磁學(xué)與電磁感應(yīng)(最新)

1、磁學(xué)練習(xí)(打*為選做題)一. 選擇題:1. 在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中作一半徑為r的半球面S，S邊線所在平面的法線方向單位矢量與的夾角為a ，則通過半球面S的磁通量(取彎面向外為正)為 (A) -pr2Bcosa . (B) -pr2Bsina (C) 2 pr2B (D) pr2B 2. 通有電流I的無限長直導(dǎo)線有如圖三種形狀，則C，O，A各點(diǎn)磁感強(qiáng)度的大小BC，BO，BA間的關(guān)系為： (A) BO BA BC. (B) BO BC BA (C) BC BO BA (D) BA BC BO 3. 無限長的載流導(dǎo)體電流密度均勻，電流沿導(dǎo)體長度方向流動，其在空間產(chǎn)生的磁場如圖中曲線表示Bx的關(guān)系（

2、半徑為導(dǎo)體R，x坐標(biāo)軸垂直導(dǎo)體軸線，原點(diǎn)在中心軸線），此載流導(dǎo)體為 （A）無限長圓柱體 （B）空心長圓筒形導(dǎo)體（C）無限長直導(dǎo)線 （D）無限長半圓柱體 4. 如圖，兩根直導(dǎo)線ab和cd沿半徑方向被接到一個截面處處相等的鐵環(huán)上，穩(wěn)恒電流I從a端流入而從d端流出，則磁感強(qiáng)度沿圖中閉合路徑L的積分等于 (A) (B) (C) (D) 5. 一均勻磁場，磁場方向垂直紙面向里，有四個質(zhì)量、電荷大小均相等的帶電粒子，在O點(diǎn)沿相同方向垂直于磁感線射入均勻磁場后的偏轉(zhuǎn)軌跡如圖，四個粒子中動能最大的帶負(fù)電的粒子的軌跡是 (A) Oa (B) Ob (C) Oc (D) Od 6. 把通電的直導(dǎo)線放在蹄形磁鐵磁極

3、的上方，如圖所示導(dǎo)線可以自由活動，且不計重力當(dāng)導(dǎo)線內(nèi)通以如圖所示的電流時，導(dǎo)線將 (A) 不動 (B) 順時針方向轉(zhuǎn)動(從上往下看) (C) 逆時針方向轉(zhuǎn)動(從上往下看)，然后下降 (D) 順時針方向轉(zhuǎn)動(從上往下看)，然后下降 (E) 逆時針方向轉(zhuǎn)動(從上往下看)，然后上升 7. 有甲乙兩個帶鐵芯的線圈如圖所示接通甲線圈電源后，抽出甲中鐵芯，則乙線圈中產(chǎn)生感生電流情況，則 (A) 無感生電流產(chǎn)生 (B) 感生電流的方向 a到b方向 (C) 感生電流的方向b到a方向 8. 如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與cd為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導(dǎo)線外磁場垂直水平面向上當(dāng)外

4、力使ab向右平移時，cd (A) 向左移動 (B) 向右移動 (C) 不動 (D) 轉(zhuǎn)動 9. 在一自感線圈中通過的電流I隨時間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)自感電動勢 隨時間t變化規(guī)律的曲線應(yīng)為圖(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一個？ 10. 如圖，兩根導(dǎo)線沿半徑方向引到鐵環(huán)（半徑為r）的上A、B兩點(diǎn)，并在很遠(yuǎn)處與電源相連，則環(huán)中心的磁感強(qiáng)度為(A) (B) 0 (C) (D) 11. 在圓柱形空間內(nèi)有一磁感強(qiáng)度為的均勻磁場，如圖所示的大小以速率dB/dt變化在磁場中有A、B兩點(diǎn)，其間可放直導(dǎo)線AB和彎曲的導(dǎo)線AB，則 (A) 電動勢只在A

5、B導(dǎo)線中產(chǎn)生 (B) 電動勢只在AB導(dǎo)線中產(chǎn)生 (C) 電動勢在AB和AB中都產(chǎn)生，且兩者大小相等 (D) AB導(dǎo)線中的電動勢小于AB導(dǎo)線中的電動勢 12. 半徑為r的小絕緣圓環(huán)，置于半徑為R的大導(dǎo)線圓環(huán)中心，二者在同一平面內(nèi)，且r R在大導(dǎo)線環(huán)中通有正弦電流（取逆時針方向?yàn)檎㊣ =I0sinwt，其中w、I0為常數(shù)，t為時間，則任一時刻小線環(huán)中感應(yīng)電動勢（取逆時針方向?yàn)檎?A) (B) (C) (D) 13. 一根直導(dǎo)線長為L在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中以速度 運(yùn)動切割磁力線導(dǎo)線中對應(yīng)于非靜電力的場強(qiáng)(稱作非靜電場場強(qiáng))為：(A) (B) (C) (D) 14. 電流I由長直導(dǎo)線1沿垂直b

