)(D)10.abNBsin tabNBabNBabNBcos tsin tcos tD

6、E用導線圍成如圖15.3所示的正方形加一對角線回路沖心為0點，放在軸線通過 0點且垂直于圖面的圓柱形均勻磁場中.磁場方向垂直圖面向里，其大小圖15.3(D)X0. 11I I2圈的取向,1 11.兩個通有電流的平面圓線圈相距不遠使：，如果要使其互感系數(shù)近似為零，則應調(diào)整線(A)兩線圈平面都平行于兩圓心的連線(B)兩線圈平面都垂直于兩圓心的連線(C)兩線圈中電流方向相反(D)一個線圈平面平行于兩圓心的連線，另一個線圈平面垂直于兩圓心的連線12.對于線圈其自感系數(shù)的定義式為L=m/I.當線圈的幾何形狀,大小及周圍磁介質(zhì)分布不變，且無鐵磁性物質(zhì)時，若線圈中的電流變小,則線圈的自感系數(shù) L(A)變大，

7、與電流成反比關(guān)系.(B)變小.(C)不變.(D)變大，但與電流不成反比關(guān)系.13.一截面為長方形的環(huán)式螺旋官共有N匝線圈,其尺寸如圖16.1所示.則其自感系數(shù)為(A) oN2(b a)h/(2 a).(B) oN2h/(2 川n( b/a).(C) oN2(b a) h/(2 b).(D) oN2(b a)h/ (a+b).14. 一圓形線圈Cl有N1匝，線圈半徑為r.將此線圈放在另一半徑為 的圓形大線圈C2的中心，兩者同軸共面.則此二線圈的互感系數(shù)M為a b圖 16.1R(R»r ),匝數(shù)為N2(A)0N2N2R/2.(B)0N2N2R2/(2r).(C)0N2N2r2/(2 R)

8、.(D)0N2N2r/2.15.可以利用超導線圈中的持續(xù)大電流的磁場儲存能量,要儲存1kWh的能量，利用500A的線圈儲存1kW h1.0T的磁場需要的磁場體積為V,利用電流為的能量，線圈的自感系數(shù)為 L.則(A) V= 9.05m3,L=28.8H.(B) V=7.2 X06m3,L=28.8H.(C) V= 9.05m3,L=1.44 X04H.(D) V=7.2 106m3,L=1.44 104H.圖 16.216-如圖17.1所示，平板電容器(忽略邊緣效應)充電時，沿環(huán)路L1、L2磁場強度H的 環(huán)流中，必有：(A):HL1dl >皆dl(B)HL1dlHL2dl(C)匚HL1dl

9、< J HL2dl(C)'HL1dl=0.圖 17.1同.關(guān)于位移電流，下述四種說法哪一種說法正確.(A) 位移電流是由變化電場產(chǎn)生的.(B) 位移電流是由線性變化磁場產(chǎn)生的.(C) 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.18. 一平面電磁波在非色散無損耗的媒質(zhì)里傳播，測得電磁波的平均能流密度為3000W/m2,媒質(zhì)的相對介電常數(shù)為 4，相對磁導率為1,則在媒質(zhì)中電磁波的平均能量密度 為：(A)1000J/m3.(B)3000J/m3 .(C)1.0 x 105j/m(D)2.0X 105J/m19. 電磁波的電場強度E、磁場強度H和傳播

10、速度u的關(guān)系是：(A) 三者互相垂直，而且E和H相位相差/2.(B) 三者互相垂直，而且 E、H、u構(gòu)成右手螺旋直角坐標系(C) 三者中E和H是同方向的，但都與 u垂直.(D) 三者中E和H可以是任意方向，但都必須與u垂直.20. 設在真空中沿著x軸正方向傳播的平面電磁波，其電場強度的波的表達式是,Ez=Eocos2 (v t x/ ),則磁場強度的波的表達式是：(A) H y = . 0 /0 Eocos2 ( v t x/ ).(B) Hz =0 / 0 Eocos2 ( v t x/ ).(C) H y = 0 / 0 Eocos2 ( v t x/ ).(D) Hy = 0 / 0 E

11、ocos2 ( v t+x/ ).二、填空題也如圖14.5所示，半徑為r1的小導線環(huán)，置于_AB圖 14.6半徑為-的大導線環(huán)中心，二者在同一平面內(nèi)，且-1<<2.在大導線環(huán)中通有正弦電流1=1 osin t，其中、I為常數(shù)，t為時間，則任一時刻小導線環(huán)中感應電動：化勢的大小為.設小導線環(huán)的電阻為R,則一一圖 14.5在t=0到t= /(2)時間內(nèi)，通過小導線環(huán)某截面的感應電量為 q=.I，有一與長直導線共面且垂直于導線的細金12.如圖14.6所示，長直導線中通有電流屬棒AB,以速度v平行于長直導線作勻速運動.(1)金屬棒AB兩端的電勢UaUb (填、).(2)若將電流I反向，AB

