電磁感應(yīng)_電磁場(chǎng)-答案

1、電磁感應(yīng) 電磁場(chǎng)一、 選擇題1.在赤道平面上空沿東西方向水平放置一根直導(dǎo)線，如果讓它保持水平位置自由下落，那么導(dǎo)線兩端的電勢(shì)差（ B ）（A）為零 （B）不為零（C）恒定不變 （D）以上說法均不對(duì)hH×××××××××××××2.如圖所示，邊長為h的矩形線框從初始位置由靜止開始下落，進(jìn)入一水平的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且磁場(chǎng)方向與線框平面垂直。H>h，已知線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)恰好是勻速下落，則當(dāng)線框出磁場(chǎng)時(shí)將做（ B ）（A）向下勻速運(yùn)動(dòng) （B）向下減速運(yùn)動(dòng)（C）向下加速運(yùn)動(dòng)

2、（D）向上運(yùn)動(dòng)abS3.如圖所示，a、b圓形導(dǎo)線環(huán)處于同一平面，當(dāng)a環(huán)上的電鍵S閉合的瞬時(shí)，b環(huán)中的感應(yīng)電流方向及b環(huán)受到的安培力方向：( A )（A）順時(shí)針，沿半徑向外 （B） 順時(shí)針，沿半徑向里（C）逆時(shí)針，垂直紙面向外 （D）逆時(shí)針，垂直紙面向里4.如圖所示，兩個(gè)閉合鋁環(huán)A、B與一個(gè)螺線管套在同一鐵芯上，A、B可以左右擺動(dòng)，則( A )（A）在S閉合的瞬間，A、B相吸（B）在S閉合的瞬間，A、B相斥（C）在S斷開的瞬間，A、B不動(dòng)（D）在S斷開的瞬間，A、B相斥NRMPQF5.如圖所示，水平放置的兩平行導(dǎo)軌左側(cè)連接電阻，其它電阻不計(jì).導(dǎo)體MN放在導(dǎo)軌上，在水平恒力F的作用下，沿導(dǎo)軌向右運(yùn)

3、動(dòng)，并將穿過方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界PQ與MN平行，從MN進(jìn)入磁場(chǎng)開始計(jì)時(shí)，通過MN的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化不可能是下圖中的（ B ）ti0ti0tiD0tiC06.將形狀完全相同的銅環(huán)和木環(huán)靜止放置，并使通過兩環(huán)面的磁通量隨時(shí)間的變化率相等，則不計(jì)自感時(shí)（ D ）(A) 銅環(huán)中有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，木環(huán)中無感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(B) 銅環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，木環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小(C) 銅環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小，木環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大(D) 兩環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等7.如圖，長度為l 的直導(dǎo)線ab 在均勻磁場(chǎng)B中以速度v移動(dòng)，直導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢(shì)為（ D ）(A) Blv (B) Blv sin(C) Blv cos

4、 (D) 08.如圖所示，有一閉合線圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線圈軸線和磁場(chǎng)方向成300角，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻變化.若所用導(dǎo)線規(guī)格不變，用下述方法中哪一種可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍？（C）300B(A)線圈匝數(shù)增加一倍(B)線圈面積增加一倍(C)線圈半徑增加一倍(D)改變線圈的軸線方向9.已知一螺繞環(huán)的自感系數(shù)為L若將該螺繞環(huán)鋸成兩個(gè)半環(huán)式的螺線管，則兩個(gè)半環(huán)螺線管的自感系數(shù)（ D ）(A) 都等于L/2 (B) 有一個(gè)大于L/2，另一個(gè)小于L/2(C) 都大于L/2 (D) 都小于L/210.真空中一根無限長直細(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（ B ）（A），（B

