《西华大学大学物理习题册题解8-电磁感应讲解》由会员分享,可在线阅读,更多相关《西华大学大学物理习题册题解8-电磁感应讲解(24页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、一、选择题一、选择题 1、D Ch8 Ch8 电磁感应电磁感应 2、D 3、D 4、E 5、B 6、C 7、C 欧姆定律 8、C 8、如图,平板电容器(忽略边缘效应)充电时, 沿环路L1、L2磁场强度H的环流中,必有: 9、A 10、D 二、填空题二、填空题 1 、 2 、 3、感应电流为:0 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 三、计算题 1:两根平行无限长直导线相距为d,载有大小相 等方向相反的电流I,电流变化率 。 一个边长为d的正方形线圈位于导线平面内与一根 导线相距d,如图示。求线圈中的感应电动势 , 并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方
2、 向。 解:建立坐标系or如图示,设 垂直于纸面向外为B正方向。 在线圈上取面元: 磁通量: 感应电动势: 说明感应电动势与线圈绕行正方 向(顺时针)相反,为逆时针。 2:如图所示,两条平行长直导线和一个矩形导线框 共面,且导线框的一个边与长直导线平行,到两长 直导线的距离分别为r1和r2。已知两导线中电流都为 ,其中I0和 为常数,t为时间。导线框长为a,宽 为b。求导线框中的感应电动势。 解:在距离左边导线r处取面积元ds=adr,两长直 导线在该处产生的磁感应强度之和为: 通过这个面积元的磁通量为: 感应电动势为: 则通过导线框的磁通量为: 负号表与所取线圈环绕正方向相反 3:均匀磁场B
3、被限制在半径R=10cm的无限长圆柱 空间内,方向垂直于纸面向里。取一固定的等腰梯 形回路abcd,梯形所在平面的方向与圆柱空间的轴 平行,位置如图所示。设磁场以dB/dt=1T/s的匀速 率增加,已知 。oa=ob=6cm ,求等腰梯形 回路中感生电动势的大小和方向。 解:根据法拉第电磁感应定律 由愣次定律:方向为adcba方向。 4:在半径为R的圆柱形空间内,充满磁感应强度为B 的均匀磁场,B的方向与圆柱的轴线平行。有一无限 长直导线在垂直于圆柱中心轴线的平面内,两线相距 为a,aR,如图所示。已知磁感应强度随时间的变 化率为dB/dt,求长直导线中的感应电动势 。 解:由问题的轴对称性和 轴向的无限长条件可知, 感生电场的场强Ev在垂直 轴线的平面内,且与径向 相垂直。 如图所示,选取过轴线而平行给定的无限长直导 线的一条无限长直导线,与给定的无限长直导线 构成闭合回路(在无限远处闭合),则在过轴线 的长直导线上,因Ev处处与之垂直,所以电动势 为零。又,在无限远处Ev=0,故此回路中的电动 势就是给定的无限长直导线中的电动势 该回路的磁通量: 由电磁感应定律: 方向由愣次定律: 5:有一三角形闭合导线,如图放置。在这三角形区 域中的磁感应强度为 ,式中 B0和a 是常量, 为z轴方向单位矢量,求导线中的感生电 动势。 解:通过的磁通量: