2023年大學(xué)物理題庫(kù)答案

第九章電磁場(chǎng)填空題(簡(jiǎn)樸)1、在豎直放置的一根無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線右側(cè)有一與其共面的任意形狀的平面線圈，直導(dǎo)線中的電流由上向下,當(dāng)線圈以垂直于導(dǎo)線的速度背離導(dǎo)線時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),當(dāng)線圈平行導(dǎo)線向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(填>０,＜０,＝0）（設(shè)順時(shí)針方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正）（＜0,＝0)2、磁場(chǎng)的高斯定律表白磁場(chǎng)是，由于磁場(chǎng)發(fā)生變化而引起電磁感應(yīng),是不同于回路變化時(shí)產(chǎn)生的。相同之處是。(無源場(chǎng)，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì),磁通量發(fā)生改變)3、只要有運(yùn)動(dòng)電荷,其周邊就有產(chǎn)生；而法拉弟電磁感應(yīng)定律表白,只要發(fā)生變化，就有產(chǎn)生。（磁場(chǎng)，磁通量,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))4題圖4、一磁鐵自上向下運(yùn)動(dòng)，穿過一閉合導(dǎo)體回路,（如圖7),當(dāng)磁鐵運(yùn)動(dòng)到a處和b處時(shí)，回路中感應(yīng)電流的方向分別是和。（逆時(shí)針,順時(shí)針）4題圖5、電磁感應(yīng)就是由生的現(xiàn)象,其重要定律為，其中它的方向是由定律來決定,即。(磁，電,電磁感應(yīng)定律，楞次，見p３2０）6、當(dāng)穿過某回路中的磁通量發(fā)生變化時(shí)，電路中（填一定或不一定)產(chǎn)生感應(yīng)電流;電路中(填一定或不一定)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(不一定，一定）7、在電磁感應(yīng)中,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與閉合回路的磁通量成正比。(對(duì)時(shí)間的變化率)8、在豎直放置的一根無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線右側(cè)有一與其共面的任意形狀的平面線圈，直導(dǎo)線中的電流由上向下，當(dāng)線圈平行導(dǎo)線向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)線圈以垂直于導(dǎo)線的速度靠近導(dǎo)線時(shí)，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。(填>０，<０，＝０)(設(shè)順時(shí)針方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為正）(=0,>0)11題圖9、將條形磁鐵插入與沖擊電流計(jì)串連的金屬環(huán)中，有的電荷通過電流計(jì),若連接電流計(jì)的電路總電阻，則穿過環(huán)的磁通量的變化Ｗb。()11題圖10、電磁波是變化的和變化的在空間以一定的速度傳播而形成的。(電場(chǎng),磁場(chǎng)）1１、如圖所示,金屬桿以恒定速度在均勻磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng),已知,則桿中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的大小為。()判斷題(簡(jiǎn)樸)1、在電磁感應(yīng)中,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與閉合回路的磁通量的變化量成正比。（×）2、只要磁通量發(fā)生變化，就一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流。(×)３、電磁波是變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)在空間以一定的速度傳播而形成的。（√)4、螺線管單位長(zhǎng)度的匝數(shù)越多，自感系數(shù)L也越大；（√)；單項(xiàng)選擇題1題圖1、（一般綜合)(如圖）長(zhǎng)為L(zhǎng)的銅棒，在磁感強(qiáng)度為Ｂ的均勻磁場(chǎng)中,以角速度在與磁場(chǎng)方向垂直的平面上繞棒的一端O作勻速轉(zhuǎn)動(dòng),則棒兩端感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為(）1題圖（1）方向由Ｐ指向O，大小為;(2）方向由Ｏ指向Ｐ，大小為;(3)方向由O指向P，大小為；(４)方向由Ｐ指向O,大小為。