第八章電磁感應(yīng)習(xí)題及答案大學(xué)物理

8章習(xí)題及答案一、如圖所示，一矩形金屬線框，以速度從無場(chǎng)空間進(jìn)入一均勻磁場(chǎng)中，然后又從磁場(chǎng)中出來，到無場(chǎng)空間中．不計(jì)線圈的自感，下面哪一條圖線正確地表示了線圈中的感應(yīng)電流對(duì)時(shí)刻的函數(shù)關(guān)系？(從線圈剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，I以順時(shí)針方向?yàn)檎?二、一塊銅板垂直于磁場(chǎng)方向放在磁感強(qiáng)度正在增大的磁場(chǎng)中時(shí)，銅板中出現(xiàn)的渦流(感應(yīng)電流)將(A)加速銅板中磁場(chǎng)的增加．(B)減緩銅板中磁場(chǎng)的增加．(C)對(duì)磁場(chǎng)不起作用．(D)使銅板中磁場(chǎng)反向．［］3、半徑為a的圓線圈置于磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)方向垂直，線圈電阻為R；當(dāng)把線圈轉(zhuǎn)動(dòng)使其法向與的夾角=60°時(shí)，線圈中通過的電荷與線圈面積及轉(zhuǎn)動(dòng)所用的時(shí)刻的關(guān)系是(A)與線圈面積成正比，與時(shí)刻無關(guān)．(B)與線圈面積成正比，與時(shí)刻成正比．(C)與線圈面積成反比，與時(shí)刻成正比．(D)與線圈面積成反比，與時(shí)刻無關(guān)．［］4、在無窮長(zhǎng)的載流直導(dǎo)線周圍放置一矩形閉合線圈，開始時(shí)線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，且線圈中兩條邊與導(dǎo)線平行，當(dāng)線圈以相同的速度作如圖所示的三種不同方向的平動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流(A)以情形Ⅰ中為最大．(B)以情形Ⅱ中為最大．(C)以情形Ⅲ中為最大．(D)在情形Ⅰ和Ⅱ中相同．五、一矩形線框長(zhǎng)為a寬為b，置于均勻磁場(chǎng)中，線框繞OO′軸，以勻角速度旋轉(zhuǎn)(如圖所示)．設(shè)t=0時(shí)，線框平面處于紙面內(nèi)，則任一時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為(A)2abB|cost|．(B)abB(C)．(D)abB|cost|．(E)abB|sint|．六、如圖所示，導(dǎo)體棒AB在均勻磁場(chǎng)B中繞通過C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），BC的長(zhǎng)度為棒長(zhǎng)的，則A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)高．(B)A點(diǎn)與B點(diǎn)電勢(shì)相等．A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)低．(D)有穩(wěn)恒電流從A點(diǎn)流向B點(diǎn)．[]7、如圖，長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線ab在均勻磁場(chǎng)中以速度移動(dòng)，直導(dǎo)線ab中的電動(dòng)勢(shì)為(A)Blv．(B)Blvsin．(C)Blvcos．(D)0．［］八、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(dòng)的兩根直裸導(dǎo)線．外磁場(chǎng)垂直水平面向上．當(dāng)外力使ab向右平移時(shí)，cd(A)不動(dòng)．(B)轉(zhuǎn)動(dòng)．(C)向左移動(dòng)．(D)向右移動(dòng)．［］九、如圖所示，直角三角形金屬框架abc放在均勻磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)平行于ab邊，bc的長(zhǎng)度為l．當(dāng)金屬框架繞ab邊以勻角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，abc回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和a、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ua–Uc為：(A)=0，Ua–Uc=．(B)=0，Ua–Uc=．(C)=，Ua–Uc=．(D)=，Ua–Uc=．10、自感為H的線圈中，當(dāng)電流在(1/16)s內(nèi)由2A均勻減小到零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小為：(A)×10-3V．(B)×10-2V．(C)V．(D)V．［］1一、對(duì)于單匝線圈取自感系數(shù)的概念式為L(zhǎng)=/I．當(dāng)線圈的幾何形狀、大小及周圍磁介質(zhì)散布不變，且無鐵磁性物質(zhì)時(shí)，若線圈中的電流強(qiáng)度變小，則線圈的自感系數(shù)L(A)變大，與電流成反比關(guān)系．(B)變小．(C)不變．(D)變大，但與電流不成反比關(guān)系．1二、在一自感線圈中通過的電流I隨時(shí)刻t的轉(zhuǎn)變規(guī)律如圖(a)所示，若以I的正流向作為的正方向，則代表線圈內(nèi)自感電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)刻t轉(zhuǎn)變規(guī)律的曲線應(yīng)為圖(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪個(gè)？[]13、有兩個(gè)長(zhǎng)直密繞螺線管，長(zhǎng)度及線圈匝數(shù)均相同，半徑別離為r1和r2．管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率別離為1和2．設(shè)r1∶r2=1∶2，1∶2=2∶1，當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)固后，其自感系數(shù)之比L1∶L2與磁能之比Wm1∶Wm2別離為：(A)L1∶L2=1∶1，Wm1∶Wm2=1∶1．(B)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶1．(C)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶2．(D)L1∶L2=2∶1，Wm1∶Wm2=2∶1．［］14、用導(dǎo)線制成一半徑為r=10cm的閉合圓形線圈，其電阻R=10，均勻磁場(chǎng)垂直于線圈平面．欲使電路中有一穩(wěn)固的感應(yīng)電流i=A，B的轉(zhuǎn)變率應(yīng)為dB/dt=_______________________________．1五、如圖所示，在一長(zhǎng)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．矩形線圈在紙面內(nèi)向右移動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向?yàn)開________．