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电磁感应 电磁场

电磁感应 电磁场
电磁感应 电磁场

第五章 电磁感应 电磁场

习 题

1. 如图所示,矩形区域为均匀稳恒磁场,半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴

O 作逆时针方向匀角速转动,O 点是圆心且恰好落在磁场的边缘上,半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时.图(A)-(D)的?--t 函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势? [ ]

2. 一块铜板垂直于磁场方向放在磁感

强度正在增大的磁场中时,铜板中出现的涡流(感应电流)将

(A) 加速铜板中磁场的增加. (B) 减缓铜板中磁场的增加.

(C) 对磁场不起作用. (D) 使铜板中磁场反向. [ ] 3.半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动使其法向与B 的夹角α =60°时,线圈中通过的电荷与线圈面积及转动所用的时间的关系是

(A) 与线圈面积成正比,与时间无关.

(B) 与线圈面积成正比,与时间成正比.

(C) 与线圈面积成反比,与时间成正比.

(D) 与线圈面积成反比,与时间无关. [ ]

4. 一个圆形线环,它的一半放在一分布在方形区域的匀强磁场B 中,另一半位于磁场之外,如图所示.磁场B 的方向

垂直指向纸内.欲使圆线环中产生逆时针方向的感应电流,应使

(A) 线环向右平移. (B) 线环向上平移.

(C) 线环向左平移. (D) 磁场强度减弱. [ ]

5. 一矩形线框长为a 宽为b ,置于均匀磁场中,线框绕OO ′轴,以匀角速度ω旋转(如图所示).设t =0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为

(A) 2abB |

cos ω t |. (B) ω abB

(C)

t abB ωωcos 21. (D) ω abB | cos ω t |.

(E) ω abB | sin ω t |. [ ]

6. 在如图所示的装置中,把静止的条形磁铁从螺线管中按图示情况抽出时 (A) 螺线管线圈中感生电流方向如A 点处箭头所示. (B) 螺线管右端感应呈S 极. (C) 线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将逆时针旋转.

(D) 线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将顺时针旋转. [ ] 7. 如图所示,导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过C 点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO ' 转动(角速度ω 与B 同方

向),BC 的长度为棒长的31

,则 (A) A 点比B 点电势高. (B) A 点与B 点电势相等.

(B) A 点比B 点电势低. (D) 有稳恒电流从A 点流向B

点. [ ]

8. 如图所示,闭合电路由带铁芯的螺线管,电源,滑线变阻

器组成.问在下列哪一种情况下可使线圈中产生的感应电动

势与原电流I的方向相反.

(A) 滑线变阻器的触点A 向左滑动. (B) 滑线变阻器的触点A 向右滑动. (C) 螺线管上接点B 向左移动(忽略长螺线管的电阻). (D) 把铁芯从螺线管中抽出. [ ]

9. 用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈,其电阻R =10 Ω,均匀磁场

磁极

磁极

垂直于线圈平面.欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ,B 的变化率应为

d B /d t =_______________________________.

10. 一段导线被弯成圆心在O 点、半径为R 的三段圆

弧ab 、bc 、ca ,它们构成了一个闭合回路,ab 位于xOy 平面内,bc 和ca 分别位于另两个坐标面中(如图).均匀磁场B 沿x 轴正方向穿过圆弧bc 与坐标轴所围成的平面.设磁感强度随时间的变化率为K (K >0),则闭合回路abca 中感应电动势的数值为

______________;圆弧bc 中感应电流的方向是

_________________. 11. 磁换能器常用来检测微小的振动.如图,在振动杆的一端固接一个N 匝的矩形线圈,线圈的一部分在匀强磁场B 中,设杆的微小振动规律为x =A cos ω t ,线圈随杆振动时,线圈中

的感应电动势为_______________________.

12. 在国际单位制中,磁场强度的单位是__________.磁感强度的单位是______, 用H B ?21表示的单位体积内储存的磁能的单位是__________.

13. 半径为r 的小绝缘圆环,置于半径为R 的大导线圆环中心,二者在同一平面内,且r <

逆时针方向为正)I =I 0sin ωt ,其中ω、I 0为常数,t 为时间,则任一时刻小线环中感应电动势(取逆时针方向为正)为

_________________________________.

14. 在一马蹄形磁铁下面放一铜盘,铜盘可自由绕轴转动,如图所示.当上面的磁铁迅速旋转时,下面的铜盘也跟着以相同转向转动起来.这是因为____________________________________________________________________.

x y

x ×××

15. 如图所示,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B 的匀强磁场垂直于xy 平面.当aOc 以速度v 沿x 轴正向运动时,导线上a 、c 两点间电势差U ac =____________;当aOc 以速度v 沿y 轴正向运动时,a 、c 两点的电势相比较, 是____________点电势高. 16. 金属杆AB 以匀速v =2 m/s 平行于长直载流导线运动,导线与AB 共面且相互垂直,如图所示.已知导线载有电流I = 40 A ,则此金属杆中的感应电动势

i ε =____________,电势较高端为______.(ln2 = 0.69) 17. 两个半径分别为R 和r 的同轴圆形线圈相距x ,且R >>r ,x >>R .若大线圈通有电流I 而小线圈沿x 轴方向以速率v 运动,试求x =NR 时(N 为正数)小线圈回路中产生的感

应电动势的大小.

18. 如图所示,真空中一长直导线通有电流I (t ) =I 0e -λt (式中I 0、λ为常量,t 为时间),有一带滑动边的

矩形导线框与长直导线平行共面,二者相距a .矩形

线框的滑动边与长直导线垂直,它的长度为b ,并且以匀速v (方向平行长直导线)滑动.若忽略线框中的

自感电动势,并设开始时滑动边与对边重合,试求

任意时刻t 在矩形线框内的感应电动势i ε并讨论i ε的方向.

19. 一导线弯成如图形状,放在均匀磁场B 中,B 的方向垂直图面向里. ∠bcd =60°,bc =cd =a .使导线绕

轴OO '旋转,如图,转速为每分钟n 转.计算i εOO '.

20.一球形电容器, 内导体半径为R 1,外导体半径为R 2.两球间充有相对介电常数为εr 的介质. 在电容器上加电压,内球对外球的电压为 U = U 0sin ωt .假设ω不太

y

x × × × × ×

B

I

(t

)

v

B

大,以致电容器电场分布与静态场情形近似相同,求介质中各处的位移电流密度,再计算通过半径为r (R 1 < r < R 2) 的球面的总位移电流.

