当前位置:文档之家› 17电磁感应海事大学大物题库

17电磁感应海事大学大物题库

如图所示,螺线管中磁场正在增大,螺线管中放有一金属棒AB ,问AB 棒哪一端电势高?___________。

2.一长直螺线管长为 ,截面积为S ,线圈总匝数为 N ,管内充满磁导率为μ的均匀 介质,求(1)螺线管的自感系数;(2)当螺线管通以电流I 时,螺线管所储存的磁场能量。

3.如图所示,通过回路的磁通量按下列关系变化:),Wb (10)955(22⨯++=t t Φ 则 t = 1 s 时,回路中的感应电动势的大小为____________;方向为______。

4.如图所示,一矩形线圈放在一无限长直导线旁,且两者共面.长直导线中通有电流)0(0>=-ααt e I I ,则线圈将向_______运动.I5.如图柱形空间中,其间充满均匀磁场B ,若B 对时间稳恒增加,α=∂∂tB,α>0,P为磁场中的一点 ,距轴心o 为r ,则P 点的涡旋电场大小为_________;方向为________。

(可直接画在图上)6.真空中,在磁感应强度为B 的均匀磁场中,1 m 3体积内的磁场能量为__________。

矩形截面的螺绕环总匝数为N ,通有电流I ,尺寸如图所示,求:(1) 螺绕环内的磁感强度B ; (2) 通过环截面的磁通量Φm ; (3) 自感系数L ;(4) 求此通电螺绕环的能量。

8.一根直导线 在B的均匀磁场中,以速度V 运动,切割磁力线,导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)E=__________。

9.在半径为R 的无限长螺线管内的磁场B ,随时间变化=dtdB 常量>0,求管内外的感生电场?10.如图,导线AC 向右平移,设AC=5cm ,均匀磁场随时间变化率sTdtdB 1.0-=,设某一时刻导线AC 的速度V 0 = 2 m/s ,B =0.5T ,x =10cm ,则这时动生电动势大小为_______,总感应电动势的大 小为__________。

A11在感应电场中,电磁感应定律可以写成:s d tB dt d l d E⋅∂∂-=-=⋅⎰⎰⎰φ。

此式表明在感应电场中不能象对静电场那样引入____________。

12.在一通电流I 的无限长直导线所在平面内,有一半径为r 的导线环,环心到直导线的距离a >>r ,当直导线的电流以dt dI变化时,求导线环的电动势?一空心长直螺线管,长l=0.5m ,截面积S=10.0 cm 2,总匝数N=3000匝,求(1)自感。

(2)若其中电流随时间的变化率为10A/s ,求自感电动势的大小。

14.一密绕的螺绕环,单位长度的匝数为n=2000/m ,环的横截面积为S=10cm 2,另一个N=10匝的小线圈套绕在环上,求(1)两个线圈间的互感。

(2)当螺绕环中的电流变化率为1.10-=s A dtdI,求在小线圈中产生的互感电动势大小?15.如图所示,在柱形空间内有一磁场B ,已知0≥∂∂tB,则金属棒ab 那一端电势高_______。

16.如图所示,无限长直导线中通有电流I =αt ,( α为常数), 与其共面有一正方形线圈ABCD ,L 为已知。

求:(1) 通过线圈ABCD 的磁通量;(2) 互感系数;(3)矩形线圈ABCD 中的感生电动势。

I17.如图所示 ,均匀磁场B垂直向里,金属细杆长为b ,杆以角速度ω绕垂直于纸面过 O 点的轴转动 。

O 点在杆的延长线上,与杆的一端距离为a ,求金属细杆中的电动势的大小。

18.如图柱形空间中,其间充满均匀磁场B ,若B 对时间稳恒增加,P 为磁场中的一点 ,距轴心o 为r ,则P 点的涡旋电场方向为________。

(可直接画在图上)如图所示,金属细杆长为b ,与通有电流I 的长直导线共面。

杆以角速度ω绕垂直于纸面过 O 点的轴转动,O 点与直导线的距离为a 。

求当金属细杆转到与直导线垂直的位置OA 时细杆中的电动势的大小。

ωO A20.如图所示,一无限长直导线通有电流I,另一长为 的导体杆MN 处于其旁,它与直导线的垂直方向成θ角,且以平行于直导线方向作匀速率V 运动,杆的M 端距直导线d 。

