電磁感應(yīng)作業(yè)題2010

1、1電磁感應(yīng)作業(yè)題電磁感應(yīng)作業(yè)題1. B 2. A 3.D 4.A 5.D 6.D 7.D 8A 9.D 10.B 20082一一 選擇題：選擇題：1 如圖所示，兩根無限長平行直導(dǎo)線載有大小相等、方向相反如圖所示，兩根無限長平行直導(dǎo)線載有大小相等、方向相反的電流的電流I，并都以，并都以dI/dt的變化率增長，一圓形金屬線圈位于導(dǎo)的變化率增長，一圓形金屬線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)，則線平面內(nèi)，則（A）線圈中無感應(yīng)電流）線圈中無感應(yīng)電流（B）線圈中感應(yīng)電流為順時針方向）線圈中感應(yīng)電流為順時針方向（C）線圈中感應(yīng)電流為逆時針方向）線圈中感應(yīng)電流為逆時針方向（D）線圈中感應(yīng)電流方向不確定。）線圈中感應(yīng)電流方向不

2、確定。II B上面一根導(dǎo)線因電流變化在矩形線上面一根導(dǎo)線因電流變化在矩形線圈中引起的感應(yīng)電流（方向?yàn)槟鏁r圈中引起的感應(yīng)電流（方向?yàn)槟鏁r針），小于下面一根導(dǎo)線電流變化針），小于下面一根導(dǎo)線電流變化在矩形線圈中引起的感應(yīng)電流（方在矩形線圈中引起的感應(yīng)電流（方向?yàn)轫槙r針）。因此線圈中感應(yīng)電向?yàn)轫槙r針）。因此線圈中感應(yīng)電流為順時針方向。流為順時針方向。B3 i I2 如圖所示，一載流螺線管的旁邊有一圓形線圈，欲使線圈產(chǎn)生如圖所示，一載流螺線管的旁邊有一圓形線圈，欲使線圈產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流圖示方向的感應(yīng)電流i，下列哪一種情況可以做到？，下列哪一種情況可以做到？ （A）載流螺線管向線圈靠近）載流螺線管

3、向線圈靠近 （B）載流螺線管離開線圈）載流螺線管離開線圈 （C）載流螺線管中電流減小）載流螺線管中電流減?。―）抽出載流螺線管中的鐵芯。）抽出載流螺線管中的鐵芯。 A按右手螺旋定律載流螺線管中產(chǎn)生的磁場方向沿軸線向右。按右手螺旋定律載流螺線管中產(chǎn)生的磁場方向沿軸線向右。 欲使線圈產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流欲使線圈產(chǎn)生圖示方向的感應(yīng)電流i，需使通過線圈向右需使通過線圈向右的磁通量增加，即載流螺線管向線圈靠近。的磁通量增加，即載流螺線管向線圈靠近。43. 一邊長為一邊長為l 的正方形線框，置于均勻磁場中，繞線框的正方形線框，置于均勻磁場中，繞線框OO軸，軸，以勻角速度以勻角速度w w旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)(如圖所示

4、如圖所示)設(shè)設(shè)t =0時，線框平面處于紙面內(nèi)，時，線框平面處于紙面內(nèi)，則任一時刻感應(yīng)電動勢的大小為則任一時刻感應(yīng)電動勢的大小為 |sin|)(|cos|)(|cos|21)()(|cos|2)(22222tBlEtBlDtBlCBlBtBlAwwwwwwww00wBll DtBltBSdtdwwwwcoscos2t=0， =0，無磁通量通過線框。，無磁通量通過線框。線圈法線與線圈法線與B方方向的夾角為向的夾角為tw2tBStBSwwsin)2cos(54.如圖所示，導(dǎo)體棒如圖所示，導(dǎo)體棒AB在均勻磁場在均勻磁場B中中 繞通過繞通過C點(diǎn)的垂直于棒點(diǎn)的垂直于棒長且沿磁場方向的軸長且沿磁場方向的軸O