21. 如图所示,一电荷线密度为λ的长直带电线(与一正方

形线圈共面并与其一对边平行)以变速率v =v (t )沿着其长度方向运动,正方形线圈中的总电阻为R ,求t 时刻方形线

圈中感应电流i (t )的大小(不计线圈自身的自感). 22. 如图所示,一长直导线通有电流I ,其旁共面地放置一匀质金属梯形线框abcda ,已知:da =ab =bc =L ,两斜边与下底边夹角均为60°,d 点与导线相距l .今线框从静止开始自由下落H 高度,且保持线框平面与长直导线始终共面,求: (1) 下落高度为H 的瞬间,线框中的感应电流为多

少?

(2) 该瞬时线框中电势最高处与电势最低处之间的

电势差为多少?

23. 如图所示,一长直导线中通有电流I ,有一垂直于

导线、长度为l 的金属棒AB 在包含导线的平面内,以恒定的速度v 沿与棒成θ角的方向移动.开始时,棒的

A 端到导线的距离为a ,求任意时刻金属棒中的动生电动势,并指出棒哪端的电势高.

24. 如图所示,在竖直面内有一矩形导体回路abcd 置于均匀磁场B 中,B 的方向垂直于回路平面,abcd 回路中的ab 边的长为l ,质量为m ,可以在保持良好接触的情况

下下滑,且摩擦力不计.ab 边的初速度为零,回路电阻

R 集中在ab 边上.

(1) 求任一时刻ab 边的速率v 和t 的关系; (2) 设两竖直边足够长,最后达到稳定的速率为若

干?

I a b

(完整版)电磁场与电磁波答案(第四版)谢处方

一章习题解答 1.1 给定三个矢量A 、B 和C 如下: 23x y z =+-A e e e 4y z =-+B e e 52x z =-C e e 求:(1)A a ;(2)-A B ;(3)A B g ; (4)AB θ;(5)A 在B 上的分量;(6)?A C ; (7)()?A B C g 和()?A B C g ;(8)()??A B C 和()??A B C 。 解 (1 )23A x y z +-= ==-e e e A a e e e A (2)-=A B (23)(4)x y z y z +---+=e e e e e 64x y z +-=e e e (3)=A B g (23)x y z +-e e e (4)y z -+=e e g -11 (4)由 cos AB θ ===A B A B g ,得 1cos AB θ- =(135.5=o (5)A 在B 上的分量 B A =A cos AB θ ==A B B g (6)?=A C 1 235 02x y z -=-e e e 41310x y z ---e e e (7)由于?=B C 04 1502x y z -=-e e e 8520x y z ++e e e ?=A B 123041 x y z -=-e e e 1014x y z ---e e e 所以 ()?=A B C g (23)x y z +-e e e g (8520)42x y z ++=-e e e ()?=A B C g (1014)x y z ---e e e g (52)42x z -=-e e (8)()??=A B C 1014502x y z ---=-e e e 2405x y z -+e e e ()??=A B C 1 238 5 20 x y z -=e e e 554411x y z --e e e

电磁场与电磁波课后习题及答案六章习题解答

第六章 时变电磁场 6.1 有一导体滑片在两根平行的轨道上滑动,整个装置位于正弦时变磁场 5cos mT z e t ω=B 之中,如题6.1图所示。滑片的位置由0.35(1cos )m x t ω=-确定,轨道终端接有电阻0.2R =Ω,试求电流i. 解 穿过导体回路abcda 的磁通为 5cos 0.2(0.7) cos [0.70.35(1cos )]0.35cos (1cos )z z d B ad ab t x t t t t ωωωωωΦ==?=?-=--=+? B S e e 故感应电流为 11 0.35sin (12cos ) 1.75sin (12cos )mA in d i R R dt t t t t R ωωωωωωΦ = =-=-+-+E 6.2 一根半径为a 的长圆柱形介质棒放入均匀磁场0z B =B e 中与z 轴平行。设棒以角 速度ω绕轴作等速旋转,求介质内的极化强度、体积内和表面上单位长度的极化电荷。 解 介质棒内距轴线距离为r 处的感应电场为 00z r r r B φωω=?=?=E v B e e B e 故介质棒内的极化强度为 00000(1)()e r r r r B r B εεεωεεω==-=-P E e e X 极化电荷体密度为 200 00 11()()2()P rP r B r r r r B ρεεωεεω?? =-??=- =--??=--P 极化电荷面密度为 0000()()P r r r a e r a B σεεωεεω==?=-?=-P n B e 则介质体积内和表面上同单位长度的极化电荷分别为 220020012()212()P P PS P Q a a B Q a a B πρπεεωπσπεεω=??=--=??=- 6.3 平行双线传输线与一矩形回路共面,如题6.3图所示。设0.2a m =、0.1m b c d ===、7 1.0cos(210)A i t π=?,求回路中的感应电动势。

高中物理第二章 电磁感应与电磁场单元测试题及解析

第二章电磁感应与电磁场章末综合检测 (时间:90分钟;满分100分) 一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确) 1.下列过程中一定能产生感应电流的是( ) A.导体和磁场做相对运动 B.导体一部分在磁场中做切割磁感线运动 C.闭合导体静止不动,磁场相对导体运动 D.闭合导体内磁通量发生变化 2.关于磁通量的概念,下列说法中正确的是( ) A.磁感应强度越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 B.磁感应强度越大,线圈面积越大,穿过闭合回路的磁通量也越大 C.穿过线圈的磁通量为零时,磁感应强度不一定为零 D.磁通量发生变化时,磁感应强度一定发生变化 3.如图2-3,半径为R的圆形线圈和矩形线圈abcd在同一平面内,且在矩形线圈内有变化的磁场,则( ) 图2-3 A.圆形线圈有感应电流,矩形线圈无感应电流 B.圆形线圈无感应电流,矩形线圈有感应电流 C.圆形线圈和矩形线圈都有感应电流 D.圆形线圈和矩形线圈都无感应电流 4.以下叙述不正确的是( ) A.任何电磁波在真空中的传播速度都等于光速 B.电磁波是横波 C.电磁波可以脱离“波源”而独自存在 D.任何变化的磁场都可以产生电磁波 5.德国《世界报》曾报道过个别西方发达国家正在研制电磁脉冲波武器——电磁炸弹.若一枚原始脉冲波功率10 kW、频率5千兆赫的电磁炸弹在不到100 m的高空爆炸,它将使方圆400 m2~500 m2地面范围内电场达到每米数千伏,使得电网设备、通信设施和计算机中的硬盘与软盘均遭到破坏.电磁炸弹有如此破坏力的主要原因是( ) A.电磁脉冲引起的电磁感应现象 B.电磁脉冲产生的动能 C.电磁脉冲产生的高温 D.电磁脉冲产生的强光 6.在图2-4中,理想变压器的原副线圈的匝数比为n1∶n2=2∶1,A、B为完全相同的灯泡,电源电压为U,则B灯两端的电压有( ) 图2-4 A.U/2 B.2U

