电磁感应与电磁波

6电磁感应与电磁波6.1填空题让一条形磁铁顺着一根铅直的铜管落下时，磁铁将（）运动。TOC\o"1-5"\h\z将一金属圆环从磁极间沿与B垂直的方向拉出时，圆环将受到（ ）力。6・1・3 在一载流长直导线附近放一块金属板，板面与导线同平面，当导线上的电流突然增大时，金属板将（ ）运动。用一块矩形薄铜片作成复摆，放在垂直于薄片的磁场中，复摆所受电磁阻力（），达到静止状态所需时间（ ）；若将薄片锯成栅状长条，则复摆所受电磁阻力（ ），达到静止状态所需时间（ ）。一个“探测线圈”由50匝导线组成，截面为4cm2,电阻为25Q，现将线圈在磁场中迅速翻转90°,测得电荷△q=4X10-5C，则感应强度B为（ ）。6・1・6 —螺绕环横截面的半径为a,中心线的半径为R,且R>a，其上密绕两个线圈，分别为叫和N2匝，则两线圈的自感L]%（ ），L2为（ ），互感M为（）。要想使两个线圈的互感最大，只要在绕制中（ ）。两个相隔距离不太远的线圈，当（ ）时，互感最小，接近于零。6.1.9N个线圈串联，当（）时，自感最大。6.1.10用金属线绕制标值电阻时要求无自感，因此是将电阻（）。6.1.11在电子感应加速器中，电子加速所得到的能量是从（将一个通有恒定电流的的螺线管用外力压扁时，磁能（（）。）上转化来的。6.1.9N个线圈串联，当（）时，自感最大。6.1.10用金属线绕制标值电阻时要求无自感，因此是将电阻（）。6.1.11在电子感应加速器中，电子加速所得到的能量是从（将一个通有恒定电流的的螺线管用外力压扁时，磁能（（）。）上转化来的。），而转化为6.1.12 在载流长直导线A旁有一矩形导线框B,他们在同中有顺时针方向的感应电流，可能采取的方法是（平面内，如图所示，要使导线框）或）。通过回路所圈围的面积的磁通量发生变化时，回路中就产生感应电动势，引起磁通量变化的物理量是（ ）、（ ）、（）。给一根柔软的螺旋形弹簧通上电流时，弹簧将（ ）

6.1.15在铅直向上的均匀磁场中，放一水平的圆形载流回路，给回路中通以（）方向电流时，线圈将处于稳定平衡状态。6.1.16半径r=0.1cm的圆线圈，其电阻为R=10O,匀强磁场垂直于线圈，右使线圈中有稳定dB电流i=0.01A,则磁场随时间的变化率为一厂=（ ）。dt6.1.17感生电场是由（ ）产生的，它的电场线是（ ）。6.1.18引起动生电动势的非静电力是（ ）力，引起感生电动势的非静电力是（）力。6.1.19一自感系数为0.25H的线圈，当线圈中的电流在0.01s内由2A均匀地减小到零。线圈中的自感电动势的大小为（ ）。6.1.20自感现象在电工、无线电技术中有着广泛的实际应用，日光灯的（ ）就是自感用于电工技术常见的简单例子。6.1.21麦克斯韦关于电磁场理论的两个基本假设是（ ）、（）。6.1.22通常把传导电流和位移电流之和称为（ ）电流。6.2选择题6.2.1关于电磁感应现象，下列说法中正确的是（ ）A：感应电流的磁场总是与原磁场的方向相反；B：感应电动势的大小与回路的磁通量的变化量成正比；C：回路的磁通量越大，其感应电动势也越大；D：—个线圈的自感电动势总是阻碍线圈中原电流的变化。6.2.2电感皆为L的二电感器相隔很远，若将二电感器并联起来则总电感为（ ）A：2L； B：0；C：L/2； D：L2。6.2.3若给变压器中通入①直流电，②强度改变方向不变的连续电流，③脉冲电流，则变压器可工作的是（ ）A：①②情况； B：①③情况；C：②③情况； D：都不行。6.2.4一圆形线圈在磁场中作下列运动时，会产生感应电流的有 （ ）A：沿磁场方向平移； B：以直径为轴转动，轴与磁场平行；C：沿垂直磁场方向平移； D：以直径为轴转动，轴与磁场垂直。6.2.5在半径为R的圆柱形空间内，有沿轴向的磁场B,当B增强时，圆柱形空间内某点处感应电场强度E为 （ ）1R2dB1dBa:——• ； b:——•r2—:2rdt； : 2 dt1dB1dBC："2•r7t； D："2%有一电子感应加速器，轨道半径为lm,通过轨道半径所围平面上磁感应强度的平均变化率为100T/m,要使电子从零达到100MeV的能量，电子绕行圈数约需（ ）A：3x102； B:3x103；D：3x105。CD：3x105。有一载流长直螺线管，在螺线管内部有一导线回路.，另一导线回路L2正好在螺线管外部，螺线管中的电流以恒定的速率增加，这时若L1中产生的感应电动势为1.2V，则L中的感应电动势近似为 1 （ ）2A：0V； B：0.6V；C：1.2V；DC：1.2V；将电感L、电阻R和开关K串联接到电动势为£的电源上，初始时，开关K是闭合的,当开关K开启时有火花产生，其原因是 （ ）A：空气的击穿电压小于£；B：电路中的电感器产生电动势等于£；C：开关开启瞬间，整个电动势£加在电感上；D：开关开启瞬间，通过电路电流的变化率很大。6.2.9 在自感0.25H的线圈中，当电流在1/16秒内由2A均匀减小到零，感应电动势为（ ）A：2V； B：4V；C：8V； D：16V。有一长为L,截面为S的载流长直螺线管，绕有N匝线圈，设电流为I,则管内的磁场能量约为（ ）A：PN2I2A：B：飞刁厂C：PNC：PN2I2S0 L2PN2I2SD： 02L将银钛合金线绕制的螺线管冷却到10K便能“超导”，若螺线管内磁感应强度为10T,则磁场的能量密度为（ ）A：2x107J・m-3； B：4x107J・m-3；C：C：6x106J・m-3；D：8x106J・m-3。如图所示，导体ABC以速度V在匀强磁场中作切割磁场线运动，如果AB=BC=L,杆中的动生电动势大小为()A：£=BLVB：£=BLV(1+COS9)C：£=BLVcos9D：£=BLVsin9在与磁感应强度为B的均匀恒定磁场垂直的平面内，有一长为L的直导线ab,导线绕a点以匀角速度W转动，转轴与B平行，则ab上的动生电动势为（ ）。

