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大学物理习题17电磁感应

轴线相距为 d,且 d>R,已知 dB k ,k 为大于零的常量,求长直导线中的感应电动势 dt
的大小和方向。
R
o
d
练习 十七 选择题:D B B C 填空题:
1、1.65 10 2
2、 0n a 2 I0 cos t
3、 1 105 3.18106 (T / s)
4、涡流 5、变化的磁场,闭合曲线 6、洛仑兹,感生电场
V。
3. 半径 r=0.1cm 的圆线源自,其电阻为 R=10,匀强磁场垂直于线圈,若使线圈中有稳
定电流 i=0.01A,则磁场随时间的变化率为 dB

dt
4. 为了提高变压器的效率,一般变压器选用叠片铁芯,这样可以减少
损耗。
5. 感应电场是由
产生的,它的电场线是

6. 引起动生电动势的非静电力是
力,引起感生电动势的非静电力
3. 一“探测线圈”由 50 匝导线组成,截面积 S=4cm2,电阻 R=25。若把探测线圈在
磁场中迅速翻转 90 ,测得通过线圈的电荷量为 q 4 10 5 C ,则磁感应强度 B 的大
小为
()
(A)0.01T; (B)0.05T; (C)0.1T; (D)0.5T。
4. 如图所示,一根长为 1m 的细直棒 ab,绕垂直于棒且过其一端 a 的轴以每秒 2 转的
系为 m (5t 2 8t 2) 10 3 (Wb) ,则在 t=2s 至 t=3s 的时间,流过回路导体横截面
的感应电荷 qi
C。
2. 半径为 a 的无限长密绕螺线管,单位长度上的匝数为 n,螺线管导线过交变电流
i I 0 sin t ,则围在管外的同轴圆形回路(半径为 r)上的感生电动势为
C I
D
l
v
A a
2d.c 边如固图定所,示ab,边无沿限d长a 直及导cb线以中速电度流v为无i摩,擦矩地形匀导速线平框动ab,cd设与线长框直自导感线忽共略面不,计且,at=d/0/A时B,,
ab 边与 dc 边重合。(1)如 i=I0,I0 为常量,求 ab 中的感应电动势,ab 两点哪点电势高?
班级______________学号____________________________
练习 十七
一、选择题
1. 如图所示,有一边长为 1m 的立方体,处于沿 y 轴指
z
向的强度为 0.2T 的均匀磁场中,导线 a、b、c 都以 50cm/s
b
的速度沿图中所示方向运动,则
()
(A)导线 a 等效非静电性场强的大小为 0.1V/m;
于磁场转动;(4)绕通过中心点 O 的水平轴作平行
于磁场的转动。关于导线 AB 的感应电动势哪个结
B
B
BB
论是错误的?
()
(A)(1)有感应电动势,A 端为高电势;
OO
(B)(2)有感应电动势,B 端为高电势; (C)(3)无感应电动势; (D)(4)无感应电动势。
AA A
(1) (2) (3)
A
(4)
(2)如 i I 0 cost ,求线框中的总感应电动势。
A
v
a
b
i
l2
d
c
B l0
l1
3. 如图所示,AB 和 CD 为两根金属棒,长度 l 都是 1m,电阻 R 都是 4,放置在均匀
磁场中,已知磁场的磁感应强度 B=2T,方向垂直于纸面向里。当两根金属棒在导轨上分
别以 v1=4m/s 和 v2=2m/s 的速度向左运动时,忽略导轨的电阻,试求
(1)两金属棒中各自的动生电动势的大小和方向,并在图上标出方向;
(2)金属棒两端的电势差 UAB 和 UCD; (3)金属棒中点 O1 和 O2 之间的电势差。
A C
v1
O1
v2
O2
B D
4. 有一个三角形闭合导线,如图放置。在这三角形区域中的磁感应强度为
B B0 x 2 yea t k ,式中 B0 和 a 是常量, k 为 z 轴方向单位矢量,求导线中的感生电动
计算题 1. 解:通过线圈 ACD 的磁通量为
m
S d m
B dS
S
acos30l 0 I [a cos30l r] 2tg30 dr
a
2r
0 I (a
3 l)
3 ln a
3 2
l
0 I
3
23
a
3
由于 da ,所以,线圈 ACD 的动生电动势为 dt
i
d m dt
0 I 3 [ln(1 3 l ) 3 l ]
角速度旋转,棒的旋转平面垂直于 0.5T 的均匀磁场,则
b
在棒的中点,等效非静电性场强的大小和方向为( )
(A)314V/m,方向由 a 指向 b;
(B)6.28 V/m,方向由 a 指向 b;
a
(C)3.14 V/m,方向由 b 指向 a;
(D)628 V/m,方向由 b 指向 a。
二、填空题 1. 电阻 R=2Ω的闭合导体回路置于变化磁场中,通过回路包围面的磁通量与时间的关

力。
三、计算题
1. 如图所示,在纸面所在平面有一根通有电流为 I 的无限长直导线,其旁边有一个边长
为 AClD的在等纸边面三以角匀形速线v圈远A离CD长,直该导线线圈运的动A,C且边v与 与长长直直导导线线距相离垂最直近。且求相当互线平圈行,AC今边使与线圈长
直导线相距为 a 时,线圈 ACD 的动生电动势 。
(B)导线 b 等效非静电性场强的大小为零;
(C)导线 c 等效非静电性场强的大小为 0.2V/m;
a
(D)导线 c 等效非静电性场强的大小为 0.1V/m。
2. 如图所示,导线 AB 在均匀磁场中作下列四种运动, x
B
c y
(1)垂直于磁场作平动;(2)绕固定端 A 作垂直于磁场转动;(3)绕其中心点 O 作垂直
而管壁极薄的空圆筒,高度 h<<l,其电阻 R 5 103 ,求
(1)阳极中的感应电流最大值;
(2)阳极每秒产生的热量;
(3)当频率 f 增加 1 倍时,热量增至几倍?
h
l
6. 如图所示,在半径为 R 的无限长直圆柱形空间,存在磁感应强度为 B 的均匀磁场,B
的方向平行于圆柱轴线,在垂直于圆柱轴线的平面有一根无限长直导线,直导线与圆柱
势。
y
b
x
o
b
5. 要从真空仪器的金属部件上清除出气体,可以利用感应加热的方法。如图所示,设 线圈长 l=20cm,匝数 N=30 匝(把线圈近似看作是无限长密绕的),线圈中的高频电流为
I I 0 sin 2ft ,其中 I0=25A,频率 f=105Hz,被加热的是电子管阳极,它是半径 r=4mm
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