电磁感应电磁场和电磁波(附问题详解)

1、word一填空题1 .把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场竖直向下，当把环翻转180的过程中，流过环某一横截面的电量为。答.2BSa-0R2 .一半径为r0.10m的闭合圆形线圈，其电阻R10,均匀磁场B垂直于线圈平面。欲使线圈中有一稳定的感应电流i0.01A,B的变化率应为多少Ts10答：3.18Ts1o3 .如图所示，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次动作快，线圈中产生的感应电动势为1；第二次慢，线圈中产生的感应电动势为2,则两电动势的大小关系是12答：。（也可填“大于”）4 .如图所示，有一磁感强度B0.1T的水平匀强磁场，垂

2、直匀强磁场放置一很长的金属框架，框架上有一导体ab保持与框架边垂直、由静止开始下滑。已知ab长0.1m,质量为0.001kg,电阻为0.1,框架电阻不计，取g10ms2,导体ab下落的最大速度ms1。5 .金属杆ABC处于磁感强度B0.1T的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里（如图所示）。已知ABBC0.2m,当金属杆在图中标明的速度方向运动时，测得A,C两点间的电势差是3.0V,则可知A,B两点间的电势差VabV。答：2.0Vo6 .半径为r的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n,通以交变电流I10cost,则围在管外的同轴圆形回路（半径为R）上的感生电动势为。m22答：冗r0nI0sint

3、。7 .铁路的两条铁轨相距L,火车以v的速度前进，火车所在地处地磁场强度在竖直方向上的分量为Bo两条铁轨除与车轮接通外，彼此是绝缘的。两条铁轨的间的电势差U为。答：BLv08 .图中，半圆形线圈感应电动势的方向为（填：顺时针方向或逆时针方向）答：逆时针方向9 .在一横截面积为0.2m2的100匝圆形闭合线圈，电阻为0.2Q。线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈截面，其磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示。线圈中感应电流的大小是Ao答：2A。10 .如图所示，U形导线框固定在水平面上，右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为小，它们围成的矩形边长分别为Li、L2,回路的总电阻为

4、Ro从t=0时刻起，在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt,(k0)那么在t为时，金属棒开始移动。mgRk2Li2L211 .如图，导体棒ab与金属框接触，并置于均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里导体棒向右运动，判断ab两点的电势关系abo12 .如图，导体棒ab长l3m,置于B0.5T的均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，导体棒以4ms1的速度向右运动。导体棒长度方向、磁场方向和运动方向两两垂直，棒感生电动势大小为V。13 .半径为0.10m的圆形回路，放在的均匀磁场中BT(T是单位特斯拉)，回路平面与B垂直，当回路半径以恒定的速率以0.80ms1收缩，刚开始时回路中dt的感应电动

5、势大小为V。答：1.6V14 .在磁感强度为B的均匀磁场中，以速率v垂直切割磁力线运动的一长度为L的金属杆，相当于一个电源，它的电动势e=。答：vBL015 .如图所示，MN为金属杆，在竖直平面贴着光滑金属导轨下滑，导轨的间距L0.10m,导轨上端接有电阻r0.5Q,导轨与金属杆电阻不计，整个装置处于B0.5T的水平匀强磁场中。若杆稳定下落时，每秒钟有0.02J的重力势能转化为电能，则MN杆的下落速度vms1。12 / 12答：2mso16 .飞机以v200ms1的速度水平飞行，机翼两端相距离l30m,两端这间可当作连续导体。已知飞机所在处地磁场的磁感应强度B在竖直方向上的分量2105T0机翼

6、两端电势差U为V。答：0.12V。17 .两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I,并都以更0的变化dt率增长，一矩形线圈位于导线平面，如图，则感应电流的方向是。答：顺时针方向18 .用导线制成一半径为r的闭合圆形线圈，其电阻为R,均匀磁场垂直于线圈平面。欲使电路中有一稳定的感应电流I,磁感应强度的变化率dB。dtIR2冗r19 .如图所示，I、田为两匀强磁场区，I区域的磁场方向垂直纸面向里，田区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感强度均为B,两区域中间为宽s的无磁场区H。有一边长为l ls,电阻为R的正方形金属框abcd置于I区域，ab边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v向右匀速移动。当

7、ab边刚进入中央无磁场区II时，通过ab边的电流的大小。答：Blv。20 .如图，把一无限长的直导线穿过一导线圆环，二者相互绝缘。圆环平面与导线垂直。直导线通有稳恒电流口。圆环绕直导线转动时，环中产生感生电流I=,答：0。21 .通过某一回路的磁通量依下列关系变化at2btc（a,b,c均为大于零的常数），则tto时刻回路中感应电动势的大小等于。答：2at0b22 .如果使图左边电路中的电阻R增加，则在右边矩形电路中的感应电流的方向。答：顺时针。23 .一无铁芯的长直螺线管在保持其半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将（填：变大、变小或不变）。答：变小。24.两同心导体圆

