《大學(xué)物理學(xué)》電磁感應(yīng)部分練習(xí)題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)大學(xué)物理學(xué)電磁感應(yīng)部分自主學(xué)習(xí)材料一、選擇題：（1） （2） （3） （4）1圖示為導(dǎo)線AB在均勻磁場(chǎng)中作下列四種運(yùn)動(dòng)，（1）垂直于磁場(chǎng)作平動(dòng)；（2）繞固定端A作垂直于磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)；（3）繞其中心點(diǎn)O作垂直于磁場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)；（4）繞通過中心點(diǎn)O的水平軸作平行于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。關(guān)于導(dǎo)線AB的兩端產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)哪個(gè)結(jié)論是錯(cuò)誤的？（ ）（A）（1）有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，A端為高電勢(shì)；（B）（2）有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，B端為高電勢(shì)；（C）（3）無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（D）（4）無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?！咎崾荆海?）雖切割磁

2、感線，但A、B兩端電勢(shì)相等；（4）不切割磁感線，（1）和（2）切割磁感線，由右手定則，A端為高電勢(shì)】8-1如圖所示，一根無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線載有電流I，一個(gè)矩形線圈位于導(dǎo)體平面沿垂直于載流導(dǎo)線方向以恒定速率運(yùn)動(dòng)，則：（ ）（A）線圈中無(wú)感應(yīng)電流；（B）線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向；（C）線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向；（D）線圈中感應(yīng)電流方向無(wú)法確定?！咎崾荆狠d流無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線在其附近產(chǎn)生的磁場(chǎng)是非均勻的：，知矩形線圈內(nèi)磁通量發(fā)生減小的變化，由右手定則，感應(yīng)電流為順時(shí)針方向】8-2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(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同, 感應(yīng)電流不同；（B） 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

3、相同，感應(yīng)電流相同；（C）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不同, 感應(yīng)電流相同；（D）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，感應(yīng)電流不同。【提示：鐵環(huán)與銅環(huán)的電阻不同，所以感應(yīng)電流不同】4一“探測(cè)線圈”由50匝導(dǎo)線組成，截面積，電阻R=25，放在均勻磁場(chǎng)中且線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，若把探測(cè)線圈迅速翻轉(zhuǎn)，測(cè)得通過線圈的電荷量為，則此均勻磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為： （ ）（A）； （B）； （C）； （D）。【提示：由、及知，】8-3如圖所示，在圓柱形空間有一磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)，的大小以速率變化，在磁場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，其間可放置一直導(dǎo)線和一彎曲的導(dǎo)線，則有下列哪些情況：（ ）（A）電動(dòng)勢(shì)只在直導(dǎo)線中產(chǎn)生；（B）電動(dòng)勢(shì)只在彎曲的導(dǎo)線中產(chǎn)生；

4、（C）電動(dòng)勢(shì)在直導(dǎo)線和彎曲的導(dǎo)線中都產(chǎn)生，且兩者大小相等；（D）直導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)小于彎曲導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)?！咎崾荆哼B接OA、OB，構(gòu)成三角形（直導(dǎo)線為底）和扇形（彎曲導(dǎo)線為底）。由知彎曲導(dǎo)線為底的扇形產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大。注：由于渦旋電場(chǎng)方向與半徑垂直，所以渦旋電場(chǎng)不會(huì)在半徑上激發(fā)電動(dòng)勢(shì)，那么，回路上的電動(dòng)勢(shì)全部由底邊產(chǎn)生】6如圖所示，一根長(zhǎng)為1m的細(xì)直棒ab，繞垂直于棒且過其一端a的軸以每秒2轉(zhuǎn)的角速度旋轉(zhuǎn)，棒的旋轉(zhuǎn)平面垂直于0.5T的均勻磁場(chǎng)，則在棒的中點(diǎn)，等效非靜電性場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向?yàn)椋?）（A）314V/m，方向由a指向b；（B）6.28 V/m，方向由a指向b；（C）3.14 V/m，方向由

5、b指向a；（D）628 V/m，方向由b指向a?！咎崾荆河芍?，可得：，由右手定則，a端為高電勢(shì)】8-3有兩個(gè)線圈，線圈1對(duì)線圈2的互感系數(shù)為M21，而線圈2對(duì)線圈1的互感系數(shù)為M12。若它們分別流過i1和i2的變化電流，且，并設(shè)由i2變化在線圈1中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)為，由i1變化在線圈2中產(chǎn)生的互感電動(dòng)勢(shì)為，則論斷正確的是：（ ）（A），；（B），；（C），；（D），?！咎崾荆簝删€圈相互的互感系數(shù)相等，有，由，知】8-5下列概念正確的是：（ ）（A）感應(yīng)電場(chǎng)也是保守場(chǎng)； （B）感應(yīng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一組閉合曲線；（C），因而線圈的自感系數(shù)與回路的電流成反比；（D），回路的磁通量越大，回路的自感系數(shù)也

