大学物理第九章练习参考答案.doc

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1、第九章电磁感应电磁场理论练习一一.选择题1.在一线圈回路中，规定满足如图1所示的旋转方向时，电动势，磁通量F为正值。若磁铁沿箭头方向进入线圈，则有（B）(A)dF/dt<0，e<0；(B)dF/dt>0，e<0；(C)dF/dt>0，e>0；(D)dF/dt<0，e>0。2.一磁铁朝线圈运动，如图2所示，则线圈内的感应电流的方向（以螺线管内流向为准）以及电表两端电势UA和UB的高低为（C）(A)I由A到B，UA>UB；(B)I由B到A，UAUB；(D)I由A到B，

2、UA

3、同；（C）感应电动势相同，感应电流相同；（D）感应电动势不同，感应电流不同。二.填空题1．真空中一长度为的长直密绕螺线管，单位长度的匝数为，半径为，其自感系数可表示为。2.如图4所示，一光滑的金属导轨置于均匀磁场中，导线ab长为l，可在导轨上平行移动，速度为，则回路中的感应电动势=，a、b两点的电势＜（填<、=、>），回路中的电流I=，电阻R上消耗的功率P=。3.如图5所示，长为的导体棒AC在均匀磁场中绕通过D点的轴OO¢转动，AD长为¤3，则UC－UA=，UA－UD=，UC－UD=(当导体棒运

4、动到如图所示的位置时，C点的运动方向向里)。ADCOO¢l/32l/3Bw图5································abRBvlöq图4三.计算题1.半径为R的四分之一圆弧导线位于均匀磁场中，圆弧的A端与圆心O的连线垂直于磁场，今以AO为轴让圆弧AC以角速度w旋转，当转到如图6所示的位置时(此时C点的运动方向向里)，求导线圆弧上的感应电动势。解：连接OA，OC，则OACO构成一个回路，面积为S=πR2/4，此回路的磁通量为，其中为线圈平面与磁场方向的夹角。由法拉第电磁感

5、应定律，回路的电动势为：图6又OA，OC上的电动势为零，在图示位置，故AC上的电动势为：2.有一很长的长方形倒U形导轨，宽为，竖直放置，裸导线ab可沿金属导轨（电阻忽略）无摩擦地下滑，导轨位于磁感应强度为的水平均匀磁场中，如图7所示，设导线ab的质量为m，它在电路中的电阻为R，abcd形成回路，t=0时，v=0。试求：导线ab下滑的速度v与时间t的函数关系。解：ab以速度v下滑时，ab中产生的感应电动势和电流强度为：ab所受到的磁场力为:由牛顿第二定律有：图7积分上式有：第九章电磁感应电磁场理论

6、练习二一.选择题××××××××××·PB图11.如图1所示，均匀磁场被局限在无限长圆柱形空间内，且成轴对称分布，图为此磁场的截面，磁场按dB/dt随时间变化，圆柱体外一点P的感应电场应（B）(A)等于零；(B)不为零，方向向上或向下；(C)不为零，方向向左或向右；(D)不为零，方向向内或向外。2.真空中一长直密绕螺线管，当通有电流时，螺线管中磁场的能量为；如在该螺线管中充满相对磁导率为的介质，且电流增加到时，螺线管中磁场的能量为。则：=（A）（A）1：16；（B）1：8；（C）1：4；（D）1

7、：2。abcdI图23.一无限长直螺线管内放置两段与其轴垂直的直线导体，如图2所示为此两段导体所处的螺线管截面，其中ab段在直径上，cd段在一条弦上，在螺线管通电的瞬间（电流方向如图）则ab、cd两段导体中感生电动势的有无及导体两端电势高低情况为（D）(A)ab中有感生电动势，cd中无感生电动势，a端电势高；(B)ab中有感生电动势，cd中无感生电动势，b端电势高；(C)ab中无感生电动势，cd中有感生电动势，d端电势高；(D)ab中无感生电动势，cd中有感生电动势，c端电势高。4.将一个自感系

8、数为L的长直密绕螺线管从中间剪成两段，形成两个相同的长直螺线管，其它条件保持不变，忽略边缘效应，则这两个长直螺线管的自感系数之和为（B）（A）；（B）；（C）；（D）。·······················IA图3二.填空题1.单位长度匝数n=5000/m，截面S=2×10-3m2的螺绕环（可看作细螺绕环）套在一匝数为N=5，电阻R=2.0W的线圈A内（如图3），如使螺绕环内的电流I按每秒减少20A的速率变化，则线圈A内产生的感应电动势为，感应电流为，两秒内通过线圈A某一截面的感应电量为