《大学物理:22章电磁感应习题解》由会员分享,可在线阅读,更多相关《大学物理:22章电磁感应习题解(14页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、1一闭合圆形线圈在均匀磁场中运动,在下列几种情况中那种会产生感应电流 (A)线圈沿磁场方向平移;(B)线圈沿垂直磁场方向平移;(C)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行;(D)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直。答案:D(A)、(B)、(C)问中当闭合圆形线圈运动时,穿过线圈的磁通量不发生变化,线圈中的感应电动势为零,所以不产生感应电流。(D)问中当闭合圆形线圈运动时,穿过线圈的磁通量发生了变化,线圈中产生了感应电动势,所以产生了感应电流。如图5-1所示,M为一闭合金属轻环,当右侧线圈通以如下所说哪种情况的电流时,将在环内产生图示方向的感生电流,同时环向线圈方向移动 。 图5-1
2、(A)电流由b点流入,a点流出,并逐渐减少;(B)电流由a点流入,b点流出,并逐渐减少;(C)电流由b点流入,a点流出,并逐渐增大;(D)电流由a点流入,b点流出,并逐渐增大。解:环M向右移动,可判断线圈内磁力线的方向由右向左,即电流由b点流入,a点流出;根据环内感应电流的方向,应用楞次定律可判断线圈内的磁通量在减少。解:回路中的感应电动势由导线切割磁力线的情况确定。当线圈右边进入磁场,右边导线切割磁力线,动生电动势的方向由右手定则判断,方向逆时针;整个线圈进入磁场,磁通量无变化,感应电动势为零;当线圈右边从磁场中穿出,左边导线切割磁力线,动生电动势的方向由右手定则判断,方向顺时针。图5-3在
3、圆柱形空间内有一磁感应强度为的均匀磁场,如图5-3所示,的大小以速率变化。有一长度为l0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab)和2(),则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为 );(B);(C);(D) (A)a1如图5-4所示,一个矩形线圈在均匀磁场中以角速度旋转,当它转到图a和图b位置时感应电动势的大小分别为 ; 。 (b), (a)图5-5半径为R的无限长园柱导体电流(图5-5),电流强度为I。横截面上各点的电流密度相等,求每单位长度导体内所储存的磁能 负号表示 的方向(非静电力的方向)为,这个方向就是感应电流的方向。4如图5-7所示,两根平行长直导线置于空气中,横截面
4、半径都是a,两导线中心相距为d,属于同一回路。设两导线内部的磁通量可忽略不计。求这一对导线单位长度的自感系数。5真空中一均匀磁场的能量密度与一均匀电场的能量密度相等,已知,则电场强度为 。1长为L的金属细杆ab与载有电流的无限长直导线共面,且绕端点a以角速度 在公共平面内转动,如图5-8所示 。当细杆转到与水平线夹角为 时,求ab两点的电势差。解:积分路径选为ba 图5-9PQ边:v = 0,所以其动生电动势。PS边: QS边:,所以。图5-10电子位于b点时,因r = 0,其加速度,方向水平向右。方向水平向左;线的方向是顺时针的。电子带负电,其加速度方向与相反, 图 5-11忽略自感的影响 图 5-12