作业18电磁感应解读.ppt

* 作业 18 电 磁 感 应 18-1 如图，一导体棒 在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面．若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率为常数，则达到稳定后在电容器的 M 极板上［ B ］ (A)带有一定量的正电荷； (B)带有一定量的负电荷； (C) 带有越来越多的正电荷； (D) 带有越来越多的负电荷. ×××× ×××× ×××× ×××× M N a b → B → υ 铁芯 题18-1图 18-2 矩形区域为均匀稳恒磁场，半圆形闭合导线回路在纸面内绕轴O作逆时针方向匀角速转动，O点是圆心且恰好落在磁场的边缘上，半圆形闭合导线完全在磁场外时开始计时．图(A)-(D)的 电动势 -t函数图象中哪一条属于半圆形导线回路中产生的感应电动势？ ［ A ］ (A) O t (B) O t (C) O t (D) O t × × × × × × × × × × × × × × θ? 题18-2图 18-3 如图所示，一导线构成一正方形线圈然后对折，并使其平面垂直置于均匀磁场．当线圈的一半不动，另一半以角速度 张开时（线圈边长为2l），线圈中感应电动势的大小 ________． （设此时的张角为 ，见图） × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × d c b a 题18-3图 解：只考虑运动的一半线圈 18-4 一导线被弯成如图所示形状，acb为半径为R的四分之三圆弧，直线段Oa长为R．若此导线放在匀强磁场中， 的方向垂直图面向内．导线以角速度在图面内绕O点匀速转动，则此导线中的动生电动势 = _____，电势最高的点是_O_点. 18-5 如图所示，铜棒AC在与垂直于纸面向里的磁场垂直的平面内，以角速度 转动，求AC棒上总的感应电动势 解： A O C 由A指向C （即：C点电势高） dr r 18-6 如图所示，一半径为R的水平导体圆盘，在竖直向上的匀强磁场 中以角速度 绕通过盘心的轴转动，圆盘的轴线与磁场 平行， 1)??盘边与盘心间的电势差；2)?盘边和盘心的电势哪个高；3）当盘反转时，它们的电势高低如何？ 答：１）盘边与盘心间的电势差就是盘上沿半径方向的感应电动势，可以认为它是沿任意半径的一导体杆在磁场中绕一端转动的结果，而半径上线元dr将产生 2 ) 沿径向向外 盘边电势高于盘心 3 ) 沿径向向内 盘心电势高于盘边 18-7 如图所示，半径为R=8cm的圆柱形空间内有一均匀磁场 ,以每秒 的速率减小，在该磁场空间中，离轴线O为r1=5cm处的A点以及r2=10cm的C点各有一以静止状态释放的电子，求：两电子在释放时刻的加速度？ 解: 磁场分布均匀 ∴感生电场具涡旋性，为一系列同轴圆环. 过A点作半径为r1 的同轴圆形环路，取顺时针为正，则 沿逆时针 电子的初速度为0时，初始时刻电子只受电场力的作用， 而 ae 逆时针方向 过C点作半径为r2 的同轴圆形环路，取顺时针为正，则 18-8 两根平行无限长直导线相距为ｄ，载有大小相等方向相反的电流I ，电流变化率 ，一个边长为d的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d（如图所示），求线圈中的感应电动势 ，并说明线圈中的感应电流方向？ d d d I I 1 2 解： 无限长直导线外一点的 线圈内 以 为正方向 L y dy 取一宽dy 的窄条，与导线相距y I与L反向，为顺时针 18-9 矩形载面螺线环（尺寸如图）上绕有Ｎ匝线圈，若线圈中通有电流I ，由通过螺线环截面的磁通量 ⑴ 求螺线环外内直径之比， ⑵ 若ｈ＝0.0 1ｍ,N= 100匝，求螺线环的自感系数， ⑶ 若线圈通以交变电流 （ , 为常数），求环内感应电动势。 解：⑴ 取半径为r的圆为闭合回路，由环路定理 ∴ 螺线环 D1 D2 r h dr ∴ （2） （3） 18-10 在半径为R的长直螺线管中，磁感应强度的大小B以dB/dt 的变化率增加．有一根细金属杆AG垂直于磁场方向穿过螺线管，如图所示，已知AC = CD = DG = R ，求金属杆AG中的感应电动势，并指出 A、G 两点哪一点的电势高．