6、c邊方向經(jīng)a點(diǎn)流入由電阻均勻的導(dǎo)線構(gòu)成的正三角形線框，再由b點(diǎn)流出，經(jīng)長直導(dǎo)線2沿cb延長線方向返回電源(如圖)若載流直導(dǎo)線1在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為, 2和三角形框中的電流在框中心O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度分別用和表示，則O點(diǎn)的磁感強(qiáng)度大小 (A) B 0，因?yàn)殡m然B3 = 0、B1= 0，但B2 0 (B) B = 0，因?yàn)殡m然B1 0、B2 0，但，B3 = 0 (C) B = 0，因?yàn)锽1 = B2 = B3 = 0 (D) B 0，因?yàn)殡m然，但 0 15. 在圖(a)和(b)中各有一半徑相同的圓形回路L1、L2，圓周內(nèi)有電流I1、I2，其分布相同，且均在真空中，但在(b)圖中L2回路外有電流I

7、3，P1、P2為兩圓形回路上的對應(yīng)點(diǎn)，則： (A) , (B) , (C) , (D) , 16. 一勻強(qiáng)磁場，其磁感強(qiáng)度方向垂直于紙面(指向如圖)，兩帶電粒子在該磁場中的運(yùn)動軌跡如圖所示，則 (A) 兩粒子的動量大小必然不同 (B) 兩粒子的運(yùn)動周期必然不同 (C) 粒子的電荷可以同號也可以異號 (D) 兩粒子的電荷必然同號 17 兩個同心圓線圈，大圓半徑為R，通有電流I1；小圓半徑為r，通有電流I2，方向如圖若r R (大線圈在小線圈處產(chǎn)生的磁場近似為均勻磁場)，當(dāng)它們處在同一平面內(nèi)時小線圈所受磁力矩的大小為 (A) 0 (B) (C) (D) 18. 如圖所示，直角三角形金屬框架abc放

8、在均勻磁場中，磁場平行于ab邊，bc的長度為l當(dāng)金屬框架繞ab邊以勻角速度w轉(zhuǎn)動時，abc回路中的感應(yīng)電動勢和a、c兩點(diǎn)間的電勢差Ua Uc為 (A) =0， Ua Uc = (B) =，Ua Uc = (C) =，Ua Uc = (D) =0，Ua Uc = 二、填空題1. 磁場中某點(diǎn)的磁感強(qiáng)度為B，在該點(diǎn)放一個小的載流試驗(yàn)線圈（可以確定該點(diǎn)的磁感強(qiáng)度，其大小等于放在該點(diǎn)處試驗(yàn)線圈所受的_和線圈的_的比值 *2. 在真空中，半徑為R的細(xì)導(dǎo)線環(huán)中的通有電流，離環(huán)上所有點(diǎn)的距離皆等于r (rR)的一點(diǎn)處的磁感強(qiáng)度大小為B0 ，則細(xì)導(dǎo)線環(huán)中通有的電流I = 。*3. 已知載流圓線圈1與載流正方形線

9、圈2在其中心O處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度大小之比為B1B2 =23，若兩線圈所圍面積相等，則它們的電流之比I1 ：I2 = ；兩線圈彼此平行地放置在均勻外磁場中，則它們所受最大力矩之比M1M2 =_*4. 沿著圖示的兩條不共面而彼此垂直的無限長的直導(dǎo)線，流過電流強(qiáng)度I1 = 1 A和I2 = 3A的電流在距離兩導(dǎo)線皆為R =2 cm處的0點(diǎn)處磁感強(qiáng)度的大小B =_(設(shè)兩垂線正交) 真空中的磁導(dǎo)率m0 =4p10-7 Tm/A 5. 半徑為r的小絕緣圓環(huán)，置于無限長的導(dǎo)線旁距導(dǎo)線距離為D，二者在同一平面內(nèi)，且r D在導(dǎo)線中通有正弦電流（取向上方向?yàn)檎㊣ =I0sinwt，其中w、I0為常數(shù)，t為時間，則

10、任一時刻小線環(huán)中感應(yīng)電動勢（取逆時針方向?yàn)檎開6. 一根長為L的直導(dǎo)線在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中以速度 運(yùn)動切割磁力線導(dǎo)線中的最大感應(yīng)電動勢大小為_7. 面積為S的平面線圈置于磁感強(qiáng)度為的均勻磁場中若線圈以勻角速度w 繞位于線圈平面內(nèi)且垂直于方向的固定軸旋轉(zhuǎn)，在時刻t = 0，與線圈平面平行則任意時刻t時通過線圈的磁通量為_，線圈中的感應(yīng)電動勢大小為_若均勻磁場是由通有電流I的線圈所產(chǎn)生，且B =k2I (k為常量)，則旋轉(zhuǎn)線圈相對于產(chǎn)生磁場的線圈最大互感系數(shù)為_ 8. 在非均勻磁場中，有一電荷為q的運(yùn)動電荷當(dāng)電荷運(yùn)動至某點(diǎn)時，其速率為v，運(yùn)動方向與磁場方向間的夾角為a ，此時測出它所在位置