2題圖２、(一般綜合)2題圖（1）銅盤上有感應(yīng)電流產(chǎn)生,沿著銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)的相反方向流動(dòng);（2）銅盤上有感應(yīng)電流產(chǎn)生,沿著銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)的方向流動(dòng)；（3）銅盤上有感應(yīng)電流產(chǎn)生，銅盤中心處電勢(shì)最高；(４）銅盤上有感應(yīng)電流產(chǎn)生,銅盤邊沿處電勢(shì)最高。3、（簡(jiǎn)樸）下列說法中對(duì)的的是（）(1)只要磁通變化,就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（2）只要作切割磁力線運(yùn)動(dòng),就有感應(yīng)電流；（3）只要磁場(chǎng)變化,就有感應(yīng)電流產(chǎn)生；（4）要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),就必須有閉合回路。4、(一般綜合）若用條形磁鐵豎直插入木質(zhì)圓環(huán),則環(huán)中（)A、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也產(chǎn)生感應(yīng)電流；B、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),不產(chǎn)生感應(yīng)電流;C、不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也不產(chǎn)生感應(yīng)電流；Ｄ、不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),產(chǎn)生感應(yīng)電流;５、（綜合）磁場(chǎng)強(qiáng)度H沿任何閉合回路的線積分等于()（1）該回路所包圍的傳導(dǎo)電流的代數(shù)和;(2)該回路所包圍的分布電流；(3)該回路所包圍的分子圓電流的代數(shù)和；(４）該回路所包圍的分布電流的代數(shù)和;6題圖６、（一般綜合)(圖示）一無限大均勻磁場(chǎng)中有一銅環(huán),在下面哪種情況下，運(yùn)動(dòng)的銅環(huán)中有感應(yīng)電流產(chǎn)生（6題圖（A）銅環(huán)水平向右移動(dòng);(Ｂ）銅環(huán)水平向左移動(dòng);(C)銅環(huán)垂直紙面向里移動(dòng);(D)銅圍繞紙面內(nèi)的豎直軸旋轉(zhuǎn);7、（一般綜合)在感生電場(chǎng)中電磁感應(yīng)定律可寫成,式中EＫ為感生電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度,此式表白［](Ａ）閉合曲線Ｌ上EK,處處相等;（B)感生電場(chǎng)是非保守力場(chǎng);(Ｃ)感生電場(chǎng)線是非閉合曲線；(D）在感生電場(chǎng)中可以像靜電場(chǎng)那樣引入電勢(shì)的概念。8、（綜合)關(guān)于自感和自感電動(dòng)勢(shì)，說法對(duì)的的是(）A.自感L與通過線圈的磁通量成正比,與線圈中的電流成反比;Ｂ．當(dāng)線圈中有電流時(shí)才有自感，無電流時(shí)沒有自感;C.線圈中的電流越大，自感電動(dòng)勢(shì)越大;D.線圈中的電流變化率越大，自感電動(dòng)勢(shì)越大。9、(一般綜合)一塊銅板放在磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增大的磁場(chǎng)中時(shí),銅板中出現(xiàn)的渦流（感應(yīng)電流）將(）(1）加速銅板中磁場(chǎng)的增長(zhǎng);（2)減緩銅板中磁場(chǎng)的增長(zhǎng);(3)對(duì)磁場(chǎng)不起作用;（4)使銅板中磁場(chǎng)反向10題圖10、（如圖10題圖（1);（2）;(3);（4）;1１、(綜合）對(duì)位移電流,下列說法對(duì)的的是:[](1）位移電流是由變化電場(chǎng)產(chǎn)生的；(2）位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理；（3）位移電流的熱效應(yīng)服從焦耳－楞次定律；（４)位移電流是由變化磁場(chǎng)產(chǎn)生的；12、(一般綜合)電磁波的電場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)強(qiáng)度和傳播速度的關(guān)系是：［]（1）三者互相垂直，而和相位相差；（2）三者互相垂直,而和和構(gòu)成右手螺旋關(guān)系；(3)三者中和是同方向的,但都與垂直；（4）三者中和是任意方向的，但都必須與垂直;1３、(一般綜合）關(guān)于自感和自感電動(dòng)勢(shì),說法對(duì)的的是[］(1）自感L與通過線圈的磁通量成正比,與線圈中的電流成反比；(2)當(dāng)線圈中有電流時(shí)才有自感,無電流時(shí)沒有自感；(３）線圈中的電流越大,自感電動(dòng)勢(shì)越大;(４)以上說法都不對(duì)的。１4．