電磁感應(yīng)習(xí)題課

電磁感應(yīng)習(xí)題課基本規(guī)律楞次定律法拉第電磁感應(yīng)定律

感應(yīng)電流自身產(chǎn)生的磁通總是反抗引起感應(yīng)電流的原磁通的變化。閉合電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε與穿過(guò)回路的磁通量的變化率成正比。電磁感應(yīng)

電磁場(chǎng)理論

動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)非靜電場(chǎng)力非靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)洛倫茲力感生電動(dòng)勢(shì)感生電動(dòng)勢(shì)非靜電場(chǎng)力非靜電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)感應(yīng)電場(chǎng)力互感/自感電動(dòng)勢(shì)互感自感電動(dòng)勢(shì)互感電動(dòng)勢(shì)自感磁場(chǎng)的能量磁場(chǎng)能量磁能密度自感磁能互感磁能位移電流位移電流位移電流密度位移電流假設(shè)的實(shí)質(zhì)：變化的電場(chǎng)激發(fā)有旋磁場(chǎng)。麥克斯韋方程組其中習(xí)題法拉第電磁感應(yīng)定律楞次定律√[分析]

1、在無(wú)限長(zhǎng)的載流直導(dǎo)線附近放置一矩形閉合線圈，開(kāi)始時(shí)線圈與導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，且線圈中兩條邊與導(dǎo)線平行，當(dāng)線圈以相同的速率作如圖所示的三種不同方向的平動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電流

A）以情況Ⅰ中為最大。B）以情況Ⅱ中為最大。

C）以情況Ⅲ中為最大。D）在情況Ⅰ和Ⅱ中相同。情況Ⅰ、情況Ⅲ中磁通不變化。[分析]√

2、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i，下列哪一種情況可以做到？

A）載流螺線管向線圈靠近。B）載流螺線管離開(kāi)線圈。

C）載流螺線管中電流增大。

D）載流螺線管中插入鐵芯。感應(yīng)電流自身產(chǎn)生的磁通總是反抗引起感應(yīng)電流的原磁通的變化。3、半徑為r的小絕緣圓環(huán)，置于半徑為R的大導(dǎo)線圓環(huán)中心，二者在同一平面內(nèi)，且r<<R。在大導(dǎo)線環(huán)中通有正弦電流（取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎㊣=I0sinwt，其中w、I0為常數(shù)，t為時(shí)間，則任一時(shí)刻小線環(huán)中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（取逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎?/p>

。[分析]1、如圖，導(dǎo)體棒AB在均勻磁場(chǎng)中繞通過(guò)C點(diǎn)的垂直于棒長(zhǎng)且沿磁場(chǎng)方向的軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，BC的長(zhǎng)度為棒長(zhǎng)的1/3，則：A)A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)高。B)A點(diǎn)與B點(diǎn)電勢(shì)相等。C)A點(diǎn)比B點(diǎn)電勢(shì)低。

D)有穩(wěn)定的電流從A點(diǎn)流向B點(diǎn)?！蘙分析]動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)方向向左方向向右為正[分析]√

2、一導(dǎo)體棒在均勻磁場(chǎng)中沿金屬導(dǎo)軌向右作勻加速運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)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M

極板上

A）帶有一定量的正電荷。B）帶有一定量的負(fù)電荷。

C）帶有越來(lái)越多的的正電荷。D）帶有越來(lái)越多的負(fù)電荷。鐵芯3、一段長(zhǎng)度為l的直導(dǎo)線MN，水平放置在載電流為I的豎直長(zhǎng)導(dǎo)線旁與豎直導(dǎo)線共面，并從靜止由圖示位置自由下落，則t秒末導(dǎo)線兩端的電勢(shì)差[分析]建立坐標(biāo)系如圖，在距離坐標(biāo)原點(diǎn)為x處選取微元dx該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為t秒末導(dǎo)線的速度方向向右感生電動(dòng)勢(shì)√[分析]√[分析]

1、在圓柱形空間內(nèi)有一磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)，的大小以速率dB/dt變化。在磁場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，其間可放直導(dǎo)線和彎曲的導(dǎo)線，則A）電動(dòng)勢(shì)只在導(dǎo)線中產(chǎn)生。B）電動(dòng)勢(shì)只在導(dǎo)線中產(chǎn)生。C）電動(dòng)勢(shì)在和中都產(chǎn)生，且兩者大小相等。D）導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)小于導(dǎo)線中的電動(dòng)勢(shì)。

2、用導(dǎo)線圍成如圖所示的回路(以O(shè)點(diǎn)為心的圓，加一直徑)，放在軸線通過(guò)O點(diǎn)垂直于圖面的圓柱形均勻磁場(chǎng)中，如磁場(chǎng)方向垂直圖面向里，其大小隨時(shí)間減小，則感應(yīng)電流的流向?yàn)樽兓拇艌?chǎng)在周圍空間產(chǎn)生感應(yīng)電場(chǎng)，感應(yīng)電場(chǎng)力做功產(chǎn)生感應(yīng)電流。自感和互感電動(dòng)勢(shì)√[分析]

1、對(duì)于單匝線圈取自感系數(shù)的定義式為L(zhǎng)=Φ

/I。當(dāng)線圈的幾何形狀、大小及周圍磁介質(zhì)分布不變，且無(wú)鐵磁性物質(zhì)時(shí)，若線圈中的電流強(qiáng)度變小，則線圈的自感系數(shù)L

A）變大，與電流成反比關(guān)系。

B）變小。

C）不變。

D）變大，但與電流不成反比關(guān)系。

2、自感為0.25H的線圈中，當(dāng)電流在(1/16)s內(nèi)由2A均勻減小到零時(shí)，線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的大小為：