5、O轉(zhuǎn)動（角速度轉(zhuǎn)動（角速度w w與與B同方向），同方向），BC的的長度為棒長的長度為棒長的1/4，則，則(A)A點(diǎn)比點(diǎn)比B點(diǎn)電勢高點(diǎn)電勢高 (B) A點(diǎn)與點(diǎn)與B點(diǎn)電勢相等點(diǎn)電勢相等(C)A點(diǎn)比點(diǎn)比B點(diǎn)電勢低點(diǎn)電勢低 (D) 有穩(wěn)恒電流從有穩(wěn)恒電流從A點(diǎn)流向點(diǎn)流向B點(diǎn)點(diǎn) AdtdsB s為導(dǎo)體棒掃過的面積，為導(dǎo)體棒掃過的面積，AC段掃過的段掃過的面積大于面積大于BC段掃過的面積，因此段掃過的面積，因此AC段段產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大于產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大于BC段產(chǎn)生的感段產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，因此應(yīng)電動勢，因此A點(diǎn)比點(diǎn)比B點(diǎn)電勢高。點(diǎn)電勢高。ldBvAC段感應(yīng)電動勢方向段感應(yīng)電動勢方向CA，A點(diǎn)電勢高；點(diǎn)電

6、勢高；BC段感應(yīng)電動勢方向段感應(yīng)電動勢方向CB，B點(diǎn)電勢高。點(diǎn)電勢高。無回路，則無感應(yīng)電流。無回路，則無感應(yīng)電流。ABBC0065. 如圖，長度為如圖，長度為l的直導(dǎo)線的直導(dǎo)線CD在均勻磁場在均勻磁場B中以速度中以速度v移動，直移動，直導(dǎo)線導(dǎo)線CD中的電動勢為中的電動勢為 (A) Blv (B) Blv sina a (C) Blv cosa a (D) 0 D不切割磁力線，無電動勢產(chǎn)生。不切割磁力線，無電動勢產(chǎn)生。 lCDvB7 6 如圖所示，如圖所示，M、N為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，為水平面內(nèi)兩根平行金屬導(dǎo)軌，ab與與cd為為垂直于導(dǎo)軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導(dǎo)線外磁場垂直垂直于導(dǎo)軌

7、并可在其上自由滑動的兩根直裸導(dǎo)線外磁場垂直水平面向下當(dāng)外力使水平面向下當(dāng)外力使ab向右平移時，向右平移時，cd (A) 不動不動 (B) 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 (C) 向左移動向左移動 (D) 向右移動向右移動 Dab向右平移時，通過回路的磁通量增加，為反抗這種增向右平移時，通過回路的磁通量增加，為反抗這種增加，加，cd會向右移動，以使通過回路的磁通量減少。會向右移動，以使通過回路的磁通量減少。abdcMNB87 對于單匝線圈取自感系數(shù)的定義式為對于單匝線圈取自感系數(shù)的定義式為L = /I當(dāng)線圈的當(dāng)線圈的幾何形狀、大小及周圍磁介質(zhì)分布不變，且無鐵磁性物質(zhì)時，幾何形狀、大小及周圍磁介質(zhì)分布不變，且無鐵磁性物

8、質(zhì)時，若線圈中的電流強(qiáng)度變大，則線圈的自感系數(shù)若線圈中的電流強(qiáng)度變大，則線圈的自感系數(shù)L (A) 變大，與電流成正比關(guān)系變大，與電流成正比關(guān)系 (B) 變大，但與電流成反比關(guān)系變大，但與電流成反比關(guān)系 (C) 變小，電流成反比關(guān)系變小，電流成反比關(guān)系 (D) 不變不變 L為為通有單位電流的回路所包圍的面積內(nèi)通過的磁通量通有單位電流的回路所包圍的面積內(nèi)通過的磁通量。自感自感L是一個與電流無關(guān)僅由回路的匝數(shù)、幾何形狀和大小以是一個與電流無關(guān)僅由回路的匝數(shù)、幾何形狀和大小以及周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率而決定的物理量。當(dāng)決定及周圍介質(zhì)的磁導(dǎo)率而決定的物理量。當(dāng)決定L的上述因素都的上述因素都保持不變時，保持不變時

9、，L是一個不變的常量。是一個不變的常量。 D98. 如圖，一導(dǎo)體棒如圖，一導(dǎo)體棒ab在均勻磁場中沿金屬導(dǎo)軌向左作勻加速運(yùn)在均勻磁場中沿金屬導(dǎo)軌向左作勻加速運(yùn)動，磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面。若導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，并設(shè)鐵動，磁場方向垂直導(dǎo)軌所在平面。若導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，并設(shè)鐵芯磁導(dǎo)率為常數(shù)，則達(dá)到穩(wěn)定后在電容器的芯磁導(dǎo)率為常數(shù)，則達(dá)到穩(wěn)定后在電容器的C極板上極板上（A）帶有一定量的正電荷。帶有一定量的正電荷。 （B）帶有一定量的負(fù)電荷。帶有一定量的負(fù)電荷。 （C）帶有越來越多的正電荷。帶有越來越多的正電荷。（D）帶有越來越多的負(fù)電荷。帶有越來越多的負(fù)電荷。導(dǎo)體棒運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢方向如圖。由此感應(yīng)電流