试计算杆MN 中的电动势。

I N21.一平均半径为a ,高度为h ,厚度为d 的薄壁圆筒,其电阻率为ρ,外加均匀对称时变磁场B =kt 。

求筒上的涡电流。

22.在一马蹄形磁铁下面放一铜盘,铜盘可自由绕轴转动,如图所示。

当上面的磁铁迅速旋转时,下面的铜盘也跟着以相同转向转动起来,这是因为______________________。

如图所示,无限长直导线中通有电流I =αt ,( α为常数), 与其共面有一等腰直角三角形线圈abc ,L 为已知。

求:(1) 通过三角形线圈的磁通量;(2)互感系数;(3) 三角形线圈abc 中的感生电动势。

Ib24.一无限长直导线,截面各处的电流密度相等,总电流为I ,试证:每单位长度导线内所储藏的磁能为μ0 I 2 /16π 。

25.如图,在水平金属轨道上,放一根质量为m 、长为l 的金属杆ab 。

ab 与轨道垂直并能沿轨道无摩擦地滑动,轨道的一端连接电阻R 。

均匀磁场B垂直通过轨道平面。

忽略金属杆和轨道的电阻,金属杆以初速v 0向右滑动。

试求金属杆速度的大小随时间而变化的函数关系。

(提示:考虑在任一时刻金属杆受到的磁力大小和方向)26.如图所示,金属细杆长为b ,与通有电流I 的长直导线共面。

杆以角速度ω绕垂直于纸面过 O 点的轴转动,O点与直导线的距离为a 。

求当金属细杆转到与直导线平行的位置OA 时细杆中的电动势的大小。

27.在半径为R 的无限长螺线管内的磁场B ,随时间变化 dtdBk ,k 为大于零的常量,则管内距轴线为r (r <R )处一点的感生电场的大小为___________。

28.一线圈,自感系数L =0.25H ,通有电流2A ,则线圈储藏的磁场能量为_________;若电流在0.1s 内由2A 均匀地减少到零,这时线圈上自感电动势大小为___________。

通过某线圈回路的磁通量Φm (t )的时间函数关系如图所示,若回路的电阻为2×10-2Ω,则回路的感应电动势εi 为____________;感应电流I i 为____________;0至1秒时间内的感应电量q i 为___________。

130.通过闭合回路的磁通量按下列关系变化: Φm =(3t 2-24t -5)×10-2Wb ,则t =1 s 时,回路中的感应电动势的大小为____________;当t =_______ s 时回路中的感应电动势反向。

31.一细长的带电圆筒,半径为R ,电荷面密度为σ(>0),以角速度ω绕其中心轴转动,则轴心处磁感应强度B o =_____________,方向为(请画在图上)假如ω正在增加,即d ω/d t =β>0,则离轴心O 距离为r 的P 点,其涡旋电场的大小E P =______________,方向为(请画在图上)。

32.如图所示,一矩形线圈放在一无限长直导线旁,且两者共面。

试计算线圈与长直导线间的互感;若在长直导线中通有电流 I = k t (k 为大于零的常数),则线圈中的感应电动势的大小为多少?33.如图所示,一无限长直导线通有电流I ,另一长为 的水平导体杆AC 处于其旁,且以速度 v向上运动,杆的A 端距直导线d 。

试计算杆AC 中的电动势。

金属棒OA 在外磁场B中以角速度ω绕垂直于纸面过 O 点的轴转动 (如图所示).已知B = 0.2 T , OA = 0.3 m , ω=200 rad / s, 则棒内的动生电动势大小为 _____, 方向为________。