8、环如图所示（r2ri）,外圆环单位长度带电荷为t的角速度绕圆心转动，则圆环中的感应电动势较.0r：dt*1O2dt二判断题1 .导体不存在时，在变化的磁场周围不存在感生电场答案：X。2 .感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因答案：Vo3 .电源的电动势是将负电荷从电源的负极通过电源部移到电源正极时，非静电力作的功。（）答案：X。4.当导体在磁场中运动而产生感应电流时, 阻力。答：Vo该电流受到的磁力总表现为导体运动的 （）5 .两个彼此无关的闭合回路，其中之一的磁通量发生了7.5Wb的改变，另一发生了6 .2Wb的改变，前者的感应电动势一定大于后者。（）答案：X。6 .产生动生电势的非静电

9、力是洛仑兹力。（）答：Vo7 .制作低频变压器铁芯时，总是把铁芯做成片状，片与片之间涂导电材料。（）答案：X。8 .涡流的机械效应可用作电磁阻尼，广泛用于各种仪表测量系统中。（）答：Vo9 .线圈处于均匀磁场中，均匀磁场与线圈平面垂直。该线圈保持周长不变，当它由圆形变为椭圆形过程中，线圈中不产生感应电动势。（）答：X。10 .电动势用正、负来表示方向，它是矢量答案：X。11 .感生电动势在导体中产生，要求导体构成回路。（）答案：X。12 .有两个相互平行的直线导体，其中一个通有电流I0,当两导线相互靠近时，另一导线上感应电流的方向与Io方向相反。（）答：Vo三计算题1.如图所示，均匀磁场与半径

10、为r的圆线圈垂直（图中dl表示绕行回路的正方t向）。如果磁感强度随时间的变化的规律为BB0e，其中Bo和为常量，试将线圈中的感应电动势表示为时间的函数，并标明方向。解：回路绕行方向为逆时针,BSt22.一B疔曲Boe圆线圈上的电动势为ddt冗r2Bo-e穿过圆线圈的磁通量为（2分）（2分）（2分）（2分）方向沿回路正方向即逆时针方向。（2分）2 .如图，在通有电流I5A的长直导线旁有一长为L1m的金属棒，以速度V100m/s平行于导线运动，棒的近导线一端距离导线为a1m,求金属棒电动势，并判断AB点电势高低？* - a L解：如图所示，建立坐标，水平向右为正方向，导线所在的位置为坐标原点dxx

11、长直导线有电流i,则空间的磁场分布为B上（2分）2欣在x处取线元dx,则dx上的动生电动势为dVBdx（2分）所以，金属棒AB上的电动势为dx（2分）Vdx12 7tx410 75 100 ln 26.9 10 5（V） （2 分）（2分）A点的电势高。3 .一载流长直导线中电流为I,一矩形线框置于同一平面中，线框宽为a,长为b,并以速度v垂直于导体运动，如图所示。当线框边AB与导线的距离为d时，试用法拉第电磁感应定律求出此时线框的感应电动势，并指出其方向。（2分）（2 分）0 Ibv a2 冗 x x a（2分）解：如图所示，以长直导线为坐标原点取x轴向右。任意t时刻AB边距长直导线为x在框

12、取宽为dx的面元dSbdx,面元法线垂直纸面向里，穿过面元的磁通量为dBdS0I-bdx2/x则，穿过整个矩形框的磁通量为xa01bdxx27tx线框电动势为ddt01bd,xadxIn2冗dxxdtd时，电动势值为（2分）0Ibva4 .长直导线与矩形单匝线圈共面放置，导线与线圈的长边平行。矩形线圈的边长分别为a,b,它到直导线的距离为c（如图）。当直导线有电流IIsint时，求矩形线圈中的感应电动势。解：长直导线有电流IIsint,则空间的磁场分布为B上Iosint（2分）271r27r穿过矩形线圈的磁通为calbdrc rBdS（2分）（2分）0bca0IosintIn2c矩形线圈中感应

13、电动势为ddt（2分）010blca4/0八、Incost（2分）2冗c5 .有一无限长螺线管，每米有线圈800匝，在其中心放置一个圆形小线圈，其匝数为30,其半径为0.01米，且使其轴线与无限长螺线管轴线平行。求：（1）两线圈的1互感M;（2）若在秒，使螺线管中电流均匀地从0增加到5.0女，问圆形小线100圈中感应电动势为多大？解：（1）设无限长螺线管有电流I,则其部产生的磁感应强度为B onl通过圆形小线圈的磁通链数为NBS N 0nI 武2互感为M INBSN 0n Ttr2-27_2800 41030 0.019.46 10 6 H(2)感应电动势的大小:M业 dtN n r2 dI dt800 4 2 10 7 30 0.0124.73 10 3（V）（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）1006 .如图，一长直导线与一长方形线圈ABCD共面，线圈长为l,宽为b,线圈AB边离导线的距离为a。求：(1)导线与线圈的互感M;(2