第九章电磁感应电磁场(一)答案.doc

第九章 电磁感应 电磁场（一） 一。选择题 [ D ]1.（基础训练3）在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为?的正方向，则代表线圈内自感电动势?随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？ 【解答】 ， [ D ]2. （基础训练5）在圆柱形空间内有一磁感强度为的均匀磁场，如图所示．的大小以速率dB/dt变化．在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则 (A) 电动势只在导线中产生． (B) 电动势只在AB导线中产生． (C) 电动势在和AB中都产生，且两者大小相等． (D) 导线中的电动势小于AB导线中的电动势 【解答】 连接oa与ob，。因为涡旋电场总是与圆柱截面垂直，所以oa和ob上的涡旋电场方向处处垂直于oa、ob，即 [ B ]3.（基础训练6）如图12-16所示，直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中，磁场平行于ab边，bc的长度为l．当金属框架绕ab边以匀角速度?转动时，abc回路中的感应电动势和a、c两点间的电势差Ua – Uc为 (A) (B) (C) (D) 【解答】 ab边以匀速转动时 [ B ]4.（自测提高2）真空中一根无限长直细导线上通电流I，则距导线垂直距离为a的空间某点处的磁能密度为 (A) (B) (C) (D) 【解答】距离为a的空间该点的磁感应强度大小为： 磁能密度为 [ B ]5.（自测提高5）用导线围成的回路(两个以O点为心半径不同的同心圆，在一处用导线沿半径方向相连)，放在轴线通过O点的圆柱形均匀磁场中，回路平面垂直于柱轴，如图12-26所示．如磁场方向垂直图面向里，其大小随时间减小，则(A)→(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向？ 【解答】 根据公式，因为且磁场方向垂直图面向里，所以感应电流为顺时针方向，再由于感应电流是涡电流，故选B图。 二. 填空题 1.（基础训练11）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比d1 / d2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为W1 / W2= 1：16 。 【解答】 2.（基础训练15）如图12-20所示，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t秒末导线两端的电势差 【解答】 长直导线在周围空间产生的磁场的磁感应强度为，方向与电流方向成右手螺旋关系。在金属杆处的方向垂直纸面向内。在上取一微元，则该微元两端的电势差为： 所以金属杆两端的电势差为： 3.（基础训练16）如图12-21所示，aOc为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L)，位于xy平面中；磁感强度为的匀强磁场垂直于xy平面．当aOc以速度沿x轴正向运动时，导线上a、c两点间电势差Uac =；当aOc以速度沿y轴正向运动时，a、c两点的电势相比较, 是 a 点电势高． 【解答】 当沿x轴运动时，导线oc不切割磁力线， 当沿y轴运动时， 所以a点电势高。 （自测提高9）面积为S的平面线圈置于磁感应强度为B的均匀磁场中，若线圈以匀角速度?绕位于线圈平面内且垂直于B方向的固定轴旋转，在时刻t=0时，B与线圈平面垂直。则任意时刻t时通过线圈的磁通量为，线圈中的感应电动势为。若均匀磁场B是有由通有电流I的线圈所产生，且B=kI（k为常量），则旋转线圈相对于产生磁场的线圈最大互感为。 【解答】 5．（自测提高10）在一个中空的圆柱面上紧密绕有两个完全相同的线圈aa′和bb′(如图)．已知每个线圈的自感系数都为0.05 H．若a、b两端相接，a′、b′接入电路，则整个线圈的自感L = 0 ．若a、b′两端相连，a′、b接入电路，则整个线圈的自感L = 0.2H ． 若a、b相连，又a′、b′相连，再以此两端接入电路，则整个线圈的自感L = 0.05H ． 【解答】 a、b两端相接，a′、b′接入电路，反接，； a、b′两端相连，a′、b接入电路，顺接，； a、b相连，又a′、b′相连