大學(xué)物理習(xí)題：5 習(xí)題五 電磁感應(yīng)

1、習(xí)題五一、選擇題1一閉合圓形線圈在均勻磁場中運(yùn)動(dòng)，在下列幾種情況中那種會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 （A）線圈沿磁場方向平移；（B）線圈沿垂直磁場方向平移；（C）線圈以自身的直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸與磁場方向平行；（D）線圈以自身的直徑為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸與磁場方向垂直。2如圖5-1所示，M為一閉合金屬輕環(huán)，當(dāng)右側(cè)線圈通以如下所說哪種情況的電流時(shí)，將在環(huán)內(nèi)產(chǎn)生圖示方向的感生電流，同時(shí)環(huán)向線圈方向移動(dòng) 。圖5-1（A）電流由b點(diǎn)流入，a點(diǎn)流出，并逐漸減少；（B）電流由a點(diǎn)流入，b點(diǎn)流出，并逐漸減少；（C）電流由b點(diǎn)流入，a點(diǎn)流出，并逐漸增大；（D）電流由a點(diǎn)流入，b點(diǎn)流出，并逐漸增大。3如圖5-2所示，一矩形線圈以一定的速度

2、穿過一均勻磁場，若規(guī)定線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢沿順時(shí)針方向?yàn)檎?，則下面哪個(gè)曲線圖正確表示了線圈中的和x的關(guān)系？ 圖5-34在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場，如圖5-3所示，的大小以速率變化。有一長度為l0的金屬棒先后放在磁場的兩個(gè)不同位置1（ab）和2（），則金屬棒在這兩個(gè)位置時(shí)棒內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小關(guān)系為 （A）；（B）；（C）；（D）。5有一細(xì)長螺線管其自感系數(shù)，若將此螺線管平分成兩個(gè)，每一個(gè)螺線管的自感系數(shù)為及，它們的互感系數(shù)為，以下答案哪一個(gè)正確 （A）由可以看出，細(xì)長螺線管其自感系數(shù)與螺線管的體積成正比，把螺線管平分成兩個(gè)，則每一個(gè)螺線管的體積為原來的一半，所以；（B）由兩個(gè)線圈串

3、聯(lián)時(shí)的自感系數(shù)；（C）由兩個(gè)線圈串聯(lián)時(shí)的自感系數(shù)；（D）由兩個(gè)線圈串聯(lián)時(shí)的自感系數(shù)。 ab圖5-4二、填空題1如圖5-4所示，一個(gè)矩形線圈在均勻磁場中以角速度w旋轉(zhuǎn)，當(dāng)它轉(zhuǎn)到圖a和圖b位置時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢的大小分別為 ； 。 圖5-52半徑為R的無限長園柱導(dǎo)體電流（圖5-5），電流強(qiáng)度為I。橫截面上各點(diǎn)的電流密度相等，求每單位長度導(dǎo)體內(nèi)所儲(chǔ)存的磁能為 。3如圖5-6，一矩形導(dǎo)體回路ABCD放在均勻外磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為 高斯，與矩形平面的法線夾角；回路的CD段長為l =1.0m，以速度v =5.0m/s平行于兩邊向外滑動(dòng)，如圖所示。則求回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小和方向分別為 和 ；感應(yīng)電

4、流方向 。 4如圖5-7所示，兩根平行長直導(dǎo)線置于空氣中，橫截面半徑都是a，兩導(dǎo)線中心相距為d，屬于同一回路。設(shè)兩導(dǎo)線內(nèi)部的磁通量可忽略不計(jì)。求這一對導(dǎo)線單位長度的自感系數(shù)。5真空中一均勻磁場的能量密度與一均勻電場的能量密度相等，已知，則電場強(qiáng)度為 。三、計(jì)算題1長為L的金屬細(xì)桿ab與載有電流的無限長直導(dǎo)線共面，且繞端點(diǎn)a以角速度w 在公共平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5-8所示 。當(dāng)細(xì)桿轉(zhuǎn)到與水平線夾角為q 時(shí)，求ab兩點(diǎn)的電勢差。 圖5-92如圖5-9所示直角三角形金屬PQS框放在均勻磁場中，平行于邊PQ，PQ邊長為b，PQ邊與QS邊夾角為a，當(dāng)金屬框繞PQ邊以角速度w 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，求（1）回路的總感應(yīng)電動(dòng)勢；（2）各邊的感應(yīng)電動(dòng)勢。圖5-103限制在圓柱形體積內(nèi)的均勻磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，方向如圖5-10所示。圓柱的半徑為R，的數(shù)值以的恒定速率減小。當(dāng)電子分別位于磁場中a點(diǎn)、b點(diǎn)與c點(diǎn)時(shí)，假定r = 0.5m，求電子獲得的瞬時(shí)加速度的大小和方向。 4一個(gè)n匝圓形細(xì)線圈，半徑為b，電阻為R，以勻角速繞其某一直徑為軸而轉(zhuǎn)動(dòng)，該轉(zhuǎn)軸與均勻磁場垂直。假定有一個(gè)面積為A（很小