第8章作業(yè)解答PPT課件

1、158.0 10sin100 t 8-6 一鐵心上繞有線圈一鐵心上繞有線圈100匝，已知鐵心中磁通量與時(shí)間的關(guān)匝，已知鐵心中磁通量與時(shí)間的關(guān)系為系為，式中，式中的單位為的單位為wb，t 的單位為的單位為s ；求在求在21.0 10ts時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解：解：線圈中的磁鏈為：線圈中的磁鏈為：n 5100 8.0 10sin100 t38.0 10sin100 t由法拉第電磁感應(yīng)定律由法拉第電磁感應(yīng)定律ddt 得到，得到，3(8.0 10sin100)dtdt 2.51cos100 t 當(dāng)當(dāng)21.0 10ts時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：22.

2、51cos(1001.0 10 ) 2.51 ( 1) 2.51( )v221.0 10 s8-9 如圖所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有如圖所示，一長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有i = 5.0a的電流，在距導(dǎo)線的電流，在距導(dǎo)線9.0cm 處，放一面積為處，放一面積為0.10cm2 、10匝的小圓線圈，線圈中的磁場(chǎng)可匝的小圓線圈，線圈中的磁場(chǎng)可看作是均勻的；今在看作是均勻的；今在內(nèi)把此線圈移至距長(zhǎng)直導(dǎo)線內(nèi)把此線圈移至距長(zhǎng)直導(dǎo)線10.0cm處。求：（處。求：（1）線圈中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（）線圈中平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；（2）設(shè)線圈的電阻為）設(shè)線圈的電阻為21.0 10求通過(guò)線圈橫截面的感應(yīng)電荷。求通過(guò)線圈橫截面的感應(yīng)電荷。解：解：

3、已知，已知，19.00.09rcmm2100.10rcmm2420.100.1 10scmm，10n 21.0 10ts，（1）初始）初始r1處時(shí)，處時(shí)，小圓線圈的磁鏈為：小圓線圈的磁鏈為：11nb s 012nisr終態(tài)終態(tài)r2處時(shí)，處時(shí)，小圓線圈的磁鏈為：小圓線圈的磁鏈為：22nb s 022nisr21.0 10r，3121qr t線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：012112nistrr67210 5.0 1.0 10112 101.0 100.090.1081.11 10 ( )v應(yīng)用楞次定律可判斷出電動(dòng)勢(shì)的指向?yàn)椋簯?yīng)用楞次定律可判斷出電動(dòng)勢(shì)的指向?yàn)椋海?）通過(guò)線圈

4、橫截面的感應(yīng)電荷為：）通過(guò)線圈橫截面的感應(yīng)電荷為：tr8221.11 101.0 101.0 1081.11 10 ( )c順時(shí)針?lè)较?；順時(shí)針?lè)较颍粦?yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律，得到應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律，得到412.0vm s02ibx8-13 如圖所示，金屬桿如圖所示，金屬桿ab以勻速率以勻速率平行于一長(zhǎng)平行于一長(zhǎng)直導(dǎo)線移動(dòng)，此導(dǎo)線通有電流直導(dǎo)線移動(dòng)，此導(dǎo)線通有電流i = 40a ；問(wèn)：此桿中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；問(wèn)：此桿中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為多大？桿的哪一端電勢(shì)較高？為多大？桿的哪一端電勢(shì)較高？b解：解：取坐標(biāo)如右圖所示，取坐標(biāo)如右圖所示，在金屬桿上在金屬桿上 x 處取線元處取線元dx ，線元線元dx 所在

5、的磁場(chǎng)所在的磁場(chǎng)的大小的大小b為：為：方向：垂直紙面向里；方向：垂直紙面向里；線元線元dx 在的磁場(chǎng)在的磁場(chǎng)b中以速率中以速率v作切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)作切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：電動(dòng)勢(shì)為：dbvdx02iv dxx所以，總電動(dòng)勢(shì)為：所以，總電動(dòng)勢(shì)為：d2102xxivdxx021ln2ivxx571.12 1040 2.0 ln0.1vb將數(shù)據(jù)代入將數(shù)據(jù)代入021ln2ivxx得到：得到：53.84 10 ( )v用右手定則判斷用右手定則判斷的方向?yàn)椋旱姆较驗(yàn)椋?向左，向左，即由即由b指向指向a ；所以，所以，金屬桿的金屬桿的a端的電勢(shì)較高。端的電勢(shì)較高。60022122 ()

6、iil vl vddl形導(dǎo)體線框；該線框在垂直于導(dǎo)線方向上以速率形導(dǎo)體線框；該線框在垂直于導(dǎo)線方向上以速率v 向右移動(dòng)；求在向右移動(dòng)；求在8-14 如圖所示，在一如圖所示，在一“無(wú)限長(zhǎng)無(wú)限長(zhǎng)”直載流導(dǎo)線的近旁放置一個(gè)矩直載流導(dǎo)線的近旁放置一個(gè)矩圖示位置處線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。圖示位置處線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向。efhg解法一：解法一：當(dāng)閉合導(dǎo)體線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)閉合導(dǎo)體線框在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，線框中的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就是線框上線框中的總感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就是線框上各段導(dǎo)體的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和；各段導(dǎo)體的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和；如右圖所示，如右圖所示，導(dǎo)體導(dǎo)體eh 段和段和fg段上的段上的電動(dòng)勢(shì)為零，電動(dòng)勢(shì)為零，所以，所以，1 22 2bl vb l v01 212()ivlld dl（從動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的角度看）（從動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的角度看）710202 ()lil dxx 解法二：解法二： （從磁通量的角度看）（從磁通量的角度看）當(dāng)線框在任意位置當(dāng)線框在任意位置處時(shí)，處時(shí)，穿過(guò)線框的磁通量為：穿過(guò)線框的磁通量為：10 202ll idxx0 21ln2l il應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律，得：應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律，得：