XBA：8= ®BLXB2B：&BL2C: wBL24D：0涡旋电场与静电场的共同点是（ ）。A：都能激发磁场； B：都是保守场；C：都可以引入电势的概念；D：对静止电荷都可施加力的作用。由洛仑兹力或感生电场力在整块金属内部引起的感应电流叫做（）。A：涡电流； B：传导电流；C：极化电流； D：磁化电流。麦克斯韦在建立电磁理论时提出的两个基本假说是（）。A：位移电流假说和感生电场假说； B：动生电动势和感生电动势假说;C：自感电动势和互感电动势假说； D：光速不变和相对性原理假说。6.2.17' R、6.2.17在RL串联电路的暂态过程中，当接通电路后，电流遵循i=I1-e-Lt0k丿义是（）。A：电流从零增加到稳恒值的63%所需时间B：电流从零增加到稳恒值的37%所需时间C：电流从零增加到稳恒值的99.4%所需时间D：电流从零增加到稳定值的I。所需时间将形状完全相同的铜环和木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则（）。A：铜环中有感应电动势，木环中无感应电动势；B：铜环中感应电动势大，木环中感应电动势小；C：铜环中感应电动势小，木环中感应电动势大；D：两环中感应电动势相等。将形状完全相同的铜环和干木环静止放置，并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等，则（）。A：铜环中有感应电流，木环中无感应电流；B：铜环中感应电流大，木环中感应电流小；C：铜环中感应电流小，木环中感应电流大；D：两环中感应电流相等。6・2・20在感应电场中电磁感应定律可写成叫力一豊，式中EK为感应电场的电场强度。此式表明( )。A：闭合曲线L上E处处相等；KC：感应电场的电力线不是闭合曲线；B：感应电场是保守力场；D：在感应电场中不能像静电场那样引入电势的概念。位移电流和传导电流( )A：都是电子定向移动的结果； B：都可以产生焦耳热；C：都是变化的电场； D：都可以产生磁场。在下列有关传导电流与位移电流的说法中，错误的说法是()A：传导电流由电荷的宏观定向运动形成；B：位移电流由电场随时间的变化所产生;C：传导电流产生焦耳热； D：位移电流产生焦耳热。6.3简答题如图所示，叫和N2是两个完全相同的灯泡，电阻阻值均为R,电阻器的阻值和线圈的直流阻值也都是R,试问在接通和断开开关S时，两灯泡的明亮情况。什么是无源电磁场？什么叫坡印廷矢量？其物理意义是什么？在垂直于磁场平面上放一导体薄片，该薄片就能将高频磁场屏蔽起来，其原因是什么？6.4计算题6・4・1在与均匀恒定磁场B垂直的平面内有一长为L的直导线PQ,设导线绕P点以匀角速顺时针转动，转轴与B平行，求：1)PQ的动生电动势；2)求Q,P之间的电压；3)Q,P两点中哪点电势高？如图所示的回路中，导线ab是可移动的，设整个回路处在一均匀磁场中，B=0.5T,电阻R二0.50，长度L=0.5m,ab棒以速率v=4.0m-s-1向右匀速移动.试求1）作用在ab上的拉力；2）拉力的功率;3）电阻R的发热功率。nAXXXnAXXXX5XXXXXXXX一平行的金属导轨上放置一质量为m的金属杆，导轨间距为L。一端用电阻R相连接，均匀磁场B垂直于两导轨所在平面（如图所示），若杆以初速度v0向右滑动，假定导轨是光滑的，忽略导轨的金属杆的电阻，求：1）金属杆移动的最大距离；2）在这过程中电阻R上的焦耳热。XXX \xA冥 衣LXXX13空心密绕螺绕环的平均半径（即中心圆的半径）为R,横截面积为S,总匝数为No1）求其自感。2）若螺绕环中的电流为I,求其自感磁链。6・4・5 如图所示，电阻R=2Q，面积S=400cm2的矩形回路，以匀角速度3=10rad/s绕y轴旋转，此回路处于沿x轴方向的磁感强度B=0.5T的均匀磁场中。求：（1）穿过此回路的最大磁感通量；（2）最大的感应电动势；（3）最大电流.