10、導(dǎo)體棒運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢方向如圖。由此感應(yīng)電流而在鐵芯中產(chǎn)生的磁場（磁力線）方向順時針旋轉(zhuǎn)。而在鐵芯中產(chǎn)生的磁場（磁力線）方向順時針旋轉(zhuǎn)。ldBv)(左邊線圈中為反抗左邊線圈中為反抗磁場的增加會產(chǎn)生磁場的增加會產(chǎn)生感應(yīng)電流，此感應(yīng)感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方電流產(chǎn)生的磁場方向會與鐵芯中原磁向會與鐵芯中原磁場方向相反。場方向相反。 AvabB銅芯銅芯 BCD+-10 導(dǎo)體棒運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢方向如圖。由此感應(yīng)電流而在導(dǎo)體棒運(yùn)動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢方向如圖。由此感應(yīng)電流而在鐵芯中產(chǎn)生的磁場（磁力線）方向順時針旋轉(zhuǎn)。鐵芯中產(chǎn)生的磁場（磁力線）方向順時針旋轉(zhuǎn)。 左邊線圈中為反抗磁場的增加會產(chǎn)生感應(yīng)電流，

11、此感應(yīng)左邊線圈中為反抗磁場的增加會產(chǎn)生感應(yīng)電流，此感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向會與鐵芯中原磁場方向相反。電子運(yùn)動電流產(chǎn)生的磁場方向會與鐵芯中原磁場方向相反。電子運(yùn)動方向與電流方向相反，故方向與電流方向相反，故C板會失去電子帶正電，板會失去電子帶正電，D極板會得極板會得到電子帶負(fù)電。到電子帶負(fù)電。 當(dāng)導(dǎo)線兩端積累正負(fù)電荷后，有一電場力存在，方向和當(dāng)導(dǎo)線兩端積累正負(fù)電荷后，有一電場力存在，方向和洛侖茲力相反，平衡后就不會有電荷的移動了，因此鐵芯中洛侖茲力相反，平衡后就不會有電荷的移動了，因此鐵芯中的磁場不會無限增大，達(dá)到穩(wěn)定后在電容器的的磁場不會無限增大，達(dá)到穩(wěn)定后在電容器的C極板上就不會極板上就不會帶

12、有越來越多的正電荷。帶有越來越多的正電荷。vabB銅芯銅芯 BCD+-119. 在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場，如圖所的均勻磁場，如圖所示。示。B的大小以速率的大小以速率dB/dt變化。現(xiàn)將一根導(dǎo)線放在磁場中變化?，F(xiàn)將一根導(dǎo)線放在磁場中ab和和ab兩個不同的位置上，則兩個不同的位置上，則（C）電動勢在）電動勢在ab和和ab中都產(chǎn)生，且兩者大小相等。中都產(chǎn)生，且兩者大小相等。（A）電動勢只在）電動勢只在ab位置上產(chǎn)生。位置上產(chǎn)生。（B）電動勢只在導(dǎo)線）電動勢只在導(dǎo)線ab位置上產(chǎn)生。位置上產(chǎn)生。（D）ab位置上產(chǎn)生的電動勢小于位置上產(chǎn)生的電動勢小于ab位置

13、上產(chǎn)生的電動勢。位置上產(chǎn)生的電動勢。選一回路選一回路0ab，0a、0b段沿半徑，交變磁段沿半徑，交變磁場產(chǎn)生渦旋電場的場強(qiáng)正好與半徑垂直場產(chǎn)生渦旋電場的場強(qiáng)正好與半徑垂直000bkakldEldE DababB012 整個三角形回路的電動勢等于整個三角形回路的電動勢等于ab桿上的電動勢，也等桿上的電動勢，也等于回路中磁通量對時間的變化率于回路中磁通量對時間的變化率SdtdBldEldEabkLkab00回路回路ab面積大于面積大于ab面積，所以面積，所以abbaababB1310 真空中兩只長直螺線管真空中兩只長直螺線管1和和2的長度相等，單層密繞匝數(shù)相的長度相等，單層密繞匝數(shù)相同，直徑之比同