矩形線圈繞AD邊旋轉(zhuǎn)，當(dāng)BC邊已離開紙面正向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中感應(yīng)動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)開_________．1六、磁換能器常常利用來檢測(cè)微小的振動(dòng)．如圖，在振動(dòng)桿的一端固接一個(gè)N匝的矩形線圈，線圈的一部份在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)桿的微小振動(dòng)規(guī)律為x=Acost,線圈隨桿振動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為__________________．17、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(shí)針方向?yàn)檎㊣=I0sint，其中、I0為常數(shù)，t為時(shí)刻，則任一時(shí)刻小線環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（取逆時(shí)針方向?yàn)檎開______________________________．1八、一面積為S的平面導(dǎo)線閉合回路，置于載流長(zhǎng)螺線管中，回路的法向與螺線管軸線平行．設(shè)長(zhǎng)螺線管單位長(zhǎng)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和為常數(shù)，t為時(shí)刻，則該導(dǎo)線回路中的感生電動(dòng)勢(shì)為__________________．1九、如圖所示，aOc為一折成∠形的金屬導(dǎo)線(aO=Oc=L)，位于xy平面中；磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于xy平面．當(dāng)aOc以速度沿x軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)線上a、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uac=____________；當(dāng)aOc以速度沿y軸正向運(yùn)動(dòng)時(shí)，a、c兩點(diǎn)的電勢(shì)相較較,是____________點(diǎn)電勢(shì)高．20、金屬桿AB以勻速v=2m/s平行于長(zhǎng)直載流導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)線與AB共面且彼此垂直，如圖所示．已知導(dǎo)線載有電流I=40A，則此金屬桿中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)i=____________，電勢(shì)較高端為______．(ln2=2一、半徑為L(zhǎng)的均勻?qū)w圓盤繞通過中心O的垂直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為，盤面與均勻磁場(chǎng)垂直，如圖．(1)圖上Oa線段中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的方向?yàn)開________________．(2)填寫下列電勢(shì)差的值(設(shè)ca段長(zhǎng)度為d)：Ua－UO=__________________．Ua－Ub=__________________．Ua－Uc=__________________．2二、一自感線圈中，電流強(qiáng)度在s內(nèi)均勻地由10A增加到12A，此進(jìn)程中線圈內(nèi)自感電動(dòng)勢(shì)為400V，則線圈的自感系數(shù)為L(zhǎng)=____________．23、面積為S的平面線圈置于磁感強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)中．若線圈以勻角速度繞位于線圈平面內(nèi)且垂直于方向的固定軸旋轉(zhuǎn)，在時(shí)刻t=0與線圈平面垂直．則任意時(shí)刻t時(shí)通過線圈的磁通量為__________________，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為__________________．若均勻磁場(chǎng)是由通有電流I的線圈所產(chǎn)生，且B=kI(k為常量)，則旋轉(zhuǎn)線圈相對(duì)于產(chǎn)生磁場(chǎng)的線圈最大互感系數(shù)為______________．24、寫出麥克斯韋方程組的積分形式：，，，。2五、載有電流的I長(zhǎng)直導(dǎo)線周圍，放一導(dǎo)體半圓環(huán)MeN與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面，且端點(diǎn)MN的連線與長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直．半圓環(huán)的半徑為b，環(huán)心O與導(dǎo)線相距a．設(shè)半圓環(huán)以速度平行導(dǎo)線平移，求半圓環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向和MN兩頭的電壓UMUN．2六、求長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬桿在均勻磁場(chǎng)中繞平行于磁場(chǎng)方向的定軸OO＇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)．已知桿相對(duì)于均勻磁場(chǎng)的方位角為，桿的角速度為，轉(zhuǎn)向如圖所示．27、如圖所示，長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流為i，矩形線框abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線共面，且ad∥AB，dc邊固定，ab邊沿da及cb以速度無摩擦地勻速平動(dòng)．t=0時(shí)，ab邊與cd邊重合．設(shè)線框自感忽略不計(jì)．(1)如i=I0，求ab中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．a(chǎn)b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？(2)如i=I0cost，求ab邊運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)線框中的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．答案：一、C二、B3、A4、B五、D六、A7、D八、D九、B10、C1一、C1二、D13、C14、T/s1五、ADCBA繞向ADCBA繞向1六、或17、1八、1九、vBLsin，a20、×10-5V，A端2一、Oa段電動(dòng)勢(shì)方向由a指向O．，，0，2二、H23、，，kS。24、，，，。2五、解：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為計(jì)算簡(jiǎn)單，可引入一條輔助線MN，組成閉合回路MeNM,閉合回路總電動(dòng)勢(shì) 負(fù)號(hào)表示的方向與x軸相反．方向N→M2六、解：在距O