6、一定大?！咎崾荆河捎?，所以感生電場(chǎng)不是保守場(chǎng)；線圈的自感系數(shù)，只與線圈本身的物理性質(zhì)有關(guān)】8-2如圖所示兩個(gè)環(huán)形線圈a、b互相垂直放置，當(dāng)它們的電流I1、I2同時(shí)發(fā)生變化時(shí)，必有下列情況發(fā)生：（ ）（A）a中產(chǎn)生自感電流，b中產(chǎn)生互感電流；（B）b中產(chǎn)生自感電流， a中產(chǎn)生互感電流；（C）a、b同時(shí)產(chǎn)生自感電流和互感電流；（D）a、b中只產(chǎn)生自感電流，不產(chǎn)生互感電流。【提示：由于環(huán)形線圈a、b互相垂直放置，a線圈的磁通量變化不會(huì)影響b線圈，反之亦然。無(wú)互感】10 有一長(zhǎng)為l截面積為A的載流長(zhǎng)螺線管繞有N匝線圈，設(shè)電流為I，則螺線管內(nèi)的磁場(chǎng)能量近似為（ ）（A）；（B）；（C）； （D）?！咎崾?/p>

7、：由知】8-4如圖所示，有一平板電容器，在它充電時(shí)（忽略邊緣效應(yīng)），沿環(huán)路L1、L2磁場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)流中，必有以下關(guān)系：（ ）（A）；（B）；（C）；（D）?！咎崾荆猴@然，L1中圍的是位移電流，L2圍的是傳導(dǎo)電流，由于全部位移電流等于傳導(dǎo)電流，而L1中圍面積小于電容器平板面積，所以，選C】12下列哪種情況的位移電流為零？（ ）（A）電場(chǎng)不隨時(shí)間變化； （B）電場(chǎng)隨時(shí)間而變化；（C）交流電路； （D）在接通直流電路的瞬時(shí)?！咎崾荆河芍xA】8-4關(guān)于位移電流,下述四種說法哪一種說法正確?（ ）（A）位移電流是由變化的電場(chǎng)產(chǎn)生的； （B）位移電流是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的；（C）位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳楞次

8、定律；（D）位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理。【提示：由知選A】二、填空題8-23如圖所示，一個(gè)小型圓形線圈A有N1匝，橫截面積為S，將此線圈放在另一半徑為R（Rr），匝數(shù)為N2的圓形大線圈B的中心，兩者同軸共面，則此二線圈的互感系數(shù)M為 ?！咎崾荆涸O(shè)B中有電流i，則A中， ，可得：】2有一磁矩為的載流線圈，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，與的夾角為，那么：當(dāng)線圈由轉(zhuǎn)到時(shí)，外力矩作的功為 ?！咎崾荆河伞?-24如圖所示，兩同軸圓線圈A、C的半徑分別為R和r，匝數(shù)分別為N1、N2。兩線圈相距為d，若r很小，可認(rèn)為A線圈在C處產(chǎn)生的磁場(chǎng)是均勻的，則兩線圈間的互感系數(shù)為 ?！咎崾荆涸O(shè)A中有電流i，在

9、C處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為：（a）順接（b）反接，則 ，可得：】4. 如圖a所示，自感線圈L1和L2串聯(lián)順接時(shí)，總自感為： ；如圖b所示，自感線圈L1和L2串聯(lián)反接時(shí)，總自感為： 。 【提示：順接的公式為：，反接的公式為：】8-22有兩個(gè)直長(zhǎng)螺線管和，它們繞在同一個(gè)紙筒上。每一個(gè)線圈的自感均為L(zhǎng)，（1）和相接時(shí)，和間的自感L1= ；（2）和相接時(shí)，和間的自感L2= ?！咎崾荆海?）和相接為反接，；（2）和相接為順接，】6 電阻R2的閉合導(dǎo)體回路置于變化磁場(chǎng)中，通過回路包圍面的磁通量與時(shí)間的關(guān)系為，則在t = 2 s至t = 3 s的時(shí)間內(nèi)，流過回路導(dǎo)體橫截面的感應(yīng)電荷 C。【提示：由，可得： ，】7

10、如圖，導(dǎo)體棒AC長(zhǎng)，在均勻磁場(chǎng)中繞通過O點(diǎn)的垂直于棒長(zhǎng)且沿磁場(chǎng)方向的軸OO 轉(zhuǎn)動(dòng)，（角速度與同方向），OC的長(zhǎng)度為棒長(zhǎng)的。則A點(diǎn)比C點(diǎn)電勢(shì) 。【提示：由知，可得：，A點(diǎn)電勢(shì)比C點(diǎn)高】8半徑 r = 0.1cm的圓線圈，其電阻為R=10 ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于線圈，若使線圈中有穩(wěn)定電流i=0.01 A，則磁場(chǎng)隨時(shí)間的變化率為 ?！咎崾荆河煽傻茫骸?半徑為a的無(wú)限長(zhǎng)密繞螺線管，單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)為n，螺線管導(dǎo)線中通過交變電流，則圍在管外的同軸圓形回路（半徑為r）上的感生電動(dòng)勢(shì)為 ?！咎崾荆河捎校?】10 半徑的圓線圈，放在隨時(shí)間的變化率為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于線圈，若線圈中有穩(wěn)定電流，其電阻R =