第十二章 电磁感应电磁场(一)作业答案

第十二章 电磁感应 电磁场(一) 一.选择题 [ A ]1.(基础训练1)半径为a 的圆线圈置于磁感强度为B 的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ,当把线圈转动使其法向与B 的夹角为α=60?时,线圈中已通过的电量与线圈面积及转动时间的关系是: (A) 与线圈面积成正比,与时间无关. (B) 与线圈面积成正比,与时间成正比. (C) 与线圈面积成反比,与时间无关. (D) 与线圈面积成反比,与时间成正比. 【解析】 [ D ]2.(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? 【解析】 dt dI L L -=ε,在每一段都是常量。dt dI [ B ]3.(基础训练6)如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B ? 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U a – U c 为 (A) =0,U a – U c =221l B ω (B) =0,U a – U c =22 1l B ω- (C) =2l B ω,U a – U c =2 2 1l B ω (D) =2l B ω,U a – U c =22 1 l B ω- 【解析】金属框架绕ab 转动时,回路中 0d d =Φ t ,所以0=ε。 2012c L a c b c bc b U U U U v B d l lBdl Bl εωω→→→ ??-=-=-=-??=-=- ??? ?? [ C ]5.(自测提高1)在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内,有一半经 为r ,电阻为R 的导线环,环中心距直导线为a ,如图所示,且r a >>。当直导线的电流被切断后,沿着导线环流过的电量约为: (A))1 1(220r a a R Ir +-πμ (B) a r a R Ir +ln 20πμ (C)aR Ir 220μ (D) rR Ia 220μ 【解析】直导线切断电流的过程中,在导线环中有感应电动势大小:t d d Φ = ε B ? a b c l ω a I r o R q 2 1 φφ-=

电磁场与电磁波答案(无填空答案).

电磁场与电磁波复习材料 简答 1. 简述恒定磁场的性质,并写出其两个基本方程。 2. 试写出在理想导体表面电位所满足的边界条件。 3. 试简述静电平衡状态下带电导体的性质。 答:静电平衡状态下,带电导体是等位体,导体表面为等位面;(2分) 导体内部电场强度等于零,在导体表面只有电场的法向分量。(3分) 4. 什么是色散?色散将对信号产生什么影响? 答:在导电媒质中,电磁波的传播速度随频率变化的现象称为色散。 (3分) 色散将使信号产生失真,从而影响通信质量。 (2分) 5.已知麦克斯韦第二方程为t B E ??- =?? ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。 6.试简述唯一性定理,并说明其意义。 7.什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。

8.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义? 9.简述亥姆霍兹定理,并说明其意义。 答:当一个矢量场的两类源(标量源和矢量源)在空间的分布确定时,该矢量场就唯一地确定了,这一规律称为亥姆霍兹定理。 (3分) 亥姆霍兹定理告诉我们,研究任意一个矢量场(如电场、磁场等),需要从散度和旋度两个方面去研究,或者是从矢量场的通量和环量两个方面去研究 10.已知麦克斯韦第二方程为S d t B l d E S C ???-=???,试说明其物理意义,并写出方程的微 分形式。 答:其物理意义:随时间变化的磁场可以产生电场。 (3分) 方程的微分形式: 11.什么是电磁波的极化?极化分为哪三种? 答:电磁波的电场强度矢量的方向随时间变化所描绘的轨迹称为极化。(2分) 极化可以分为:线极化、圆极化、椭圆极化。 12.已知麦克斯韦第一方程为 t D J H ??+ =?? ,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。

习题9电磁感应与电磁场

习题9 9-1在磁感应强度B 为0.4T 的均匀磁场中放置一圆形回路,回路平面与B 垂直,回路的面积与时间的关系为:S=5t 2+3(cm 2),求t=2s 时回路中感应电动势的大小? 解:根据法拉第电磁感应定律得 dt d m Φ- =εdt dS B =Bt 10= V 4108-?=ε 9-2 如题9-2图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环MeN 与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a .设半圆环以速度v 平行导线平移.求半圆环感应电动势的大小和方向及MN 两端的电压U M -U N . 题9-2 解: 作辅助线MN ,则在MeNM 回路中,沿v 方向运动时0d =m Φ ∴ 0=MeNM ε 即 MN MeN εε= 又∵ ? +-<+-= =b a b a MN b a b a Iv l vB 0ln 2d cos 0πμπε 所以MeN ε沿NeM 方向, 大小为 b a b a Iv -+ln 20πμ M 点电势高于N 点电势,即 b a b a Iv U U N M -+= -ln 20πμ

题9-3 9-3 如题9-3图所示,在两平行载流的无限长直导线的平面有一矩形线圈.两导线中的电流 方向相反、大小相等,且电流以d I d t 的变化率增大,求: (1)任一时刻线圈所通过的磁通量; (2)线圈中的感应电动势. 解: 以向外磁通为正则 (1) ]ln [ln π2d π2d π2000d a d b a b Il r l r I r l r I a b b a d d m +-+= -= ?? ++μμμΦ (2) t I b a b d a d l t d d ]ln [ln π2d d 0+-+=-=μΦε 题9-4 9-4 如题9-4图所示,长直导线通以电流I =5 A ,在其右方放一长方形线圈,两者共面.线圈长b =0.06 m ,宽a =0.04 m ,线圈以速度v =0.03 m/s 垂直于直线平移远离.求:d =0.05 m 时线圈中感应电动势的大小和方向. 解: AB 、CD 运动速度v 方向与磁力线平行,不产生感应电动势.

