修改第十二章电磁感应电磁场(一)作业及参考答案2014

姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第九章1第十二章电磁感应电磁场（一）一。选择题[]1.（基础训练1）半径为a的圆线圈置于磁感强度为B的均匀磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，线圈电阻为R，当把线圈转动使其法向与B的夹角为=60时，线圈中已通过的电量与线圈面积及转动时间的关系是：(A)与线圈面积成正比，与时间无关.(B)与线圈面积成正比，与时间成正比.(C)与线圈面积成反比，与时间无关.(D)与线圈面积成反比，与时间成正比.【分析】[]2.（基础训练3）在一自感线圈中通过的电流I随时间t的变化规律如图(a)所示，若以I的正流向作为的正方向，则代表线圈内自感电动势随时间t变化规律的曲线应为图(b)中(A)、(B)、(C)、(D)中的哪一个？【分析】[]3.（基础训练5）在圆柱形空间内有一磁感强度为B的均匀磁场，如图所示．B的大小以速率dB/dt变化．在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则(A)电动势只在导线AB中产生．(B)电动势只在AB导线中产生．(C)电动势在AB和AB中都产生，且两者大小相等．(D)AB导线中的电动势小于AB导线中的电动势【分析】［］4.（自测提高4）有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2．管内充满均匀介质，其磁导率分别为1和2．设r1∶r2=1∶2，1∶2=2∶1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1∶L2与磁能之比Wm1∶Wm2分别为：(A)L1∶L2=1∶1，Wm1∶Wm2=1∶1．(B)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶1．(C)L1∶L2=1∶2，Wm1∶Wm2=1∶2．(D)L1∶L2=2∶1，Wm1∶Wm2=2∶1．【分析】OABB姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第九章2[]5.（自测提高5）用导线围成的回路(两个以O点为心半径不同的同心圆，在一处用导线沿半径方向相连)，放在轴线通过O点的圆柱形均匀磁场中，回路平面垂直于柱轴，如图12-26所示．如磁场方向垂直图面向里，其大小随时间减小，则(A)→(D)各图中哪个图上正确表示了感应电流的流向？【分析】二.填空题6.（基础训练15）如图12-20所示，一段长度为l的直导线MN，水平放置在载电流为I的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则t秒末导线两端的电势差NMUU【分析】7.（基础训练16）如图12-21所示，aOc为一折成∠形的金属导线(aO=Oc=L)，位于xy平面中；磁感强度为B的匀强磁场垂直于xy平面．当aOc以速度v沿x轴正向运动时，导线上a、c两点间电势差Uac=；当aOc以速度v沿y轴正向运动时，a、c两点的电势相比较,是_____点电势高．【分析】(A)O(B)(D)(C)OOOBBBB图12-26vByOxvca×××××××××图12-21MNalI图12－20姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第九章38.（自测提高7）将一个通过电流I的闭合回路置于均匀磁场中，回路所围的面积的法线方向与磁场的夹角为α，若均匀磁场同通过此回路的磁通量为φ，则回路所受的力矩的大小为_____________【分析】9．（自测提高10）在一个中空的圆柱面上紧密地绕有两个完全相同的线圈aa′和bb′(如图)．已知每个线圈的自感系数都等于0.05H．若a、b两端相接，a′、b′接入电路，则整个线圈的自感L=__．若a、b′两端相连，a′、b接入电路，则整个线圈的自感L=___．若a、b相连，又a′、b′相连，再以此两端接入电路，则整个线圈的自感L=__．【分析】10.（附录C12）如图所示，一直角三角形abc回路放在一均匀磁场中，磁场B平行于ab边，ac的长度为l．回路绕ab边以匀角速度转动时，则ac边中的动生电动势为，整个回路中的感应电动势为。【解析】三.计算题11.（基础训练17）如图12-22两个半径分别为R和r的同轴圆形线圈相距x，且Rr，xR．若大线圈通有电流I而小线圈沿x轴方向以速率v运动，试求x=NR时(N为正数)小线圈回路中产生的感应电动势的大小．解：aba′b′图12-22xrRIv姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第九章412.（基础训练18）如图12-26所示，一长直导线，通有电流I，在与其相距处放有一矩形线圈，共N匝。线圈以速度v沿垂直于长导线的方向向右运动，求：（1）如图所示位置时，线圈中的感应电动势为多少？（2）若线圈不动，而长导线通有交变电流),(100sin5AtI线圈中的感应电动势为多少？13.（基础训练20）一长直导线旁有一矩形线圈，两者共面(如图12-24)。求长直导线与矩形线圈之间的互感系数。姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第九章5解：14.（自测提高14）如图12-32在半径为R的长直螺线管中，均匀磁场随时间均匀增大(0dtdB)，直导线ab=bc=R,如图所示，求导线ac上的感应电动势．解：15.（自测提高16）如图12-34所示，一长直导线中通有电流I，有一垂直于导线、长度为l的金属棒AB在包含导线的平面内，以恒定的速度v沿与棒成角的方向移动．开始时，棒的A端到导线的距离为a，求任意时刻金属棒中的动生电动势，并指出棒哪端的电势高．解：[附加题]16.（自测提高17）有一很长的长方的U形导轨，与水平面成角，裸导线ab可在导轨上无摩擦地下滑，导轨位于磁感强度B竖直向上的均匀磁场中，如图12-35所示．设导线ab的质量为m，电阻为R，长度为l，导轨的电阻略去不计，abcd形成电路，t=0时，v=0.试求：导线ab下滑的速度v与时间t的函数关系．解：图12-32dcbalB图12-35图12-24姓名__________学号____________《大学物理Ⅱ》答题纸第九章617．（自测提高18）无限长直导线通以电流I．有一与之共面的直角三角形线圈ABC，已知AC边长为b，且与长直导线平行，BC边长为a，如图所示．若线圈以垂直导线方向的速度v向右平移，当B点与长直导线的距离为d时，求线圈ABC内的感应电动势大小和感应电动势的指向．解：。