A）7.8×10-3V。B）3.1×10-2V。

C）8.0V。D）12.0V?！套愿邢禂?shù)L取決于線圈的形狀、大小、匝數(shù)及存在的介質(zhì)，無(wú)鐵磁質(zhì)時(shí)與電流無(wú)關(guān)。

[分析]1.5mH3、有兩個(gè)線圈，自感系數(shù)分別為L(zhǎng)1和L2。已知L1=3mH，L2=5mH，串聯(lián)成一個(gè)線圈后測(cè)得自感系數(shù)L=11mH，則兩線圈的互感系數(shù)M=

。

4、兩個(gè)通有電流的平面圓線圈相距不遠(yuǎn)，如果要使其互感系數(shù)近似為零，則應(yīng)調(diào)整線圈的取向使

A）兩線圈平面都平行于兩圓心連線。

B）兩線圈平面都垂直于兩圓心連線。

C）一個(gè)線圈平面平行于兩圓心連線，另一個(gè)線圈平面垂直于兩圓心連線。

D）兩線圈中電流方向相反。[分析][分析]√

2、一個(gè)中空的螺繞環(huán)上每厘米繞有20匝導(dǎo)線，當(dāng)通以電流I=3A時(shí)，環(huán)中磁場(chǎng)能量密度w=_____________．(μ0=4π×10-7N/A2)[分析]磁場(chǎng)能量1、真空中兩條相距2a

的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線，通以方向相同、大小相等的電流I，O、P兩點(diǎn)與兩導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，與導(dǎo)線的距離如圖，則O點(diǎn)的磁場(chǎng)能量密度w

mo

，P點(diǎn)的磁場(chǎng)能量密度w

mp=

。0電磁場(chǎng)理論A）閉合曲線l上處處相等。B）感應(yīng)電場(chǎng)是保守力場(chǎng)。C）感應(yīng)電場(chǎng)的電力線不是閉合曲線。D）在感應(yīng)電場(chǎng)中不能像對(duì)靜電場(chǎng)那樣引入電勢(shì)的概念。

1、在感應(yīng)電場(chǎng)中電磁感應(yīng)定律可寫成，式中為感應(yīng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度。此式表明：√

2、平行板電容器(忽略邊緣效應(yīng))充電時(shí)，沿環(huán)路L

1、L2磁場(chǎng)強(qiáng)度的環(huán)流中，必有:√3、反映電磁場(chǎng)基本性質(zhì)和規(guī)律的積分形式的麥克斯韋方程組為試判斷下列結(jié)論是包含或等效于哪一個(gè)麥克斯韋方程式的。將你確定的方程式用代號(hào)填在相應(yīng)結(jié)論后處：1）變化的磁場(chǎng)一定伴隨有電場(chǎng)：2）磁感應(yīng)線是無(wú)頭無(wú)尾的：3）電荷總伴隨電場(chǎng)：4、圖示為一充電后的平行板電容器，A板帶正電，B板帶負(fù)電。當(dāng)將開(kāi)關(guān)k

合上時(shí)，AB板之間的電場(chǎng)方向?yàn)?/p>

，位移電流的方向?yàn)?/p>

。（按圖上所標(biāo)x軸正方向來(lái)回答）[分析]開(kāi)關(guān)k

合上時(shí)，是一個(gè)放電過(guò)程。正電荷從A板向B板移動(dòng)。AB板之間的電場(chǎng)方向仍為：x軸正向。位移電流的方向?yàn)椋簒軸負(fù)向。x軸正向x軸負(fù)向5、平行板電容器的電容C為20.0μF，兩板上的電壓變化率為dU/dt=1.50×105V·s-1，則該平行板電容器中的位移電流為

。3A[分析]例題1一電荷線密度為λ的長(zhǎng)直帶電線(與一正方形線圈共面并與其一對(duì)邊平行)以變速率v=v(t)沿著其長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)，正方形線圈中的總電阻為R，求t時(shí)刻方形線圈中感應(yīng)電流I(t)的大小(不計(jì)線圈自身的自感)。解當(dāng)長(zhǎng)直帶電線沿長(zhǎng)度方向運(yùn)動(dòng)時(shí)等效與一變化的電流i。i在x處產(chǎn)生的B：通過(guò)面元ldx的磁通為：建立坐標(biāo)，在距O點(diǎn)為x處取微元dxaa

al計(jì)算題例題2在半徑為R的圓柱形空間內(nèi)，充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)，B的方向與圓柱的軸線平行，有一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線在垂直于圓柱中心軸線的平面內(nèi)，兩線相距為a，a>R，已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率為，求長(zhǎng)直導(dǎo)線中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。解設(shè)為正,則感應(yīng)電場(chǎng)的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较蚍较驈淖笙蛴胰魹樨?fù)，則電動(dòng)勢(shì)方向從右到左。選取過(guò)軸線而平行于給定的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線的一條無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線與給定的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線構(gòu)成閉合回路。因感應(yīng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)處處與過(guò)軸線的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線垂直，在無(wú)限遠(yuǎn)處，該回路的磁通量：方向從左向右[法2]例題3一無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線通以電流I=I0sinωt，和直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)有一矩形線框，其短邊與直導(dǎo)線平行，b=3c。求:1)直導(dǎo)線與線框的互感系數(shù)。2)線框中的互感電動(dòng)勢(shì)。解1)設(shè)直導(dǎo)線通電流為I。建立坐標(biāo)系，在距O點(diǎn)為x處取微元dxI

在x處產(chǎn)生的B為：通過(guò)面元adx的磁通為：2)線框中的互感電動(dòng)勢(shì)[例4]在截面半徑為R的圓柱形空間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)，的方向沿圓柱形軸線，的大小隨時(shí)間按的規(guī)律均勻增加，有一長(zhǎng)為2R