电磁场与电磁波(第三版)课后答案第1章

第一章习题解答 1.1 给定三个矢量A 、B 和C 如下: 23x y z =+-A e e e 4y z =-+B e e 52x z =-C e e 求:(1)A a ;(2)-A B ;(3)A B ;(4)A B θ;(5)A 在B 上的分量;(6)?A C ; (7)()?A B C 和()?A B C ;(8)()??A B C 和()??A B C 。 解 (1 )23A x y z +-= = =e e e A a e e e A (2)-=A B (23)(4)x y z y z +---+=e e e e e 64x y z +-=e e e (3)=A B (23)x y z +-e e e (4)y z -+=e e -11 ( 4 ) 由 c o s AB θ =1 1 2 3 8 = A B A B , 得 1 c o s A B θ- =(135.5- = (5)A 在B 上的分量 B A =A c o s AB θ = =- A B B (6)?=A C 1 235 02x y z -=-e e e 41310x y z ---e e e (7)由于?=B C 04 1502x y z -=-e e e 8520x y z ++e e e ?=A B 1 230 4 1 x y z -=-e e e 1014x y z ---e e e 所以 ()?=A B C (23)x y z +-e e e (8520)42x y z ++=-e e e ()?=A B C (1014)x y z ---e e e (52)42x z -=-e e (8)()??=A B C 1014502 x y z ---=-e e e 2405x y z -+e e e ()??=A B C 1 238 5 20 x y z -=e e e 554411x y z --e e e 1.2 三角形的三个顶点为1(0,1,2)P -、2(4,1,3)P -和3(6,2,5)P 。 (1)判断123P P P ?是否为一直角三角形; (2)求三角形的面积。

大物B课后题08-第八章 电磁感应 电磁场

习题 8-6 一根无限长直导线有交变电流0sin i I t ω=,它旁边有一与它共面的矩形线圈ABCD ,如图所示,长为l 的AB 和CD 两边与直导向平行,它们到直导线的距离分别为a 和b ,试求矩形线圈所围面积的磁通量,以及线圈中的感应电动势。 解 建立如图所示的坐标系,在矩形平面上取一矩形面元dS ldx =,载流长直导线的磁场穿过该面元的磁通量为 02m i d B dS ldx x μφπ=?= 通过矩形面积CDEF 的总磁通量为 0000ln ln sin 222b m a i il I l b b ldx t x a a μμμφωπππ===? 由法拉第电磁感应定律有 00ln cos 2m d I l b t dt a φμωεωπ=- =- 8-7 有一无限长直螺线管,单位长度上线圈的匝数为n ,在管的中心放置一绕了N 圈,半径为r 的圆形小线圈,其轴线与螺线管的轴线平行,设螺线管内电流变化率为dI dt ,球小 线圈中感应的电动势。 解 无限长直螺线管内部的磁场为 0B nI μ= 通过N 匝圆形小线圈的磁通量为 2 0m NBS N nI r φμπ== 由法拉第电磁感应定律有 20m d dI N n r dt dt φεμπ=- =- 8-8 一面积为S 的小线圈在一单位长度线圈匝数为n ,通过电流为i 的长螺线管内,并与螺线管共轴,若0sin i i t ω=,求小线圈中感生电动势的表达式。 解 通过小线圈的磁通量为 0m BS niS φμ== 由法拉第电磁感应定律有 000cos m d di nS nSi t dt dt φεμμωω=- =-=- 8-9 如图所示,矩形线圈ABCD 放在1 6.010B T -=?的均匀磁场中,磁场方向与线圈平面的法线方向之间的夹角为60α=?,长为0.20m 的AB 边可左右滑动。若令AB 边以速率 15.0v m s -=?向右运动,试求线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向。 解 利用动生电动势公式

电磁感应电磁场习题

第十三章 电磁感应 电磁场习题 (一) 教材外习题 电磁感应习题 一、选择题: 1.一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时,铜板中出现涡流(感应电流),则涡流将 (A )加速铜板中磁场的增加 (B )减缓铜板中磁场的增加 (C )对磁场不起作用 (D )使铜板中磁场反向 ( ) 2.在如图所示的装置中,当把原来静止的条形磁铁从螺线管中按图示情况抽出时, (A )螺线管线圈中感生电流方向如A 点处箭头所示。 (B )螺线管右端感应呈S 极。 (C )线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将逆时针旋转。 (D )线框EFGH 从图下方粗箭头方向看去将顺时针旋转。 ( ) 3.在无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同的速率作如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流 (A )以情况Ⅰ中为最大 (B )以情况Ⅱ中为最大 (C )以情况Ⅲ中为最大 (D )在情况Ⅰ和Ⅱ中相同 ( ) 4.如图所示,一矩形金属线框,以速度v 从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中 出来,到无场空间中。不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对

时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I 以顺时针方向为正) 5.如图,一矩形线框(其长边与磁场边界平行)以匀速v 自左侧无场区进入均匀磁场又穿出,进入右侧无场区,试问图(A )—(E )中哪一图象能最合适地表示线框中电流i 随时间t 的变化关系?(不计线框自感) ( ) 6.在一个塑料圆筒上紧密地绕有两个完全相同的线圈aa '和bb ',当线圈aa '和bb '如图(1)绕制时其互感系数为M 1,如图(2)绕制时其互感系数为M 2,M 1与M 2的关系是 (A )M 1 = M 2 ≠ 0 (B )M 1 = M 2 = 0 (C )M 1 ≠ M 2,M 2=0 (D )M 1≠M 2,M 2≠0 ( ) 7.真空中两根很长的相距为2a 的平行直导线与电源组成闭合回路如图。已知导线中的电流强度为I ,则在两导线正中间某点P 处的磁能密度为 (A )200)2(1a I πμμ (B )200)2(21 a I πμμ (C )200)2(21 a I πμμ (D )0 ( )