××××××××××××××××××××××××××××××AB ω答案:1.B2.(1) I lNB μ= IS l N NBS 2μ==ψS lN I L 2μ=ψ=(2) 2222121SI lN LI W m μ== 3.1500V 反时钟4.左5.αr/2 左上方与半径垂直6.0221μB 1)(2120⨯=μμB W m 7.(1)r NI u B NI u l d B eπ2/,00==⋅⎰(2)⎰=⋅=2112)/ln(20r r m r r NIhu S d B πφ(3))/ln(2),/ln(4122012220r r hN u I L r r hI N u N m πϕπφϕ==== (4))/ln(421122202r r hI N u LI W m π==B V ⨯9.(1)r<R dt rdBE S d t B l d E 2-=∴⋅∂∂-=⋅⎰⎰⎰(2)r>R E rdtdB R E R dt dB r 2,222-=-=ππ 10.0.05V 0.045V11.电势12.没显示答案 13.没显示答案 14.(1) 小线圈所在处的磁场)H (108.722,250000-⨯===∴==R SN N I M SRIN N R Ia N B b a a a a a b b a μψμφμ(2) )V (108.7240-⨯=⨯=-=dtdI R S N N dt d ab a a μψε 15.b 端16.20000(1)ln 222(2)ln 22(3)ln 22L L i I IL B dS Ldr r LM I L dIM dt μμππμπμαεπ∙Φ==⋅=Φ====-⎰⎰ -17.l d B v d⋅⨯=)(ε lBdl vBdl d ωε==[]22)(21a b a B lBdl ba a-+==⎰+ωωε18.左上方l d B V d⋅⨯=)(εdll a lI dl l a IV d )(2)(2+=+=πωμπμε )ln (2)(20ab a a b I dl l a l I b +-=+=⎰πωμπωμε20.l d B v d⋅⨯=)(ε dl vB d θεcos =θcos dx dl = dxx IV d πμε2= d l d IV dx x IV l d dθπμπμεθcos ln22cos +==⎰+IN21.k a dtdBa dt a B d dt d i 222)(πππε===Φ=电阻hdaS l R πρρ2== ρε2kadh R I i ==22.铜盘内产生感生电流,磁场对电流作用所致23.)12ln 2(2)3()12ln 2(2)2()12ln 2(2)2(2)2(2)2()1(000200--=-=-==-=-==-==-=⎰⎰παμεπμφπμπμφφπμφL dt dIM LI M ILdxx L xI d dx x L x IBds d dxx L ds L L 如图取小矩形,Iπμπμπμππμμπμ16442182122003423420242202020I dr r R I dW W drr R I dV w dW rdrdV dr r r RI B w r RIB R m m ===∴======⎰⎰的薄壳圆柱为体积元,长为,宽为取半径为磁场能量体密度内磁感应强度由安培环路定律,导线25.任一时刻杆中电动势 vBl =ε 电流 RvBli =杆受到的磁力 R l vB Bli f 22== 与v 0反向由牛顿第二定律 dtdvm R l vB -=22 积分 t mRl B v v 220ln -= t mR l B e v v 220-= 26.在杆上取线元dl l d B V d⋅⨯=)(εdl al I dl a IV d πωμπμε2200==ab I dl a l I b πωμπωμε422000==⎰27.2k rE =28.0.5J 5V29.5×10-4V 2.5×10-2A 2.5×10-2C30.0.18V 431.由安培环路定理,作一矩形环路,长为Δl , πμ220o ωσl πR l B ⋅⋅∆⋅=∆⋅ σωR B 0o μ= 由涡旋电场公式 dtdBr E 2-= 得20p R a σE βμ=32.dad kb dt dI M d ad b I M dad Ib bdr r I S d Bi ad d +-==+=Φ=+=⋅==Φ⎰⎰+∙ln2- )2( ln2 ln 22 )1( 0000πμεπμπμπμ33.l d B V d⋅⨯=)(ε VBdl d =εdxx IV d πμε2=dl d IV dx x IV l d d +==⎰+ln 22πμπμε34.1.8V A->O。

相关主题