大学物理第9章答案

第三篇 电磁学

综合练习题

一、填空题

1、把一根导线弯成形状固定的平面曲线放在均匀磁场B中，绕其一端α点以角速率?逆时针方向旋转，转轴与B平行，如图9-52所示。则整个回路电动势为 ，ab两端的电动势为 。

图9-52

图－53

2、引起动生电动势的非静电力是 力，其非静电场强度Ek = 。 3、如图9-53所示，在通有电流为I的长直导线近旁有一导线段ab长l，离长直导线距离d，当它沿平行于长直导线的方向以速度?平移时，导线中的?i=____ 。

4、感应电场是由 产生的，它的电场线是 的，它对导体中的自由电荷的作用力大小为 。

5、如图9-54所示，导体AB长为L，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁感应线垂直纸面向里，AB搁在支架上成为电路的一部分。当电路接通时，导体AB弹跳起来，此时导体AB中的电流方向为 。

6、 半径为r的小导线圆环置于半径为R的大导线圆环的中心，二者在同一平面内。且r??R。若在大导线圆环中通有电流i?I0sin?t，其中?，I0为常量，t为时间。则任意时刻，小导线圆环中感应电动势的大小为 。

7、一个折成角形的金属导线aoc（ao?oc?l）位于xoy平面中，磁感强度为B的匀强磁场垂直于xoy平面，如图9－55所示。当aoc以速度?沿x轴正方向运动时，导线a，c两点的电势差Vac= ；当aoc以速度?沿y轴正方向运动时，导线上o，a两点的电势差Voa＝ 。

8、自感为0.25H的线圈中，当电流在(1／16)s内由2A均匀减少到零时，线圈中自感电动势的大小为 。

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图9－54 图9－55

9、 在磁感强度为B的磁场中，以速率?垂直切割磁力线运动的—长度为L的金属杆，相当于 。它的电动势为 ，产生此电动势的非静电力是 。

二、选择题

1、如图9-56所示，当闭合线圈ABCD以速度?平行长直导线运动时，判断下哪种说法是正确的： （ ）

A、线圈磁通不变，线圈上电动势处处相等，故无电流；

B、AB、CD切割磁力线，线圈的动生电动势不为零，线圈中存在感应电流； C、线圈中AB、CD存在动生电动势，但线圈总的动生电动势为零，故无感应电流； D、以上说法都不对。

图9-56 图9－57

2、如图9-57所示，?形的闭合线圈abcd放在均匀磁场中，线圈的交叉重叠处彼此绝缘，左边部分路径的环绕方向沿顺时针，右边部分的沿逆时针。当磁场不断减小时，在回路中产生的感应电流的方向为： （ ）

A、沿abcd B、沿dcba C、无感应电流 D、无法判断

3、有两个互感线圈，线圈1对线圈2的互感系数为M21，而线圈2对线圈1的互感系数为M12。若它们当中的电流i1和i2都随时间变化，且有

di1di?2。设由i2变化在线圈1中产生的互感电动dtdt势为?12，由i1变化在线圈2中产生的互感电动势为?21，则有以下关系：（ ）

A、M12?M21，?12??21； B、M12?M21，?12??21；

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C、M12?M21，?12??21； D、M12?M21，?12??21。

4、下列说法哪一种是正确的？ （ ）

A、变化着的电场所产生的磁场，一定随时间而变化； B、变化着的磁场所产生的电场，一定随时间而变化； C、有电流就有磁场，没电流就一定没有磁场；

D、变化着的电场所产生的磁场，不一定随时间而变化。

5、利用公式?i??BL计算动生电动势的条件，指出下列叙述中的错误者为：（ ） A、直导线L不一定是闭合回路中的一段； B、切割速度?不一定必须（对时间）是常量； C、导线L不一定在匀强磁场中； D、B，L和?三者必须互相垂直。

6、尺寸相同的铁环和铜环所包围的面积中，通以相同变化的磁通量，环中：（ ） A、感应电动势不同，感应电流不同； B、感应电动势相同，感应电流相同； C、感应电动势不同，感应电流相同； D、感应电动势相同，感应电流不同。

7、有两个半径相同的圆环形载流线圈A、B，它们可以自由转动和移动，把它们放在相互垂直的位置上，如图9-58所示，则： （ ）

A、A、B均发生转动和平动，最后两线圈电流同方向并紧靠一起； B、A不动，B在磁力作用下发生转动和平动； C、A，B都在运动，但运动的趋势不能确定；

D、A和B都在转动，但不平动，最后两线圈磁矩同方向平行。 8、在下列情况下，哪种情况的位移电流为零? （ ） A、电场不随时间而变化； B、电场随时间而变化； C、交流电路；

D、在接通直流电路的瞬时。

图9-58

图9-59

三、计算题

图9-60 图9-61

1、 一根长度为l的铜棒，在磁感应强度为B的均匀磁场中，以角速度?在与磁场方向垂直的

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平面上绕棒的l处匀速转动，如图9－59所示。求：?ab＝？，Uab??

2、 无限长导线中通有变化率为2A?S稳定增长的电流，求：（1）若某时刻导线中的电流为I，那么，（1）穿过如图9-60）所示，边长为20cm的正方形回路的磁通量?m为多少？该回路与长直导线共面；（2）回路感应电动势多大？感应电流的方向如何？

3、如图9－61所示。一长圆柱状磁场，磁场方向沿轴线并垂直图面向里，磁场大小既随到轴线的距离r成正比变化，又随时间t作正弦变化，B?B0rsin?t（B0，?均为常数）。若在磁场中放一半径为a金属圆环，环心在柱状磁场的轴线上，求金属环中的感生电功势。

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