12、兩端的電勢Ua 金屬棒與導線平行放置，AB兩端的電勢UaUb (填).(3)若將Ub (填 、).3.半徑為R的金屬圓板在均勻磁場中以角速度繞中心軸旋轉(zhuǎn)，均勻磁場的方向平行于轉(zhuǎn)軸，如圖14.7所示.這時板中由中心至同一邊緣點的不同曲線上總感應電動勢的大小為4.如圖15.4所示.勻強磁場局限于半徑為 R的圓柱形空間區(qū)域，B垂直于紙面向里，磁感應強度B以dB/dt=常量的速率增加.D點在柱OBD,方圖 15.4x龜 14.7 2圖 15.5形空間內(nèi)，離軸線的距離為 1, C點在圓柱形空間外，離軸線上的距離為2 .將一電子(質(zhì)量為m，電量為一e)置于D點，則電子的加速度為aD=，方向向;置于C點時，

13、電子的加速度為ac=，方向向5.半徑為a的長為l(l>>a)密繞螺線管，單位長度上的匝數(shù)為n,則此螺線管的自感系數(shù)為;當通以電流1=1 m sin t時，則在管外的同軸圓形導體回路(半徑為r>a)上的感生電動勢大小為 .6- 一閉合導線被彎成圓心在 O點半徑為R的三段首尾相接的圓弧線圈：弧ab,弧be,弧ea. 弧ab位于xOy平面內(nèi),弧be位于yOz平面內(nèi)，弧ea位于zOx平面內(nèi).如圖15.5 所示均勻磁場B沿x軸正向，設磁感應強度 B隨時間的變化率為 dB/dt=k(k>0),則閉合回路中的感應電動 勢為 ，圓弧 be中感應電流的方向為 7-如圖16.2 所示，有一

14、根無限長直導線絕緣地緊貼在矩形線 圈的中心軸00 上,則直導線與矩形線圈間的互感系數(shù) 為.8. 邊長為a和2a的兩正方形線圈 A、B,如圖16.3所示地同軸 放置，通有相同的電流I,線圈A的電流所產(chǎn)生的磁場通過線圈B的磁通量用BA表示，線圈B的電流所產(chǎn)生的磁場通過線圈A的磁通量用AB表示，則二者大小相比較的關(guān)系式為 .9. 半徑為R的無線長圓柱形導體，大小為I的電流均勻地流過導體截面.則長為L的一段導線內(nèi)的磁場能量W=.10. 反映電磁場基本性質(zhì)和規(guī)律的麥克斯韋方程組的積分形式為DSdSV PodVEidlB t dSSBSdS0H1dl“ D t dS試判斷下列結(jié)論是包含或等效于哪一個麥克斯

15、韋方程式的 相應結(jié)論后的空白處.將你確定的方程式用代號填在(1) 變化的磁場一定伴隨有電場(2) 磁感應線是無頭無尾的：_(3) 電荷總伴隨有電場：三、計算題11-如圖14.8所示，長直導線AC中的電流I沿導線向上, 勻增長.導線附近放一個與之同面的直并以dl /dt = 2 A/s的變化率均角三角形線框，其一邊與導線平行，位 置及線框尺寸如圖所示 .求此線框中產(chǎn)生的感應電動勢的大小和方向C5cmA I10cm圖 14.81 20e2. 一很長的長方形的 U形導軌，與水平面成角，裸導線可在導軌上無摩擦地下滑，導軌位于磁感強度B垂直向上的均勻磁場中，如圖圖 14.914.9所示.設導線ab的質(zhì)量

16、為m,電阻為R,長度為I，導軌的電阻略去不計,abed形成電路.t=0時，v=0.求：（1）導 線ab下滑的速度v與時間t的函數(shù)關(guān)系；導線ab的最大速度vm .|3在半徑為R的圓柱形空間中存在著均勻磁場B,B的方向與柱的軸線平行.有一長為的金屬棒MN放在磁場外 且與圓柱形均勻磁場相切：切點為金屬棒的中點，金屬 棒與磁場B的軸線垂直.如 圖15.6 所示.設B隨時間的 變化率dB/dt為大于零的常 量.求:棒上感應電動勢的大 小,并指出哪一個端點的電 勢高.2RlEi l和法拉第電磁感應定律£ i= d/dt兩種方法解）.（分別用對感生電場的積分4.電量Q均勻分布在半徑為 a,長為L（

17、L>>a）的絕緣薄壁長圓筒表面上，圓筒以角速度 繞中心軸旋轉(zhuǎn).一半徑為2a,電阻為R總匝數(shù)為N的圓線圈套在圓筒上，如圖15.7所示若圓筒轉(zhuǎn)速按 =0（1t/t0）的規(guī)律（0,t0為已知常數(shù)）隨時間線性地減小，求圓線圈中感應電流的大小和流向.5兩半徑為a的長直導線平行放置，相距為d,組成同一回路，求其單位長度導線的自感系 數(shù)L0.6如圖所示，金屬圓環(huán)半徑為R,位于磁感應強度為 B的均勻磁場中，圓環(huán)平面與磁場方向垂直。當圓環(huán)以恒定速度v在環(huán)所在平面內(nèi)運動時，求環(huán)中的感應電動勢及環(huán)上位于與運 動方向垂直的直徑兩端 a、b間的電勢差7如圖所示，長直導線中通有電流I 5.0A，在與其相距d 0.5cm處放有一矩形線圈，共 1000匝，設線圈長I 4.0cm，寬a 2.0cm。 不計線圈自感，若線圈以速度 v 3.0cm/s沿垂直于長導線的方向向右 運動，線圈中的感生電動勢多大？&如圖所示，長直導線中通有電流強度為I的電流，長為I的金屬棒ab與長