6.4.6 通过回路的磁感应线与线圈平面垂直且指向纸内，磁通量以下列关系式变化申二(6t2+7t+1)x10-3(wb),式中t以秒计，求t=2s时回路中感应电动势的大小和方向。6.4.7如图所示，通过回路的磁通量与线圈平面垂直且指向直面内，磁通量的变化规律0二Ct2+7t)x10-3wb，式中t的单位为s,求t=2s时回路中感应电动势的大小和方向。向。6・4・8 —无限长螺线管每厘米有200匝，载有电流1.5A,螺线管的直径为3.0cm,在管内放置有一个直径为2.0cm的密绕100匝的圆线圈，且使其轴线与无限长螺线管的轴线平行。若在0.05s内使螺线管中的电流匀速地降为0,然后又使其在相反的方向匀速上升为1.5A,试问当电流改变时，线圈中的感应电动势有多大？此过程中感应电动势的大小、方向变不变？为什么？6・4・9 图示由两个正方形线圈构成的平面线圈，已知a=20cm,b=10cm,今有按B=Bsin0规0律变化的磁场垂直通过线圈平面•B二10-2T,w=100rad-s-1.线圈单位长度的电0阻为5x10-2Q-m-1。求线圈中感应电流的最大值。6・4・10如图所示，金属杆AB以匀速v=2cm-s-1平行于一长直导线移动，此导线通有电流I=40A，问此杆中的感应电动势为多大？杆的哪一端的电动势较高？

6・4・11 如图所示,一金属棒长为0.5cm,水平放置，以长度1/5处为轴，在水平面内旋转，每秒转两圈。已知该处磁场B=0.5G，方向竖直向上。试求ab两端的电势差UabSab6.4.126.4.12如图所示，法拉第圆盘发电机是一个在磁场中转动的导体圆盘。圆盘的半径为R，它的轴线与均匀外磁场B平行，当圆盘以速度①绕转动时，求盘边与盘心间的电势差。6・4・13一圆形均 匀刚性线圈，其总电阻为6・4・130在均匀磁场B中以匀角速度①绕其轴OO'转动（如图所示），转轴垂直于B,设自感可以忽略，当线圈平面转至与B平行时，试求：1）E,E等于多少？（b点是ac的中点）;abac6・4・14如图所示,感应强度2）a,c6・4・14如图所示,感应强度一个限定在圆柱形体积内的均匀磁场,磁为B,圆柱的半径为R.B的量值以100g-sT的恒定速率减小，当电子分s别置于磁场a点处,b点处与c点处时,，试求电子所获得的瞬时加速度（大小与方向）各为多少?（设r=5.0cm）.6・4・6・4・15在上题所属框