第十二章电磁感应 电磁场

第十二章 电磁感应 电磁场和电磁波 12-3 有两个线圈,线圈1对线圈2 的互感系数为M 21 ,而线圈2 对线圈1的互感系数为M 12 .若它们分别流过i 1 和i 2 的变化电流且 t i t i d d d d 2 1<,并设由i 2变化在线圈1 中产生的互感电动势为12 ,由i 1 变化在线圈2 中产生的互感电动势为ε21 ,下述论断正确的是( ). (A )2112M M = ,1221εε= (B )2112M M ≠ ,1221εε≠ (C )2112M M =, 1221εε< (D )2112M M = ,1221εε< 分析与解 教材中已经证明M21 =M12 ,电磁感应定律t i M εd d 1 2121=;t i M εd d 21212=.因 而正确答案为(D ). 12-5 下列概念正确的是( ) (A ) 感应电场是保守场 (B ) 感应电场的电场线是一组闭合曲线 (C ) LI Φm =,因而线圈的自感系数与回路的电流成反比 (D ) LI Φm =,回路的磁通量越大,回路的自感系数也一定大 分析与解 对照感应电场的性质,感应电场的电场线是一组闭合曲线.因而 正确答案为(B ). 12-7 载流长直导线中的电流以 t I d d 的变化率增长.若有一边长为d 的正方形线圈与导线处于同一平面内,如图所示.求线圈中的感应电动势. 分析 本题仍可用法拉第电磁感应定律t Φ d d - =ξ ,来求解.由于回路处在非均匀磁场中,磁通量就需用??= S S B Φd 来计算. 为了积分的需要,建立如图所示的坐标系.由于B 仅与x 有关,即B =B (x ),故取一个平行于长直导线的宽为d x 、长为d 的面元d S ,如图中阴影部分所示,则d S =d d x ,所以,总磁通量

电磁场与电磁波试题答案

《电磁场与电磁波》试题1 一、填空题(每小题1分,共10分) 1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的导磁率为,则磁感应强度和磁场满足的方程为:。 2.设线性各向同性的均匀媒质中,称为方程。 3.时变电磁场中,数学表达式称为。 4.在理想导体的表面,的切向分量等于零。 5.矢量场穿过闭合曲面S的通量的表达式为:。 6.电磁波从一种媒质入射到理想表面时,电磁波将发生全反射。 7.静电场是无旋场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于。 8.如果两个不等于零的矢量的等于零,则此两个矢量必然相互垂直。 9.对平面电磁波而言,其电场、磁场和波的传播方向三者符合关系。 10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是无散场,因此,它可用函数的旋度来表示。 二、简述题(每小题5分,共20分) 11.已知麦克斯韦第二方程为,试说明其物理意义,并写出方程的积分形式。 12.试简述唯一性定理,并说明其意义。 13.什么是群速?试写出群速与相速之间的关系式。 14.写出位移电流的表达式,它的提出有何意义? 三、计算题(每小题10分,共30分) 15.按要求完成下列题目 (1)判断矢量函数是否是某区域的磁通量密度? (2)如果是,求相应的电流分布。

16.矢量,,求 (1) (2) 17.在无源的自由空间中,电场强度复矢量的表达式为 (1)试写出其时间表达式; (2)说明电磁波的传播方向; 四、应用题(每小题10分,共30分) 18.均匀带电导体球,半径为,带电量为。试求 (1)球内任一点的电场强度 (2)球外任一点的电位移矢量。 19.设无限长直导线与矩形回路共面,(如图1所示), (1)判断通过矩形回路中的磁感应强度的方向(在图中标出);(2)设矩形回路的法向为穿出纸面,求通过矩形回路中的磁通量。 20.如图2所示的导体槽,底部保持电位为,其余两面电位为零,(1)写出电位满足的方程; (2)求槽内的电位分布

电磁感应习题解答电磁场习题解答

第十三章 电磁感应 一 选择题 3.如图所示,一匀强磁场B 垂直纸面向内,长为L 的导线ab 可以无摩擦地在导轨上滑动,除电阻R 外,其它部分电阻不计,当ab 以匀速v 向右运动时,则外力的大小是: R L B R L B R L B R BL L B 222222222 E. D. 2 C. B. A.v v v v v 解:导线ab 的感应电动势v BL =ε,当 ab 以匀速v 向右运动时,导线ab 受到的外力与安培力是一对平衡力,所以R L B L R B F F v 22===ε 安外。 所以选(D ) 4.一根长度L 的铜棒在均匀磁场B 中以匀角速度ω旋转着,B 的方向垂直铜棒转动的平面,如图,设t = 0时,铜棒与Ob 成θ角,则在任一时刻t 这根铜棒两端之间的感应电动势是:( ) A. )cos(2θωω+t B L B. t B L ωωcos 2 12 C. )cos(22θωω+t B L D. B L 2ω E. B L 22 1ω 解:???= ==??=L L BL l l B l B )00221d d d ωωεv l B v ( 所以选(E ) 6.半径为R 的圆线圈处于均匀磁场B 中,B 垂直于线圈平面向上。如果磁感应强度为B =3 t 2+2 t +1,则线圈中的感应电场为:( ) A . 2π(3 t + 1)R 2 ,顺时针方向; B. 2π(3 t + 1)R 2 ,逆时针方向; C . (3 t + 1)R ,顺时针方向; D . (3 t + 1)R ,逆时针方向; 解:由??? ???-=?S B l E d d i t ,则感应电场的大小满足 选择题4图 选择题3图 v

电磁场与电磁波试题及答案

《电磁场与电磁波》试题2 一、填空题(每小题1分,共10分) 1.在均匀各向同性线性媒质中,设媒质的介电常数为ε,则电位移矢量D ?和电场E ? 满足的 方程为: 。 2.设线性各向同性的均匀媒质中电位为φ,媒质的介电常数为ε,电荷体密度为V ρ,电位 所满足的方程为 。 3.时变电磁场中,坡印廷矢量的数学表达式为 。 4.在理想导体的表面,电场强度的 分量等于零。 5.表达式()S d r A S ? ????称为矢量场)(r A ? ?穿过闭合曲面S 的 。 6.电磁波从一种媒质入射到理想导体表面时,电磁波将发生 。 7.静电场是保守场,故电场强度沿任一条闭合路径的积分等于 。 8.如果两个不等于零的矢量的点积等于零,则此两个矢量必然相互 。 9.对横电磁波而言,在波的传播方向上电场、磁场分量为 。 10.由恒定电流产生的磁场称为恒定磁场,恒定磁场是 场,因此,它可用磁矢位函数的旋度来表示。 二、简述题 (每小题5分,共20分) 11.试简述磁通连续性原理,并写出其数学表达式。 12.简述亥姆霍兹定理,并说明其意义。 13.已知麦克斯韦第二方程为S d t B l d E S C ???????-=???,试说明其物理意义,并写出方程的微 分形式。 14.什么是电磁波的极化?极化分为哪三种? 三、计算题 (每小题10分,共30分) 15.矢量函数 z x e yz e yx A ??2+-=? ,试求 (1)A ? ?? (2)A ? ?? 16.矢量 z x e e A ?2?2-=? , y x e e B ??-=? ,求 (1)B A ? ?- (2)求出两矢量的夹角