5、），（C），（D）11.位移電流的實(shí)質(zhì)是（ D ）（A）電場(chǎng) （B）磁場(chǎng) （C）變化的磁場(chǎng) （D）變化的電場(chǎng)。二、 填空題12.已知在一個(gè)面積為S的平面閉合線圈的范圍內(nèi)，有一隨時(shí)間變化的均勻磁場(chǎng)，則此閉合線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)=或。13.一根直導(dǎo)線在磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中以速度運(yùn)動(dòng)切割磁力線導(dǎo)線中對(duì)應(yīng)于非靜電力的場(chǎng)強(qiáng)(稱作非靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)) =。把矩形線線圈從垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速拉出，第一次速度為v1，第二次速度為v2=2 v1，則兩次拉力所做功之比為 12 ；兩次拉力功率之比為 14 ；兩次通過線圈截面電量之比為 11 .14.寫出麥克斯韋方程組的積分形式： ， ， 15.一平行板空氣電容

6、器的兩極板都是半徑為R的圓形導(dǎo)體片，在充電時(shí)，板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化率為dE/dt若略去邊緣效應(yīng)，則兩板間的位移電流為16.一列平面電磁波在真空中傳播，則是 橫 波 （橫波或縱波），波速，空間任意點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)強(qiáng)度的方向 垂 直 （垂直或平行），位相 相 同 （相同或不同）。三、 計(jì)算題17.如圖所示，abcd是水平放置的矩形閉合金屬框，是金屬導(dǎo)體，可以沿著框邊ad、bc無摩擦地平移滑動(dòng)，整個(gè)框放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。設(shè)磁感強(qiáng)度為B。長為L（m），電阻為R（），ab、cd的電阻都為2R（），ad、bc的電阻不計(jì)。當(dāng)向右以速度為v（m/s）勻速滑動(dòng)時(shí)，求：（1）金屬棒產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)e ；（2

7、）金屬棒兩端的電壓U；（3）作用在金屬棒上的外力F的大小和方向。解：（1），方向（2）（3）；，方向向左18.可繞固定軸OO/轉(zhuǎn)動(dòng)的正方形線框的邊長l=0.5m，僅ab邊有質(zhì)量m=0.1kg，線圈的總電阻R=1，不計(jì)摩擦和空氣阻力.線框從水平位置由靜止釋放，到達(dá)豎直位置歷時(shí)t=0.1s，設(shè)線框始終處在方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=4×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，BabcdOO求： （1）這個(gè)過程中平均電流的大小和方向；（2）若這個(gè)過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q=0.3J，求線框到達(dá)豎直位置時(shí)ab邊受到的安培力的大小和方向。解：（1）解法一：在t=0.1s內(nèi)，線框磁通量的變化=Bl2 由法拉

8、第電磁感應(yīng)定律得平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： 平均電流 由愣次定律判斷電流的方向?yàn)椋篵adcb 解法二： （2）根據(jù)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得： 到達(dá)豎直位置時(shí)： () 此時(shí)線框中的電流： () ab邊受到的安培力： ()由左手定則判定，安培力的方向水平向左. 19.如圖所示，面積為S的圓形金屬線圈，連接著一個(gè)電容器，電容為C，兩板間距離為d，一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為+q的微粒，在兩板間保持靜止，則：（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為多大？是增加還是減??？CBm（2）電容器所帶電量是多大？解：（1），上極板-，下極板+以B方向?yàn)檎瑒t，增加。（2）20.電量Q均勻分布在半徑為a、長為L（L >> a ）的絕緣薄壁長圓筒表面上，圓筒以角速度 繞中心轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。一半徑為2a、電阻為R 的單匝圓形線圈套在圓筒上。若圓筒轉(zhuǎn)速按照 的規(guī)律隨時(shí)間線性減小，求：圓形線圈中 感應(yīng)電流的大小和方向。解：薄壁長圓筒表面的電荷旋轉(zhuǎn)時(shí)等于密繞螺線管：。式中nI 為單位長度上的圓電流的電流強(qiáng)度。單位長度帶電；單位長度的電流：故圓筒內(nèi)：；理想密繞螺旋管，單匝圓線圈的磁通量：，電流方向：與長圓筒電荷運(yùn)動(dòng)的繞向一致。21.一無限長直導(dǎo)線通以電流，和直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)有一矩形線框,其短邊與直導(dǎo)線平行，b = 3c,如圖所示。 求:1)直導(dǎo)線與線框的互感系數(shù).2)線框中