物理課件12電磁感應習題解答

1、1習題解答13 電磁感應 一、選擇題1.在無限長的載流直導線附近放置一矩形閉合線圈，開始時線圈與導線在同一平面內(nèi)，且線圈中兩條邊與導線平行。當線圈以相同的速度作如圖所示的三種不同方向的平動時，線圈中的感應電流 (A) 以情況I中為最大 (B) 以情況II中為最大(C) 以情況III中為最大 (D) 在情況I和II中相同解B2.如圖，矩形區(qū)域為均勻穩(wěn)恒磁場，半圓形閉合導線回路在紙面內(nèi)繞軸O作逆時鐘方向勻角速度轉(zhuǎn)動，O點是圓心且恰好落在磁場的邊緣上，半圓形閉合導線完全在磁場外時開始計時。圖(A)-(D)的函數(shù)圖像中哪一條屬于半圓形導線回路中產(chǎn)生的感應電動勢 解A3.一矩形線框長為a寬為b，置于均勻

2、磁場中，線框繞OO 軸以勻角速度旋轉(zhuǎn)（如圖所示）。設t=0時，線框平面處于紙面內(nèi)，則任一時刻感應電動勢的大小為： 解D4.如圖所示，直角三角形金屬框架abc放在均勻磁場中，磁場 平行于ab邊，bc的長度為l。當金屬框架繞ab邊以勻角速度轉(zhuǎn)動時，abc回路中的感應電動勢和a、c兩點之間的電勢差UaUc 解B 二、填空題1.如圖，aOc為一折成 形的金屬導線(aO=Oc=L)，位于XY平面中；磁感應強度為 的勻強磁場垂直于XY平面。當aOc以速度 沿X軸正方向運動時，導線上a、c兩點間電勢差Uac= 。當aOc以速度 沿Y軸正方向運動時，導線上a、c兩點中是 _點電勢高。解2.有兩個長度相同，匝數(shù)

3、相同，截面積不同的長直螺線管，通以相同大小的電流?，F(xiàn)在將小螺線管完全放入大螺線管里(兩者軸線重合)，且使兩者產(chǎn)生的磁場方向一致，則小螺線管內(nèi)的磁能密度是原來的 倍；若使兩螺線管產(chǎn)生的磁場方向相反，則小螺線管中的磁能密度為 (忽略邊緣效應)。4解0先回顧復習一下螺線管中的磁場、磁場能量密度等基本概念。解3.載有恒定電流I的長直導線旁有一半圓環(huán)導線cd，半圓環(huán)半徑為b，環(huán)面與直導線垂直，且半圓環(huán)兩端點連線的延長線與直導線相交，如圖。當半圓環(huán)以速度沿平行于直導線的方向平移時，半圓環(huán)上的感應電動勢的大小為 。 的方向解三、計算題1.一長圓柱狀磁場，磁場方向為沿軸線并垂直圖面向里，磁場大小既隨到軸線的距

4、離r成正比而變化，又隨時間t作正弦變化，即B=B0rsint，B0、均為常數(shù)。若在磁場內(nèi)放一半徑為a的金屬圓環(huán)，環(huán)心在圓柱狀磁場軸線上，求金屬環(huán)中的感生電動勢。注意本題中的磁場既隨半徑變化又隨時間變化！本題也可以先求出金屬圓環(huán)中的磁通量，再通過法拉第電磁感應公式求解。解2 .均勻磁場 被限制在半徑R =10cm的無限長圓柱空間內(nèi)，方向垂直紙面向里。取一固定的等腰梯形回路abcd，梯形所在平面的法向與圓柱空間的軸平行，位置如圖所示。設磁場以的勻速率dB/dt=1 T/s 增加，已知=/3，Oa=Ob=6cm，求等腰梯形回路中感生電動勢的大小和方向。 方向沿adbc感生電動勢是由梯形回路中的磁通量變化引起的。當然，本題也可以先求出，再求時間導數(shù)。解3.無限長直導線通以電流I。有一與之共面的直角三角形線圈ABC，已知AC邊長為b，且與長直導線平行，BC邊長為a。若線圈以垂直導線方向的速度向右平移，當B點與長直導線的距離為d時，求線圈ABC內(nèi)的感應電動勢大小和感應電動勢的方向。 也可以如下求解：先求出三角形中的磁通量，