11、的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B則該運(yùn)動電荷所在處的磁場力fm的大小為_磁力fm的方向一定垂直于_ 9. 真空中兩只長直螺線管1和2，長度相等，直徑之比d1/d2=2/3，單層密繞匝數(shù)之比n1 / n2 =1/2 。 當(dāng)它們通以相同電流時，兩螺線管貯存的磁能之比為W1 / W2=_ 10.2339 在麥克斯韋方程組中，寫出每一個麥克斯韋方程式反映的電磁場基本性質(zhì)和規(guī)律 ， ， ， 11. 圖中A1 A2的距離為 d，A1端有一電子，其初速度為v，若它所處的空間為均勻磁場，它在磁場力作用下沿圓形軌道運(yùn)動到A2端，則磁場各點(diǎn)的磁感強(qiáng)度的大小B =_，方向?yàn)開, 電子通過這段路程所需時間t =_ 12 有甲乙兩個帶

12、鐵芯的線圈如圖所示接通甲線圈電源后，滑動變阻器滑片向右滑動，則乙線圈中產(chǎn)生感生電流流向 。 若接通甲線圈電源后，甲乙兩個線圈相互靠近，則乙線圈中產(chǎn)生感生電流流向 。13 如圖，均勻磁場中放一均勻帶正電荷的圓環(huán)，其線電荷密度為l，圓環(huán)可繞通過環(huán)心O與環(huán)面垂直的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)當(dāng)圓環(huán)以角速度w 轉(zhuǎn)動時，圓環(huán)受到的磁力矩為M, 則線圈所在位置的B= _，磁力矩M的方向 。14. 一無限長載流直導(dǎo)線，通有電流I，彎成如圖形狀設(shè)各線段皆在紙面內(nèi)，則P點(diǎn)磁感強(qiáng)度的大小為_, 方向?yàn)開.15. 將同樣的幾根導(dǎo)線焊成立方體，并在其對頂角A、B上接上電源，則立方體框架中的電流在其中心處所產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度等于_ 16. 如

13、圖所示，在一長直導(dǎo)線L中通有電流I，ABCD為一矩形線圈，它與L皆在紙面內(nèi)，且AB邊與L平行 (1) 矩形線圈在紙面內(nèi)向左移動時，線圈中感應(yīng)電動勢方向?yàn)開 (2) 矩形線圈繞AB邊旋轉(zhuǎn)，當(dāng)DC邊已離開紙面向外運(yùn)動時，線圈中感應(yīng)動勢的方向?yàn)開 17. 一面積為S的平面導(dǎo)線閉合回路，置于載流長螺線管中，回路的法向與螺線管軸線平行設(shè)長螺線管單位長度上的匝數(shù)為n，通過的電流為（電流的正向與回路的正法向成右手關(guān)系），其中Im和w為常數(shù)，t為時間，導(dǎo)線回路S中的總電阻為R, 則該導(dǎo)線回路中的電功率為_ 18. 金屬桿AB以勻速v =10m/s平行于長直載流導(dǎo)線運(yùn)動，導(dǎo)線與AB共面且相互垂直，如圖所示已知導(dǎo)

14、線載有電流I = 10 A，則此金屬桿中的感應(yīng)電動勢 =_，電勢較高端為_(ln2 = 0.69, )19. 自感系數(shù)L =0.5 H的螺線管中通以I =3 A的電流時，螺線管存儲的磁場能量W =_三. 計算題1. 已知均勻磁場，其磁感強(qiáng)度B = Wbm-2，方向沿y軸反向，一三棱柱放在如圖位置且dc=cm,bc =de=30cm , e c=30cm試求： (1) 通過圖中bceo面的磁通量； (2) 通過圖中adeo面的磁通量； (3) 通過圖中abcd面的磁通量 (4) 通過三棱柱面的磁通量*2. 無限長直導(dǎo)線折成V形，置于xy平面內(nèi)，一個角邊與x軸夾角為q ，另一角邊與y軸重合，如圖當(dāng)

15、導(dǎo)線中有電流I時，求x軸上一點(diǎn)P (a,0 )處的磁感強(qiáng)度 3. 一邊長a =20 cm的正方形銅線圈，放在均勻外磁場中，豎直向上，線圈中電流為I =2 A (1) 今使線圈平面保持豎直，線圈所受的磁力矩為8.8010-3 Nm，求B的大??？ *(2) 當(dāng)線圈能以某一條水平邊為固定軸自由擺動，若線圈平衡時，線圈平面與豎直面夾角為450時，銅線橫截面積S為多少？(已知銅的密度r = 8.90 g/cm3 )*4. 一無限長導(dǎo)線彎成如圖形狀，彎曲部分是半徑為R1，R2的兩個半圓（同心且同面，R1R2），兩直線部分平行且與半圓平面垂直，如在導(dǎo)線上通有電流I，方向如圖(半圓導(dǎo)線所在平面與兩直導(dǎo)線所在平面垂直)求圓心O處的磁感強(qiáng)度 *5. 有一很長的長方的U形導(dǎo)軌，與水平面成q 角，裸導(dǎo)線ab可在導(dǎo)軌上無摩擦地下滑,導(dǎo)軌位于豎直向上的均勻磁場中，如圖