大学物理(少学时)第9章电磁感应与电磁场课后习题答案

9-1两个半径分别为R 和r 的同轴圆形线圈相距x ,且R >>r ,x >>R .若大线圈通有电流I 而小线圈沿x 轴方向以速率v 运动,试求小线圈回路中产生的感应电动势的大小. 解:在轴线上的磁场 () ()2 2 003 3 2 2 2 22IR IR B x R x R x μμ= ≈ >>+ 3 2 202x r IR BS πμφ= = v x r IR dt dx x r IR dt d 4 22042202332πμπμφ ε=--=-= 9-2如图所示,有一弯成θ 角的金属架COD 放在磁场中,磁感强度B ? 的方向垂直于金属架 COD 所在平面.一导体杆MN 垂直于OD 边,并在金属架上以恒定速度v ?向右滑动,v ? 与 MN 垂直.设t =0时,x = 0.求当磁场分布均匀,且B ? 不随时间改变,框架内的感应电动势i ε. 解:12m B S B xy Φ=?=?,θtg x y ?=,vt x = 22212/()/i d dt d Bv t tg dt Bv t tg ε?θθ=-=-=?,电动势方向:由M 指向N 9-3 真空中,一无限长直导线,通有电流I ,一个与之共面的直角三角形线圈ABC 放置在此长直导线右侧。已知AC 边长为b ,且与长直导线平行,BC 边长为a ,如图所示。若线圈以垂直于导线方向的速度v 向右平移,当B 点与直导线的距离为d 时,求线圈ABC 内的感应电动势的大小和方向。 解:当线圈ABC 向右平移时,AB 和AC 边中会产 生动生电动势。当C 点与长直导线的距离为d 时,AC 边所在位置磁感应强度大小为:02() I B a d μπ= + AC 中产生的动生电动势大小为: x r I R x v C D O x M θ B ? v ?

完整版电磁感应综合典型例题

电磁感应综合典型例题 【例11电阻为R的矩形线框abed,边长ab=L, ad=h,质量为m 自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁 场区域的宽度为h,如图所示,若线框恰好以恒定速度通过磁场,线 框中产生的焦耳热是 _________ ?(不考虑空气阻力) 【分析】线框通过磁场的过程中,动能不变。根据能的转化和守恒,重力对线框所做的功全部转化为线框中感应电流的电能,最后又全部转化为焦耳热?所以,线框通过磁场过程中产生的焦耳热为 Q=W=mg- 2h=2mgh 【解答1 2mgh

【说明】本题也可以直接从焦耳热公式Q=l2Rt进行推算: 设线框以恒定速度v通过磁场,运动时间 从线框的cd边进入磁场到ab边离开磁场的过程中,因切割磁感 线产生的感应电流的大小为 cd边进入磁场时的电流从d到c, cd边离开磁场后的电流方向从a到b.整个下落过程中磁场对感应电流产生的安培力方向始终向上, 大小恒为 据匀速下落的条件,有 因线框通过磁场的时间,也就是线框中产生电流的时间,所以据 焦耳定律,联立(I )、(2)、(3)三式,即得线框中产生的焦耳热 为

Q=2mgh 两种解法相比较,由于用能的转化和守恒的观点,只需从全过程 考虑,不需涉及电流的产生等过程,计算更为简捷. 【例2】一个质量m=0.016kg、长L=0.5m,宽d=0.1m、电阻R=0.1 Q的矩形线圈,从离匀强磁场上边缘高h i=5m处由静止自由下落.进 入磁场后,由于受到磁场力的作用,线圈恰能做匀速运动(设整个运 动过程中线框保持平动),测得线圈下边通过磁场的时间△t=0.15s,取g=10m/s,求: (1)匀强磁场的磁感强度B; (2)磁场区域的高度h2;

第12章 电磁感应 电磁场

第十二章 电磁感应 电磁场 问题 12-1 如图,在一长直导线L 中通有电流I ,ABCD 为一矩形线圈,试确定在下列情况下,ABCD 上的感应电动势的方向:(1)矩形线圈在纸面内向右移动;(2)矩形线圈绕AD 轴旋转;(3)矩形线圈以直导线为轴旋转. 解 导线在右边区域激发的磁场方向垂直于纸面向 里,并且由2I B r μ0=π可知,离导线越远的区域磁感强度越小,即磁感线密度越小.当线圈运动时通过线圈的磁通量会发生变化,从而产生感应电动势.感应电动势的方向由楞次定律确定. (1)线圈向右移动,通过矩形线圈的磁通量减少,由楞次定律可知,线圈中感应电动势的方向为顺时针方向. (2)线圈绕AD 轴旋转,当从0到90时,通过线圈的磁通量减小,感应电动势的方向为顺时针方向.从90到180时,通过线圈的磁通量增大,感应电动势的方向为逆时针. 从180到270时,通过线圈的磁通量减少,感应电动势的方向为顺时针.从270到360时,通过线圈的磁通量增大,感应电动势的方向为逆时针方向. (2)由于直导线在空间激发的磁场具有轴对称性,所以当矩形线圈以直导线为轴旋转时,通过线圈的磁通量并没有发生变化,所以,感应电动势为零. 12-2 当我们把条形磁铁沿铜质圆环的轴线插入铜环中时,铜环内有感应电流和感应电场吗? 如用塑料圆环替代铜质圆环,环中仍有感应电流和感应电场吗? 解 当把条形磁铁沿铜质圆环的轴线插入铜环过程中,穿过铜环的磁通量增加,铜环中有感应电流和感应电场产生;当用塑料圆环替代铜质圆环,由于塑料圆环中的没有可以移动的自由电荷,所以环中无感应电流和感应电场产生. 12-3 如图所示铜棒在均匀磁场中作下列各种运动,试问在哪种运动中的铜棒上会有感应电动势?其方向怎样?设磁感强度的方向铅直向下.(1)铜棒向右平移[图(a)];(2)铜棒绕通过其中心的轴在垂直于B 的平面内转动[图(b)];(3)铜棒绕通过中心的轴在竖直平面内转动[图(c)]. C I