11、?！咎崾荆河煽傻茫骸?1 感應(yīng)電場(chǎng)是由 產(chǎn)生的，它的電場(chǎng)線是 。【提示：變化的磁場(chǎng)；閉合的】12 引起動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是 力，引起感生電動(dòng)勢(shì)的非靜電力是 力?！咎崾荆郝鍋銎?；渦旋電場(chǎng)（感生電場(chǎng)）】13 一根長(zhǎng)為l的直螺線管，截面積為S，線圈匝數(shù)為N，管內(nèi)充滿磁導(dǎo)率為的均勻磁介質(zhì)，則該螺線管的自感系數(shù)L ；線圈中通過電流I時(shí)，管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B ?！咎崾荆壕€圈的自感系數(shù)：，】14 一自感系數(shù)為0.25H的線圈，當(dāng)線圈中的電流在0.01s內(nèi)由2A均勻地減小到零。線圈中的自感電動(dòng)勢(shì)的大小為 ?！咎崾荆河伞?5 一個(gè)薄壁紙筒，長(zhǎng)為30cm、截面積為24cm2，筒上均勻繞有50匝線圈，紙筒內(nèi)充

12、滿相對(duì)磁導(dǎo)率為500的鐵芯，則線圈的自感系數(shù)為 。【提示：線圈的自感系數(shù)：，有：】16平行板電容器的電容為，兩極板上電壓變化率為，若忽略邊緣效應(yīng)，則該電容器中的位移電流為 ?！咎崾荆骸?7 半徑為R的無(wú)限長(zhǎng)柱形導(dǎo)體上流過電流I，電流均勻分布在導(dǎo)體橫截面上，該導(dǎo)體材料的相對(duì)磁導(dǎo)率為1，則在與導(dǎo)體軸線相距為r處（rR，已知，為常量，求長(zhǎng)直導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。8-19一截面為長(zhǎng)方形的螺繞環(huán)，其尺寸如圖所示，共有N匝，求此螺繞環(huán)的自感。8-23 一圓形線圈A由50匝細(xì)線繞成，其面積為4cm2，放在另一個(gè)匝數(shù)等于100匝、半徑為20cm的圓形線圈B的中心，兩線圈同軸，設(shè)線圈B中的電流在線圈A

13、所在處激發(fā)的磁場(chǎng)可看作均勻的。求：（1）兩線圈的互感；（2）當(dāng)線圈B中的電流以50A/s的變化率減小時(shí)，線圈A中的感生電動(dòng)勢(shì)。8-27一無(wú)限長(zhǎng)圓柱形直導(dǎo)線，其截面各處的電流密度相等，總電流為。求：導(dǎo)線內(nèi)部單位長(zhǎng)度上所儲(chǔ)存的磁能。13圓形板電容器極板的面積為S，兩極板的間距為d。一根長(zhǎng)為d的極細(xì)的導(dǎo)線在極板間沿軸線與極板相連，已知細(xì)導(dǎo)線的電阻為R，兩極板間的電壓為，求：（1）細(xì)導(dǎo)線中的電流；（2）通過電容器的位移電流；（3）通過極板外接線中的電流；（4）極板間離軸線為r處的磁場(chǎng)強(qiáng)度，設(shè)r小于極板半徑。電磁感應(yīng)部分自主學(xué)習(xí)材料解答一、選擇題：1.B 2.B 3.D 4. B 5. D 6.C 7.

14、D 8.B 9.D 10.D 11.C 12.A 13.A 三、計(jì)算題1解：以最左邊的直導(dǎo)線位置為坐標(biāo)原點(diǎn)建立水平坐標(biāo)，由安培環(huán)路定律知兩直導(dǎo)線電流在線框區(qū)域內(nèi)任一位置處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：，方向；利用有：，電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。2解：利用有：方向由指向，即電勢(shì)高。3解：由知：電流在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：，方向；利用有：方向由指向，即點(diǎn)電勢(shì)高。4解：由知：電流在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為：，方向；利用，而對(duì)于半圓環(huán)，相當(dāng)于直線段MN產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，那么，方向由指向，即電勢(shì)高。5解：利用安培環(huán)路定律，有：，即：，則通量為：，而，當(dāng)時(shí)，有此時(shí)的的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：解二：利用直導(dǎo)線切割磁感線的方法：，有：，而：，則：。6解：首先利用安培環(huán)路定律，求出磁場(chǎng)強(qiáng)度分布。則利用有：，即：；其次，求出矩形回路的磁通量：，則：。7解：由及，（1）當(dāng)時(shí)，有：；當(dāng)時(shí)，有：；為正常數(shù)，感生電場(chǎng)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。（2）由，有，方向：逆時(shí)針。8解：連接OA、OB，考慮回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)即為AB棒上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（OA、OB與）由法拉第電磁感應(yīng)定律：及，考慮到的面積為那么，即：。方向由指向，即電勢(shì)高。9解：連接O點(diǎn)和直導(dǎo)線兩端（均為遠(yuǎn)），則OAC的磁通量變化的有效面積為扇