14、，直徑之比d1 / d2 =1/4當(dāng)它們通以相同電流時，兩螺線管當(dāng)它們通以相同電流時，兩螺線管貯存的磁能之比為貯存的磁能之比為（A）16: :1 （B） 1:16 （C） 4:1 （D） 1:4 221LIWmVnL22241dRV1612221212121ddVVLLWW B14二二 填空題：填空題：1 半徑為半徑為r的無限長密繞螺線管，單位長度上的匝數(shù)為的無限長密繞螺線管，單位長度上的匝數(shù)為n，通，通以交變電流以交變電流 i =Imcosw wt，則圍在管外的同軸圓形回路，則圍在管外的同軸圓形回路(半徑為半徑為R)上的感生電動勢為上的感生電動勢為_ tnIRdttIdnSdtnIdSdtB

15、SddtdldEmmLKwwwsin)cos()()(0200152 一導(dǎo)線被彎成如圖所示形狀，一導(dǎo)線被彎成如圖所示形狀，acb為半徑為為半徑為R的二分之一圓的二分之一圓弧，直線段弧，直線段Oa長為長為R若此導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場若此導(dǎo)線放在勻強(qiáng)磁場B中，中，B的方向的方向垂直圖面向內(nèi)導(dǎo)線以角速度垂直圖面向內(nèi)導(dǎo)線以角速度w w在圖面內(nèi)繞在圖面內(nèi)繞O點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動，則點(diǎn)勻速轉(zhuǎn)動，則此導(dǎo)線中的動生電動勢此導(dǎo)線中的動生電動勢Ei =_ ，電勢最高的點(diǎn)是，電勢最高的點(diǎn)是_ 229RBw感應(yīng)電動勢方向由感應(yīng)電動勢方向由b 指向指向0 ， 0點(diǎn)電勢高。點(diǎn)電勢高。w w0abcB RBvdl30doaboacbRlB

16、302|21wRldlB30w整根導(dǎo)線中的動生電動勢等效為旋轉(zhuǎn)的整根導(dǎo)線中的動生電動勢等效為旋轉(zhuǎn)的0b直導(dǎo)體桿中的動生電直導(dǎo)體桿中的動生電動勢動勢163 長為長為L的金屬直導(dǎo)線在垂直于均勻磁場的平面內(nèi)以角速度的金屬直導(dǎo)線在垂直于均勻磁場的平面內(nèi)以角速度w w轉(zhuǎn)動如果轉(zhuǎn)軸在導(dǎo)線上的位置是在轉(zhuǎn)動如果轉(zhuǎn)軸在導(dǎo)線上的位置是在_，整個導(dǎo)，整個導(dǎo)線上的電動勢為最大；如果轉(zhuǎn)軸位置是在線上的電動勢為最大；如果轉(zhuǎn)軸位置是在_，整，整個導(dǎo)線上的電動勢為最小個導(dǎo)線上的電動勢為最小 lwLldBv)(轉(zhuǎn)軸在導(dǎo)線端點(diǎn)時，整個導(dǎo)轉(zhuǎn)軸在導(dǎo)線端點(diǎn)時，整個導(dǎo)線上的電動勢為最大。其值線上的電動勢為最大。其值為為221LBw轉(zhuǎn)軸在

17、導(dǎo)線中點(diǎn)時，整個導(dǎo)轉(zhuǎn)軸在導(dǎo)線中點(diǎn)時，整個導(dǎo)線上的電動勢為最小。其值線上的電動勢為最小。其值為為0174 金屬圓板在均勻磁場中以角速度金屬圓板在均勻磁場中以角速度w w 繞中心軸旋轉(zhuǎn)，均勻磁繞中心軸旋轉(zhuǎn)，均勻磁場的方向平行于轉(zhuǎn)軸，如圖所示這時板中由中心至同一邊場的方向平行于轉(zhuǎn)軸，如圖所示這時板中由中心至同一邊緣點(diǎn)的不同曲線上總感應(yīng)電動勢的大小緣點(diǎn)的不同曲線上總感應(yīng)電動勢的大小_，方向，方向_ 把圓板看作是由許多細(xì)桿繞軸轉(zhuǎn)動，把圓板看作是由許多細(xì)桿繞軸轉(zhuǎn)動，20021RBldlBBvdldRRwwLldBv)(由由 知電動勢的方向沿曲知電動勢的方向沿曲線由外指向中心線由外指向中心即即 各點(diǎn)大小相同