习题9 电磁感应与电磁场

习题9 9-1在磁感应强度B 为0、4T 的均匀磁场中放置一圆形回路,回路平面与B 垂直,回路的面积与时间的关系为:S =5t 2+3(cm 2),求t=2s 时回路中感应电动势的大小? 解:根据法拉第电磁感应定律得 dt d m Φ- =εdt dS B =Bt 10= V 4108-?=ε 9-2 如题9-2图所示,载有电流I 的长直导线附近,放一导体半圆环Me N与长直导线共面,且端点MN 的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b ,环心O 与导线相距a 、设半圆环以速度v平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小与方向及MN 两端的电压U M -UN 、 题9-2 解: 作辅助线MN ,则在MeNM 回路中,沿v 方向运动时0d =m Φ ∴ 0=MeNM ε 即 MN MeN εε= 又∵ ?+-<+-= =b a b a MN b a b a Iv l vB 0ln 2d cos 0πμπε 所以MeN ε沿NeM 方向, 大小为 b a b a Iv -+ln 20πμ M 点电势高于N 点电势,即 b a b a Iv U U N M -+= -ln 20πμ 题9-3

9-3 如题9-3图所示,在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈、两导线中的电流方向相反、大小相等,且电流以错误!的变化率增大,求: (1)任一时刻线圈内所通过的磁通量; (2)线圈中的感应电动势、 解: 以向外磁通为正则 (1) ]ln [ln π2d π2d π2000d a d b a b Il r l r I r l r I a b b a d d m +-+= -= ?? ++μμμΦ (2) t I b a b d a d l t d d ]ln [ln π2d d 0+-+=-=μΦε 题9-4 9-4 如题9-4图所示,长直导线通以电流I=5 A,在其右方放一长方形线圈,两者共面、线圈长b=0.06 m,宽a =0.04 m,线圈以速度v =0.03 m /s 垂直于直线平移远离、求:d =0.05 m时线圈中感应电动势的大小与方向、 解: AB 、CD 运动速度v 方向与磁力线平行,不产生感应电动势. DA 产生电动势 ?==??=A D I vb vBb l B v d 2d )(01πμε BC 产生电动势 ) (π2d )(02d a I vb l B v C B +-=??=? με ∴回路中总感应电动势 8021106.1)11 (π2-?=+-= +=a d d Ibv μεεε V 方向沿顺时针、 9-5 长度为l 的金属杆ab 以速率v 在导电轨道a bcd上平行移动、已知导轨处于均匀磁场B中,B 的方向与回路的法线成60°角(如题9-5图所示),B的大小为B=kt (k 为正常数)、设t =0时杆位于cd 处,求:任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小与方向. 题9-5图 解: ?==?=?=2 22 12160cos d klvt lv kt Blvt S B m Φ ∴ klvt t m -=-=d d Φε 即沿abcd 方向顺时针方向.

电磁场与电磁波答案()

《电磁场与电磁波》答案(4) 一、判断题(每题2分,共20分) 说明:请在题右侧的括号中作出标记,正确打√,错误打× 1.在静电场中介质的极化强度完全是由外场的强度决定的。 2.电介质在静电场中发生极化后,在介质的表面必定会出现束缚电荷。 3.两列频率和传播方向相同、振动方向彼此垂直的直线极化波,合成后 的波也必为直线极化波。 4.在所有各向同性的电介质中,静电场的电位满足泊松方程 2ρ ? ε ?=-。 5.在静电场中导体内电场强度总是为零,而在恒定电场中一般导体内的 电场强度不为零,只有理想导体内的电场强度为零。 6.理想媒质和损耗媒质中的均匀平面波都是TEM波。 7.对于静电场问题,保持场域内电荷分布不变而任意改变场域外的电荷 分布,不会导致场域内的电场的改变。 8.位移电流是一种假设,因此它不能象真实电流一样产生磁效应。 9.静电场中所有导体都是等位体,恒定电场中一般导体不是等位体。 10.在恒定磁场中,磁介质的磁化强度总是与磁场强度方向一致。 二、选择题(每题2分,共20分) (请将你选择的标号填入题后的括号中) 1. 判断下列矢量哪一个可能是静电场( A )。[×]1 [ √]2 [ ×]3 [ ×]4 [ √]5 [ √]6 [ ×]7 [ ×]8 [ √]9 [ ×]10

A .369x y z E xe ye ze =++ B .369x y z E ye ze ze =++ C .369x y z E ze xe ye =++ D .369x y z E xye yze zxe =++ 2. 磁感应强度为(32)x y z B axe y z e ze =+-+, 试确定常数a 的值。( B ) A .0 B .-4 C .-2 D .-5 3. 均匀平面波电场复振幅分量为(/2) 2-2jkz -2j kz x y E 10e E 510e 、,则 极化方式是( C )。 A .右旋圆极化 B .左旋圆极化 C .右旋椭圆极化 D .左旋椭圆极化 4. 一无限长空心铜圆柱体载有电流I ,内外半径分别为R 1和R 2,另一无限长实心铜圆柱体载有电流I ,半径为R2,则在离轴线相同的距离r (r>R2)处( A )。 A .两种载流导体产生的磁场强度大小相同 B .空心载流导体产生的磁场强度值较大 C .实心载流导体产生的磁场强度值较大 5. 在导电媒质中,正弦均匀平面电磁波的电场分量与磁场分量的相位( B )。 A .相等 B .不相等 C .相位差必为4π D .相位差必为2 π 6. 两个给定的导体回路间的互感 ( C ) A .与导体上所载的电流有关 B .与空间磁场分布有关 C .与两导体的相对位置有关 D .同时选A ,B ,C 7. 当磁感应强度相同时,铁磁物质与非铁磁物质中的磁场能量密度相比( A )。 A .非铁磁物质中的磁场能量密度较大 B .铁磁物质中的磁场能量密度较大 C .两者相等 D .无法判断 8. 一般导电媒质的波阻抗(亦称本征阻抗)c η的值是一个。( C ) A .实数 B .纯虚数 C .复数 D .可能为实数也可能为纯虚数 9. 静电场在边界形状完全相同的两个区域上满足相同的边界条件,则两个区域中的场分布( C )。 A .一定相同 B .一定不相同 C .不能断定相同或不相同

