电磁第十章(习题和解答).ppt

* 10-1 如图10—1所示，长为l 的导线杆ab以速率v在导线导轨adcb上平行移动，杆ab在t=0时，位于导轨dc处。如果导轨处于磁感应强度为B=B0 sin?t（B0、?为常数）的均匀磁场中， 垂直纸面向里，则t时刻导线回路中的感应电动势是怎样的？ 解：取回路方向顺时针，t 时刻导线回路中的磁通为： 方向随时间变化 10-2 由导线弯成的宽为a高为b的矩形线圈，以不变的速率v平行于其宽度方向从无磁场空间垂直于边界进入一宽度为3a的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直（如图10—2），然后又从磁场中出来，继续在无磁场的空间运动，试在附图中画出感应电流I与时间的函数关系曲线，线圈的电阻的R，取线圈刚进入磁场时感应电流的方向为正（忽略线圈自感）。 解：以刚进入磁场的时刻为计时起点。 a b 3a 10-3 如图所示，在塑料筒上分别绕有A、B两组线圈，线圈A与电源相接，线圈B与电表相连，将一铁棒E插入线圈A时，问两线圈中的电流会怎样变化？（分析整个过程，用文字简述回答） 解： 不变，铁棒E插入线圈A时，线圈A中磁通增加，感应电流阻碍磁通的增加，与原传导电流反向，因此 后恢复原状 线圈B中磁通的变化产生感应电流 c A d, 后恢复原状 10-4 如图所示，将 线路放入 时，请判断小线圈上感应电流方向？以及电阻R上哪端的电势高？ R上左端电势高。 A)???不动 B)??向右移动 C)???转动 D）向左移动 10-5 如图所示，M、N为两根水平放置的平行金属导轨，ab和cd为垂直于导轨并可在其上自由滑动的两根直裸导线，外磁场均匀向上。当外力使ab向右平移时，cd [ B ] 而 a 顺时针方向 解： L顺时针方向 10-6 如图所示，均匀磁场被限制在半径为R的无限长圆柱空间内，其变化率为正的常数，在圆柱形外，距轴线为r的P点处置一电子，求它的加速度。 dr r 10-7(教材P326例) 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 10-8 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 10-9 如图所示，半径为R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r=5cm处的A点有一电子，求：电子在A点的加速度？ （ , ） 解: 磁场分布均匀 ∴感生电场具涡旋性，为一系列同轴圆环. 作半径为r 的同轴圆形环路，取顺时针为正，则 沿逆时针 10-10 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ω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） 10-11 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） *