(一般綜合）感生電場(chǎng)中電磁感應(yīng)定律可寫成，式中EK為感生電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，此式表白()。(A)閉合曲線Ｌ上ＥK，處處相等;(B)感生電場(chǎng)是非保守力場(chǎng);(C)感生電場(chǎng)的電力線是非閉合曲線;（D)在感生電場(chǎng)中可以像靜電場(chǎng)那樣引入電勢(shì)的概念。15、(一般綜合）關(guān)于自感和自感電動(dòng)勢(shì),說法對(duì)的的是[]A.自感L與通過線圈的磁通量成正比,與線圈中的電流成反比B．當(dāng)線圈中有電流時(shí)才有自感，無電流時(shí)沒有自感；C．線圈中的電流越大，自感電動(dòng)勢(shì)越大；Ｄ.以上說法都不對(duì)的。計(jì)算題１、(一般綜合）有兩根相距為的無限長(zhǎng)平行直導(dǎo)線，它們通以大小相等流向相反的電流，且電流均以ｄI/ｄｔ的變化率增長(zhǎng)。若有一邊長(zhǎng)為d的正方形線圈與兩導(dǎo)線處在同一平面內(nèi),(如圖)求線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。計(jì)算題1圖解：建立如圖(b）所示的坐標(biāo)系,距點(diǎn)處，在矩形線圈中取一寬度()很窄的面積元，在該面積元內(nèi)可近似認(rèn)為的大小和方向不變。由長(zhǎng)直導(dǎo)線在空間一點(diǎn)產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度可得穿過該面積元的磁通為:計(jì)算題1圖穿過線圈的磁通量為:再由法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小:，方向：順時(shí)針。計(jì)算題2圖２、（綜合)如圖為無限長(zhǎng)直導(dǎo)線中通有以dI/dt=1０A／ｓ增長(zhǎng)的電流，求:(1)某時(shí)刻電流為I時(shí)，穿過邊長(zhǎng)為計(jì)算題2圖解：建立如圖所示坐標(biāo)系,距O點(diǎn)為x處的正方形線圈內(nèi)取一長(zhǎng)為0．2ｍ、寬為dx的矩形面元，其面積為ｄs=0.2ｄｘ,通過此面元的磁通量為：故通過整個(gè)正方形線圈的磁通量為再由法拉第電磁感應(yīng)定律,可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為由于電流是在增長(zhǎng)，由楞次定律可得其方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向。３、(一般綜合8)如圖所示，一根長(zhǎng)直導(dǎo)線載有電流I１=3０Ａ，矩形回路載有電流I2=20A,試計(jì)算作用在回路上的合力。已知d=1．0ｃm，b=8.０cｍ,l＝０．1２m。計(jì)算題3圖解:如圖所示，BC和DA兩段導(dǎo)線所受安培力的大小相等,方向相反,兩力的矢量和為零。AＢ和CＤ兩段導(dǎo)線，由于載流導(dǎo)線所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度不等,所受安培力大小不等,且方向相反，因此線框所受的力為這兩個(gè)力的合力。計(jì)算題3圖圖（13）圖（13）故線框所受合力的大小為合力的方向向左,指向直導(dǎo)線。計(jì)算題4圖4、計(jì)算題4圖解:由前面知識(shí)可知,長(zhǎng)直載流導(dǎo)線在距離ｘ處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為計(jì)算4圖在右圖的x處，取一寬為dx高為l的矩形面元ｄS=ldx,通過該面積元dS的磁通量為計(jì)算4圖故計(jì)算題5圖5、(簡(jiǎn)樸8）一載流導(dǎo)線彎成如圖所示形狀，通有電流I，計(jì)算題5圖解:如圖所示，３/４個(gè)載流圓環(huán)在Ｏ點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外半無限長(zhǎng)載流導(dǎo)線a在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里無限長(zhǎng)載流導(dǎo)線ｂ在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里選垂直紙面向外的方向?yàn)檎齽t圓心Ｏ點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為方向垂直紙面向外。6、(簡(jiǎn)樸8)通有電流Ｉ的無限長(zhǎng)直導(dǎo)線彎成如圖2的形狀,求圓心O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。計(jì)算題6圖解:因載流圓弧在圓心處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為：，無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線在距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為,故由疊加原理可得：計(jì)算題6圖圖中,將載流導(dǎo)線看作圓電流和兩段半無限長(zhǎng)直電流，則：的方向垂直紙面向外。