大學(xué)物理：習(xí)題五 電磁感應(yīng)

PAGE練習(xí)五：第1頁共7頁 練習(xí)五電磁感應(yīng)（全冊NUMPAGES74頁第17頁） PAGE1習(xí)題五一、選擇題1．一閉合圓形線圈在均勻磁場中運動，在下列幾種情況中那種會產(chǎn)生感應(yīng)電流[]（A）線圈沿磁場方向平移；（B）線圈沿垂直磁場方向平移；（C）線圈以自身的直徑為軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向平行；（D）線圈以自身的直徑為軸轉(zhuǎn)動，軸與磁場方向垂直。2．如圖5-1所示，M為一閉合金屬輕環(huán)，當(dāng)右側(cè)線圈通以如下所說哪種情況的電流時，將在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生圖示方向的感生電流，同時環(huán)向線圈方向移動[ ]。圖5-1（A）電流由b點流入，a點流出，并逐漸減少；圖5-1（B）電流由a點流入，b點流出，并逐漸減少；（C）電流由b點流入，a點流出，并逐漸增大；（D）電流由a點流入，b點流出，并逐漸增大。3．如圖5-2所示，一矩形線圈以一定的速度ν穿過一均勻磁場，若規(guī)定線圈中感應(yīng)電動勢ε沿順時針方向為正值，則下面哪個曲線圖正確表示了線圈中的ε和x的關(guān)系[ ]4．在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強度為的均勻磁場，如圖5-3所示，的大小以速率變化。有一長度為l0的金屬棒先后放在磁場的兩個不同位置1（ab）和2（），則金屬棒在這兩個位置時棒內(nèi)的感應(yīng)電動勢的大小關(guān)系為[ ]（A）； （B）； （C）； （D）。圖5-35．有一細(xì)長螺線管其自感系數(shù)，若將此螺線管平分成兩個，每一個螺線管的自感系數(shù)為及，它們的互感系數(shù)為，以下答案哪一個正確[]圖5-3（A）由可以看出，細(xì)長螺線管其自感系數(shù)與螺線管的體積成正比，把螺線管平分成兩個，則每一個螺線管的體積為原來的一半，所以；（B）由兩個線圈串聯(lián)時的自感系數(shù)；（C）由兩個線圈串聯(lián)時的自感系數(shù)；（D）由兩個線圈串聯(lián)時的自感系數(shù)。abab圖5-4圖5-51．如圖5-4所示，一個矩形線圈在均勻磁場中以角速度旋轉(zhuǎn)，當(dāng)它轉(zhuǎn)到圖a和圖b位置時感應(yīng)電動勢的大小分別為 ； 。圖5-52．半徑為R的無限長園柱導(dǎo)體電流（圖5-5），電流強度為I。橫截面上各點的電流密度相等，求每單位長度導(dǎo)體內(nèi)所儲存的磁能 。3．如圖5-6，一矩形導(dǎo)體回路ABCD放在均勻外磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度的大小為高斯，與矩形平面的法線夾角；回路的CD段長為l=1.0m，以速度v=5.0m/s平行于兩邊向外滑動，如圖所示。則求回路中的感應(yīng)電動勢的大小和方向分別為 和 ；感應(yīng)電流方向 。4．如圖5-7所示，兩根平行長直導(dǎo)線置于空氣中，橫截面半徑都是a，兩導(dǎo)線中心相距為d，屬于同一回路（電流方向相反）。設(shè)兩導(dǎo)線內(nèi)部的磁通量可忽略不計。求這一對導(dǎo)線單位長度的自感系數(shù) 。5．真空中一均勻磁場的能量密度與一均勻電場的能量密度相等，已知，則電場強度為。三、計算題1．長為L的金屬細(xì)桿ab與載有電流的無限長直導(dǎo)線共面，且繞端點a以角速度在公共平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，如圖5-8所示。已知a點到長直導(dǎo)線的垂直距離為，當(dāng)細(xì)桿轉(zhuǎn)到與水平線夾角為時，求ab兩點的電勢差。圖5-92．如圖5-9所示直角三角形金屬PQS框放在均勻磁場中，平行于邊PQ，PQ邊長為b，PQ邊與QS邊夾角為，當(dāng)金屬框繞PQ邊以角速度轉(zhuǎn)動時，求（1）回路的總感應(yīng)電動勢；（2）各邊的感應(yīng)電動勢。圖5-9圖5-103．限制在圓柱形體積內(nèi)的均勻磁場，磁感應(yīng)強度為，方向如圖5-10所示。圓柱的半徑為R，的數(shù)值以的恒定速率減小。當(dāng)電子分別位于磁場中a點、b點與c點時，假定r=0.5m，求電子獲得的瞬時加速度的大小和方向。圖