第9章题库答案(必威体育精装版修改).doc

第九章 电磁场 填空题 （简单） 1、在竖直放置的一根无限长载流直导线右侧有一与其共面的任意形状的平面线圈，直导线中的电流由上向下，当线圈以垂直于导线的速度背离导线时，线圈中的感应电动势 ，当线圈平行导线向上运动时，线圈中的感应电动势 。（填0，0，＝0）（设顺时针方向的感应电动势为正）(0, ＝0) 2、磁场的高斯定律表明磁场是 ，因为磁场发生变化而引起电磁感应，是不同于回路变化时产生的 。相同之处是 。（无源场，动生电动势，磁通量发生改变） 3、只要有运动电荷，其周围就有 产生；而法拉弟电磁感应定律表明，只要 发生变化，就有 产生。（磁场，磁通量，感应电动势） 4、一磁铁自上向下运动，穿过一闭合导体回路，（如图7），当磁铁运动到a处和b处时，回路中感应电流的方向分别是 和 。 （逆时针，顺时针） 5、电磁感应就是由 生 的现象，其主要定律为 ，其中它的方向是由 定律来决定，即 。（磁，电，电磁感应定律，楞次，见p320） 6、当穿过某回路中的磁通量发生变化时，电路中 (填一定或不一定)产生感应电流；电路中 (填一定或不一定)产生感应电动势。(不一定, 一定) 7、在电磁感应中，感应电动势的大小与闭合回路的磁通量 成正比。（对时间的变化率） 8、在竖直放置的一根无限长载流直导线右侧有一与其共面的任意形状的平面线圈，直导线中的电流由上向下，当线圈平行导线向下运动时，线圈中的感应电动势 ， 当线圈以垂直于导线的速度靠近导线时，线圈中的感应电动势 。 （填0，0，＝0）（设顺时针方向的感应电动势为正）(＝0，0) 9、将条形磁铁插入与冲击电流计串连的金属环中，有的电荷通过电流计，若连接电流计的电路总电阻,则穿过环的磁通量的变化 Wb 。（） 10、电磁波是变化的 和变化的 在空间以一定的速度传播而形成的。(电场，磁场) 11、如图所示，金属杆以恒定速度在均匀磁场，杆中的动生电动势。) 判断题（简单） 1、在电磁感应中，感应电动势的大小与闭合回路的磁通量的变化量成正比。 （ × ） 2、只要磁通量发生变化，就一定能产生感应电流。 ( × ) 3、电磁波是变化的电场和变化的磁场在空间以一定的速度传播而形成的。 （ √ ） 4、螺线管单位长度的匝数越多，自感系数L也越大； （ √ 计算题 1、（一般综合）有两根相距为的无限长平行直导线，它们通以大小相等流向相d的正方形线圈与两导线处于同解：建立如图(b)所示的坐标系，距点处，在矩形线圈中取一宽度()很窄的面积元，在该面积元内可近似认为的大小和方向不变。由长直导线在空间一点产生的磁感强度可得穿过该面积元的磁通为： 穿过线圈的磁通量为： 再由法拉第电磁感应定律可得线圈中的感应电动势大小： ， 方向：顺时针。 2、（综合）如图为无限长直导线中通有以dI /dt=10A/s增加的电流，求：（1）某时刻电流为I时，穿过边长为20cm的正方形的磁通为多少？（2）回路中的感应电动势多大？感应电流的方向如何？ 解：建立如图所示坐标系，距O点为x处的正方形线圈dx的矩形面元，其面积为ds=0.2dx，通过此面元的磁通量为： 故通过整个正方形线圈 再由法拉第电磁感应定律，可得感应电动势大小为 因为电流是在增加，由楞次定律可得其方向为逆时针方向。 3、（一般综合8）如图所示，一根长直导线载有电流I1＝30A，矩形回路载有电流I2＝20A,试计算作用在回路上的合力。已知d＝1.0cm，b＝8.0cm，l=0.12 m 。 解：如图所示，BC和 DA两段导线所受安培力的大小相等，方向相反，两力的矢量和为零。AB和CD两段导线，由于载流导线所在处磁感应强度不等，所受安培力大小不等，且方向相反，因此线框所受的力为这两个力的合力。 故线框所受合力的大小为 合力的方向向左，指向直导线。 4、（综合）如图所示一载流导线，起电流为I，试求通过在其同一平面上的矩形线圈的磁通量。 解：由前面知识可知，长直载流导线在距离x处产生的磁感应强度为 在右图的x处，取一宽为dx高为l的矩形面元dS＝ldx，通过该面积元dS的磁通量为 故 5、（