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第9章 电稳感应和电磁场 习题及答案 1. 通过某回路的磁场与线圈平面垂直指向纸面内,磁通量按以下关系变化: 23(65)10t t Wb -Φ=++?。求2t s =时,回路中感应电动势的大小和方向。 解:310)62(-?+-=Φ -=t dt d ε 当s t 2=时,V 01.0-=ε 由楞次定律知,感应电动势方向为逆时针方向 2. 长度为l 的金属杆ab 以速率υ在导电轨道abcd 上平行移动。已知导轨处于均匀磁场B 中, B 的方向与回路的法线成60°角,如图所示,B 的大小为B =kt (k 为正常数)。 设0=t 时杆位于cd 处,求:任一时刻t 导线回路中感应电动势的大小和方向。 解:任意时刻通过通过回路面积的磁通量为 202 1 60cos t kl t Bl S d B m υυ==?=Φ 导线回路中感应电动势为 t kl t m υε-=Φ- =d d 方向沿abcda 方向。 3. 如图所示,一边长为a ,总电阻为R 的正方形导体框固定于一空间非均匀磁场中,磁场方向垂直于纸面向外,其大小沿x 方向变化,且)1(x k B +=,0>k 。求: (1)穿过正方形线框的磁通量; (2)当k 随时间t 按t k t k 0)(=(0k 为正值常量)变化时,线框中感生电流的大小和方向。 解:(1)通过正方形线框的磁通量为 ??=?=Φa S Badx S d B 0 ?+=a dx x ak 0)1()2 1 1(2a k a += (2)当t k k 0=时,通过正方形线框的磁通量为 )2 1 1(02a t k a + =Φ 正方形线框中感应电动势的大小为 dt d Φ= ε)2 1 1(02a k a += 正方形线框线框中电流大小为 )2 11(02a R k a R I +==ε ,方向:顺时针方向 4.如图所示,一矩形线圈与载有电流t I I ωcos 0=长直导线共面。设线圈的长为b ,宽为a ; 0=t 时,线圈的AD 边与长直导线重合;线圈以匀速度υ 垂直离开导线。求任一时刻线圈中的感 应电动势的大小。 解:建立图示坐标系,长直导线在右边产生的磁感应强度大小为 x I B πμ20= t 时刻通过线圈平面的磁通量为 ???=ΦS S d B bdx x I a t t ?+=υυπμ20 t a t I b υυπμ+=ln 20 I A B C D b a υ t υ O x

第十二章电磁感应电磁场

第12章电磁感应 内容:1 . 法拉第电磁感应定律 2 . 动生电动势和感生电动势 3 . 互感 4 . 自感 5 . RL电路的暂态过程 6 . 自感磁能磁场的能量密度 7 . 位移电流电磁场基本方程的积分形式 重点:法垃第电磁感应定律 难点:感生电动势和感生电场

12.1 法拉第电磁感应定律 12.1.1 电磁感应现象 G v 演示动画:现象1演示动画:现象2 G k (1)线圈固定,磁场变化

当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,不管这种变化是什么原因引起的,在导体回路中就会产生感应电流。这就是电磁感应现象。 G B ω 演示动画:现象3 (2)磁场不变,线圈运动 演示程序:在磁场中旋转的线圈? ?? ?? ? ?? ? G S B

思考:仅一段导体在磁场中运动,导体内有无感 生电流?有无感应电动势? 有感生电动势存在,而无感生电流。 12.1.2 法拉第电磁感应定律 在电磁感应现象中,导体回路出现感应电流,这表明回路中有电动势存在。 因回路中磁通量的变化而产生的这种电动势叫感应电动势 (1)法拉第电磁感应定律 通过回路所包围面积的磁通量发生变化时,回路中产生的感应电动势 的大小与磁通量对时间的变化率成正比。

t Φk m d d -=ε单位: 1V=1Wb/s 国际单位制中k =1 负号表示感应电动势总是反抗磁通的变化 磁链数:m N ΦΨ=若有N 匝线圈,每匝磁通量相同,它们彼此串联,总电动势等于各匝线圈所产生的电动势之和。令每匝的磁通量为Φm t N t m d d d d Φψε-=- =(2)感应电动势方向 由于电动势和磁通量都是标量,它们的“正负”相对于某一指定的方向才有意义。 t d d m Φ- =ε

电磁感应与电磁场

滚动检测2电磁感应与电磁场 一、单项选择题Ⅰ:本大题共20小题,每小题1.5分,共30分.在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求. 1.如图1所示,闭合的矩形线圈abcd放在范围足够大的匀强磁场中,下列哪种情况下线圈中能产生感应电流() 图1 A.线圈向左或向右平移 B.线圈向里或向外平移 C.线圈以ad为轴旋转 D.线圈不动 【答案】C 【解析】线圈以ad为轴旋转时,磁通量发生减小的变化,因此,会产生感应电流.2.如图2所示,三角形线圈abc放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动,能产生感应电流的是() 图2 A.向上平移B.向右平移 C.向左平移D.以ab为轴转动 【答案】D 【解析】题中所给的条件是磁感应强度B和线圈面积S不变,根据产生感应电流的条件,可以判断D项正确. 3.如图3所示,蹄形磁铁置于水平桌面上,当开关闭合时,以下分析正确的是() 图3 A.导体ab在磁场中因受力而运动 B.导体ab中有感应电流产生 C.如导体ab水平向左运动,电流表指针发生偏转

D.如导体ab竖直向上运动,电流表指针发生偏转 【答案】C 【解析】如导体ab水平向左运动,则闭合回路中有磁通量的变化,因此,电流表指针发生偏转. 4.关于电磁感应现象,下列说法正确的是() A.导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动一定产生感应电流 B.闭合电路的一部分在磁场中运动一定有感应电流产生 C.电动机是根据电磁感应的原理制成的 D.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生 【答案】D 【解析】只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就有电流产生. 5.如图4所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和电键组成闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应电流的是() 图4 A.线圈中通以恒定的电流 B.通电时,使变阻器的滑片P做匀速移动 C.通电时,使变阻器的滑片P做加速移动 D.将电键突然断开的瞬间 【答案】A 【解析】线圈中通以恒定的电流时,铜环A中没有磁通量的变化. 6.把一条形磁铁插入同一个闭合线圈中,第一次是迅速的,第二次是缓慢的,两次初、末位置均相同,则在两次插入的过程中() A.磁通量变化率相同 B.磁通量变化量相同 C.产生的感应电流相同 D.产生的感应电动势相同 【答案】B 【解析】两次初、末位臵均相同,磁通量变化量相同;插入的时间不同,导致磁通量的变化率不同,产生的感应电动势也不相同,电阻不变,因此产生的感应电流也不相同.7.下列关于电磁感应现象的有关说法,正确的是() A.只要穿过闭合电路中的磁通量不为零,闭合电路中就一定有感应电流产生

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