第十二章电磁感应电磁场(一)作业及参考答案2014..docVIP

第十二章 电磁感应 电磁场（一） 一。选择题 [ A ]1.（基础训练1）半径为a的圆线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为R，当把线圈转动使其法向与B的夹角为?=60?时，线圈中已通过的电量与线圈面积及转动时间的关系是： (A) 与线圈面积成正比，与时间无关. (B) 与线圈面积成正比，与时间成正比. (C) 与线圈面积成反比，与时间无关. (D) 与线圈面积成反比，与时间成正比. 【分析】 [ D ]2.（基础训练3）在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为?的正方向，则代表线圈内自感电动势?随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？ 【分析】 ， [ D ]3. （基础训练5）在圆柱形空间内有一磁感强度为的均匀磁场，如图所示．的大小以速率dB/dt变化．在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则 (A) 电动势只在导线中产生． (B) 电动势只在AB导线中产生． (C) 电动势在和AB中都产生，且两者大小相等． (D) 导线中的电动势小于AB导线中的电动势 【分析】 连接oa与ob，。因为涡旋电场总是与圆柱截面垂直，所以oa和ob上的涡旋电场方向处处垂直于oa、ob，即 ［C］4.（自测提高4）有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2．管内充满均匀介质，其磁导率分别为?1和?2．设r1∶r2=1∶2，?1∶?2=2∶1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1∶L2与磁能之比Wm1∶Wm2分别为： (A) L1∶L2=1∶1，Wm1∶Wm2 =1∶1． (B) L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2 =1∶1． (C) L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2 =1∶2． (D) L1∶L2=2∶1，Wm1∶Wm2 =2∶1． 【分析】 自感系数为，磁能为 [ B ]5.（自测提高5）用导线围成的回路(两个以O点为心半径不同的同心圆，在一处用导线沿半径方向相连)，放在轴线通过O点的圆柱形均匀磁场中，回路平面垂直于柱轴，如图12-26所示．如磁场方向垂直图面向里，其大小随时间减小，则(A)→(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向？ 【分析】 根据公式，因为且磁场方向垂直图面向里，所以感应电流为顺时针方向，再由于感应电流是涡电流，故选B图。 二. 填空题 6.（基础训练15）如图12-20所示，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t秒末导线两端的电势差 【分析】 长直导线在周围空间产生的磁场的磁感应强度为，方向与电流方向成右手螺旋关系。在金属杆处的方向垂直纸面向内。在上取一微元，则该微元两端的电势差为： 所以金属杆两端的电势差为： 7.（基础训练16）如图12-21所示，aOc为一折成∠形的金属导线(aO =Oc =L)，位于xy平面中；磁感强度为的匀强磁场垂直于xy平面．当aOc以速度沿x轴正向运动时，导线上a、c两点间电势差Uac =；当aOc以速度沿y轴正向运动时，a、c两点的电势相比较, 是___a__点电势高． 【分析】 当沿x轴运动时，导线oc不切割磁力线，， 当沿y轴运动时， 所以a点电势高。 8.（自测提高7）将一个通过电流I的闭合回路置于均匀磁场中，回路所围的面积的法线方向与磁场的夹角为α，若均匀磁场同通过此回路的磁通量为φ，则回路所受的力矩的大小为_____________ 【分析】 ，，因此力矩大小为。 9．（自测提高10）在一个中空的圆柱面上紧密地绕有两个完全相同的线圈aa′和bb′(如图)．已知每个线圈的自感系数都等于0.05 H．若a、b两端相接，a′、b′接入电路，则整个线圈的自感L =_0_．若a、b′两端相连，a′、b接入电路，则整个线圈的自感L =__0.2H _． 若a、b相连，又a′、b′相连，再以此两端接入电路，则整个线圈的自感L =_0.05 H__． 【分析】 a、b两端相接，a′、b′接入电路，反接，； a、b′两端相连，a′、b接入电路，顺接，； a、b相连，又a′、b′相连，再以