作业9电磁感应.ppt

作业4 电磁感应 一.选择题: 1.如图所示,一段总长度为S的弯曲导线ab,以速度v 在垂直于B的均匀磁场中运动,已知ab=L，ab与v的夹角为θ，则弯曲导线ab上的感应电动势ε的大小等于【 】。 解：由匀强磁场中动生电动势的计算公式： 的方向平行纸面向上（红色箭头所示）， 与 ab成的夹角为 （90－θ ）,L是从a指向b的矢量。则： B 2.等边直角三角形导线ABC，绕AB轴以角速度ω匀速转动，外磁场均匀，磁感应强度大小为B0、方向平行AB，如图示，则转动过程中【 】。 A （A）ABC中无感应电流 。 （C）AC导线段和BC导线段均无动生电动势 （B）ABC中有感应电流 。 穿过闭合面ABC的磁通量为0，所以ABC中无感应电流。 解： AC和BC 均切割磁力线，所以AC和BC中均有动生电动势。 1. 如图两段导线L=ab=bc=10cm，在b处相接而成30°角。若使导线在匀强磁场中以速率v1=1.5m/s水平向右运动，磁场方向垂直图面向内，B=2.5×10－2T，则ac间的电动势_____________，哪端电动势高________，若使导线以速率v2=1.5m/s沿着竖直方向向上运动，ac间的电动势为_____________，哪端电动势高________。 解：水平向右运动时ab端没有切割磁力线，电动势为0，bc端电动势为（将两段导线长度均记为L)： c a 竖直向上运动时，两段导线都有切割磁力线的运动，故对电动势都有 贡献，电动势的方向如图（红线）水平向左。电动势为 1. 9－1在通有电流I=5A的长直导线近旁有一导线ab，长l=20cm，离长直导线距离d=10cm（如图）。当它沿平行于长直导线的方向以v=10m/s速率平移时，导线中的感应电动势多大？a、b哪端的电势高？ 解1：用动生电动势的方法，取长度为dx的段（右图红色表示），运动时产生的电动势为 对上式从d到d+l积分得 由于B垂直于纸面向内，a端的电动势高。 解法2：可以用法拉第电磁感应定律求解，设经过一段时间后细棒向上位移为y， 如右图（红色面积元）磁通量为 设 对磁通量积分 上式对时间求导： 由于计算磁通量时选择环路的绕行方向是顺时针向，故这里的符号表示电动势是逆时针向的。也就是a端电动势高。 动生电动势的大小为： 2. 9－2平均半径为12cm的4×103匝线圈，在强度为5×10-5T的地磁场中每秒钟旋转30周，线圈中可产生最大感应电动势为多大？如何旋转和转到何时，才有这样大的电动势？ 解：作图如右侧，B垂直于纸面向内，线圈的转动方向如图示，则取回路的绕行方向为顺时针，线圈的磁通量为 感应电动势为 电动势的最大值为 电动势最大值的位置为 即当线圈平面与磁感应强度方向平行时电动势最大。