(a)(b)(c)計(jì)算題7題圖７、(簡(jiǎn)樸８）(a)(b)(c)計(jì)算題7題圖解:因載流圓弧在圓心處產(chǎn)生的磁感強(qiáng)度為：，無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線在距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，故由疊加原理可得：(a)圖中,將流導(dǎo)線看作圓電流和兩段半無限長(zhǎng)載流直導(dǎo)線，則:(b)圖中,將載流導(dǎo)線看作圓電流和長(zhǎng)直電流,則：的方向垂直紙面向里。 (Ｃ)圖中,將載流導(dǎo)線看作圓電流和兩段半無限長(zhǎng)直電流,則:的方向垂直紙面向外。8、(綜合)如圖所示,用一根硬導(dǎo)線彎成一半徑為的半圓，使這根半圓形導(dǎo)線在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以頻率旋轉(zhuǎn)，整個(gè)電路的電阻為,求感應(yīng)電流的表達(dá)式和最大值。解:設(shè)在初始時(shí)刻,半圓形導(dǎo)線平面的法線與之間的夾角,則在任意時(shí)刻穿過回路的磁通量為:計(jì)算題8計(jì)算題8圖根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,有:由歐姆定律可得回路中的電流為：故感應(yīng)電流的最大值為9題圖9、（綜合)如圖所求,長(zhǎng)為的銅棒,以距端點(diǎn)為處為支點(diǎn),以角速率繞通過支點(diǎn)且垂直于銅棒的鈾轉(zhuǎn)動(dòng)。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為的均勻磁場(chǎng)與軸平行，求棒兩端的電勢(shì)差。9題圖解法一：在棒上距點(diǎn)為處取一導(dǎo)體元,如9題圖（a)所示,則:因此,棒兩端的電勢(shì)差為：當(dāng)時(shí)，端點(diǎn)A處的電勢(shì)高。解法二：將AB棒上的電動(dòng)勢(shì)看作是OA棒和ＯB棒上電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和,如９－14題圖(ｃ)所示，其中，，,則10、(一般綜合)如圖所示,均勻磁場(chǎng)與導(dǎo)體回路法線ｎ的夾角為θ,磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝kt(ｋ為大于零的常數(shù)）,ab導(dǎo)體長(zhǎng)為L(zhǎng),且以速度v水平向右運(yùn)動(dòng)，求任意時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向(設(shè)ｔ=０時(shí),x=0)。計(jì)算題10圖解:設(shè)t時(shí)刻,導(dǎo)體ａb移動(dòng)的距離為x，且ｘ＝υt,則此時(shí)穿過導(dǎo)體回路的磁通量為:計(jì)算題10圖任意時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向：計(jì)算題11圖11、（綜合）如圖所示,將一形狀不規(guī)則的平面導(dǎo)線置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里?，F(xiàn)使導(dǎo)線以恒定速度v沿著ｙ軸運(yùn)動(dòng),設(shè)t＝0時(shí),導(dǎo)線兩個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)分別為Ａ(0，０)、D(L,計(jì)算題11圖解:假如用一段直導(dǎo)線將A、D連上,則構(gòu)成閉合導(dǎo)體回路,顯然,當(dāng)導(dǎo)體回路向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁通量不變,回路中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為零,因此彎曲導(dǎo)線中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)與直導(dǎo)線中的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)量值相等,方向相反。故所求的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為方向?yàn)镈—Ａ。計(jì)算題12圖12、（綜合)如圖所示,在通有電流I的無限長(zhǎng)直導(dǎo)線右側(cè),放置一U形支架（支架固定),該支架由導(dǎo)線和電阻Ｒ串聯(lián)而成,載流導(dǎo)線與U形支架在同一豎直平面內(nèi),另一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為Ｌ的金屬桿DＥ可在支架上無摩擦地滑動(dòng)。將DE從靜止釋放,求ＤE向下運(yùn)動(dòng)速度達(dá)成ｖ時(shí)，計(jì)算題12圖解:金屬桿向下運(yùn)動(dòng)