2014第十一章电磁感应与电磁场答案(1)

第十一章 电磁感应与电磁场

§11. 1 电磁感应的基本定律

一．选择题和填空题

1-2.BD

3、??0nIm?a2?cos?t

4、 3.14×106 C

二、1、解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x处所产生的磁场为

-

B??011(?) 2?xx?r1?r2选顺时针方向为线框回路正方向，则 ?? ??BdS??0Ia2?r1?b(?r1dx?xr1?b?r1dx)

x?r1?r2r?br2?bln(1?) 2?r1r2?a(r?b)(r2?b)dI∴ ???dΦ??0ln[1]

dt2?r1r2dt?Ia?(r1?b)(r2?b)??00ln[]cos?t

2?r1r22、解： （1）将磁通量的单位化为韦伯得

Φ = (3t2 + 2t + 1)/103，

感生电动势大小为

ε = |dΦ/dt| = 2(3t + 1)/103．

t = 2s时的感生电动势为1.4×10-2(V)．

（2）由于原磁场在增加，根据楞次定律，感应电流所产生的磁场的方向与原磁场的方向相反，所以在线圈中感生电流的方向是逆时针的，从电阻的左边流向右边．

?0Ia

§11.2 动生电动势 §11.3 感生电动势 感生电场

一．选择题和填空题

1-2. AD

223、3B?l/8 ?3B?l/8 0

-4、1.11×105 V A端

二．计算题

???Il?Idr??0Illnb?vt 1、解：(1) Φ(t)??B?dS??0ldr?0 ?2?r2?r2?a?vta?vtSb?vt

(2)

???dΦdt?t?0?0lIv(b?a)2?ab

c

2、解：大小：?=?d???d t???S dB / d t

b × × R ? 2O 121 ?=?S dB / d t =(R??Oa?sin?)dB/dt =3.68 mV × a 22d 方向：沿adcb绕向．

?B

§11.4 自感与互感

一．选择题和填空题

1-2. CC

3、 0.400 H

二．计算题

1、解：设螺绕环中通电流I，在环内取以环中心为圆心，半径为r 的圆形回路，由安培环路定理有

?? ?B?dl??0NI 2?rB??0NI 则

B??0NI/(2?r)

R1???0NI?0N2hIR1hdr?ln通过螺线管矩形截面的磁通链数?为： ??N?B?dS?V? 2?r2?R2R2R1

2?R2??2、解：(1) d??B?dS?Bldr B??0I/(2?r)

∴

L??/I?b?0N2hlnb ?2?r2?aa?l3?0lI0b?3td?bdI??0(ln)lne 感应电流方向为 ??? ?dt2?adt2?a∴ ???0Ildr??0Illn顺时针方向． (2) M???0lb?ln I2?a

§11.5 磁场的能量

一．选择题和填空题

1-3. DCC 4. 1∶16

??二、1、解： ?H?dl??Ii， 2?rH?I (R1< r < R2)

I?I， B??H? 2?r2?rB2?2I2 wm? ?2?2?(2?r)2 H? dWm?wmdV?wm2?rdr?l?R2?I22(2?r)ln22?rldr

∴ Wm?R1?dWm??I2ldr4?R1R2?r??I2l4?R2 R1

§11.6 电磁场与麦克斯韦方程组

一．选择题和填空题

1-2.CA

3、 ② ③ ①

二．理论推导与证明题

? 1、答：此式说明，磁场强度H沿闭合环路L的环流，由回路L所包围的传导电流和位移电

流的代数和决定．它的物理意义是：不仅传导电流可激发磁场，位移电流(即变化的电场)也同样可在其周围空间激发磁场．

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