18、各點(diǎn)大小相同 O O wBvRvR185 一線圈中通過的電流一線圈中通過的電流I隨時間隨時間 t 變化的規(guī)律，如圖所示。試變化的規(guī)律，如圖所示。試定性畫出自感電動勢定性畫出自感電動勢 L隨時間變化的規(guī)律。（以隨時間變化的規(guī)律。（以I的正向作為的正向作為 的正向）的正向）dtdIL0a段線性變化，段線性變化， 為常數(shù)。為常數(shù)。abc段段,， 0.0ItLt0abcdef196 自感系數(shù)自感系數(shù)L =0.4 H的螺線管中通以的螺線管中通以I =10A的電流時，螺線管的電流時，螺線管存儲的磁場能量存儲的磁場能量W =_ JLIWm20104 . 0212122207 有兩個長直密繞螺線管，長度和線圈

19、匝數(shù)均相同，半徑之分有兩個長直密繞螺線管，長度和線圈匝數(shù)均相同，半徑之分別為別為r1和和r2管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為管內(nèi)充滿均勻介質(zhì)，其磁導(dǎo)率分別為 1和和 2。設(shè)。設(shè)r1: :r2=1:2， 1: 2=2:1，當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)當(dāng)將兩只螺線管串聯(lián)在電路中通電穩(wěn)定后，其自感系數(shù)之比定后，其自感系數(shù)之比L1:L2為為_，磁能之比為，磁能之比為Wm1 :Wm2為為_ 221LIWm222rnVnL212121LLWW1:221)21(12221LL1:2218 平行板電容器的電容平行板電容器的電容C為為10.0 F，兩板上的電壓變化率為兩板上的電壓變化率為dU/dt=2.01

20、05Vs-1，則該平行板電容器中的位移電流為則該平行板電容器中的位移電流為_。AdtdUCdtdqIS2100 . 21010562ACdUdq 229 在感應(yīng)電場中電磁感應(yīng)定律可寫成在感應(yīng)電場中電磁感應(yīng)定律可寫成dtdldELK式中式中EK為感應(yīng)電場的電場強(qiáng)度此式表明在感應(yīng)電場中為感應(yīng)電場的電場強(qiáng)度此式表明在感應(yīng)電場中_(填填“能能”或或“不能不能”)像對靜電場那樣引入電勢的概像對靜電場那樣引入電勢的概念念 描述渦旋電場的電力線是閉合的從而它不是保守場，描述渦旋電場的電力線是閉合的從而它不是保守場，所以不能像對靜電場那樣引入電勢的概念。所以不能像對靜電場那樣引入電勢的概念。 不能不能23三三

21、 計(jì)算題：計(jì)算題：1 如圖所示，一條平行長直導(dǎo)線和一個矩形導(dǎo)線框共面且導(dǎo)如圖所示，一條平行長直導(dǎo)線和一個矩形導(dǎo)線框共面且導(dǎo)線框的一個邊與長直導(dǎo)線平行，他到兩長直導(dǎo)線的距離為線框的一個邊與長直導(dǎo)線平行，他到兩長直導(dǎo)線的距離為d，已知導(dǎo)線中電流為已知導(dǎo)線中電流為I=Imsinw wt，其中，其中Im和和w w為常數(shù)，為常數(shù)，t為時間導(dǎo)為時間導(dǎo)線框長為線框長為a寬為寬為b，求導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢大小，求導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢大小 解解：導(dǎo)線在：導(dǎo)線在x處產(chǎn)生的磁場為處產(chǎn)生的磁場為xIB20 xx0I選順時針方向?yàn)榫€框回路正方向，則通過回路的磁通量為選順時針方向?yàn)榫€框回路正方向，則通過回路的磁通量為)ln(2200dbdIaxdxIaBadxBdsbdddbaIx024tdbdaIdtdIdbdadtdwwcos)ln(2)ln(2000dbaIx0 xx0I)ln(20dbdIatdbdaIdtdIdbdadtdwwcos)ln(2)ln(2|000或或252 如圖所示，用一根硬導(dǎo)線彎成半徑為如圖所示，用一根硬導(dǎo)線彎成半徑為r的一個半圓，使這根的一個半圓，使這根半圓形導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度為半圓形導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中以角速度的勻強(qiáng)磁場中以角速度w w旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)，整個電路的電阻為整個電路的電阻為R，求感應(yīng)電流的表達(dá)式。，求感應(yīng)電流的表達(dá)式。w 解解:t時刻通過半圓的磁通量