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当前位置:首页 > 电子/通信 > 综合/其它 > 大学物理C-07稳恒电流的磁场电磁感应定律
专业班级:学号:姓名:成绩:1练习六静电场一、填空题1.如图所示,均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T,方向沿x轴正方向,则通过abod面的磁通量为___0.024Wb______,通过befo面的磁通量为____0______,通过aefd面的磁通量为___0.024Wb____。2.如图所示,两根无限长载流直导线相互平行,通过的电流分别为I1和I2。则1LldB_____)(120II_______,2LldB_____)(120II_____。3.试写出下列两种情况的平面内的载流均匀导线在给定点P处所产生的磁感强度的大小.(1)B=08IR;(2)B=0。4.感应电场是由变化的磁场产生的,它的电场线是闭合曲线。5.如图所示,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MNUU________0ln2Igalta______________.二、选择题1.一载有电流I的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆筒上形成两个螺线管(R=2r),两螺线管单位长度上的匝数相等。两螺线管中的磁感应强度大小BR和Br应满足:(B)(A)BR=2Br(B)BR=Br(C)2BR=Br(D)BR=4Br2.磁场的高斯定理0SdB说明了下面的哪些叙述是正确的?(A)a穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数;b穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数;c一根磁感应线可以终止在闭合曲面内;abodefxyzBcm30cm40cm30cm501I2I1L2L专业班级:学号:姓名:成绩:2d一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。(A)ad;(B)ac;(C)cd;(D)ab。3.如图所示,在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S,当曲面S向长直导线靠近时,穿过曲面S的磁通量和面上各点的磁感应强度B将如何变化?(D)(A)增大,B也增大;(B)不变,B也不变;(C)增大,B不变;(D)不变,B增大4.如图,无限长直载流导线与正三角形载流线圈在同一平面内,若长直导线固定不动,则载流三角形线圈将(A)(A)向着长直导线平移;(B)离开长直导线平移;(C)转动;(D)不动。5.若空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,则该磁场分布(D)(A)不能用安培环路定理来计算.(B)可以直接用安培环路定理求出.(C)只能用毕奥-萨伐尔定律求出.(D)可以用安培环路定理和磁感强度的叠加原理求出.6.闭合正方形线圈放在均匀磁场中,绕通过其中心且与一边平行的转轴OO’转动,转轴与磁场方向垂直,转动角速度为,如图所示。用下述哪种办法可以使线圈中感应电流的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)?(D)A.把线圈的匝数增加到原来的两倍。B.把线圈的面积增加到原来的两倍,而形状不变。C.把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍。D.把线圈的角速度增大到原来的两倍。7.一矩形线框长为a宽为b,置于均匀磁场中,线框绕OO’轴匀角速度旋转(如图所示)。设t=0时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为:(D)(A)2abB|cost|(B)abB(C)1cos2abBt(D)abB|cost|(E)abB|sint|8.如图所示,导体棒AB在均匀磁场B中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO转动(角速度与B同方向),BC的长度为棒长的13,则(A)(A)A点比B点电势高.(B)A点与B点电势相等.(B)A点比B点电势低.(D)有稳恒电流从A点流向B点9.在磁感强度为B的均匀磁场中作一半径为r的半球面S,S边线所在平面的法线方向单位矢量n与B的夹角为a,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为BbaO’O专业班级:学号:姓名:成绩:3正)为(D)(A)2rB..(B)22rB.(C)2sinrB.(D)2cosrB10.图为四个带电粒子在O点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片.磁场方向垂直纸面向外,轨迹所对应的四个粒子的质量相等,电荷大小也相等,则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(C)(A)Oa.(B)Ob.(C)Oc.(D)Od.三、简答题判断下列说法是否正确,并说明理由:若所取围绕长直载流导线的积分路径是闭合的,但不是圆,安培环路定理也成立.若围绕长直载流导线的积分路径是闭合的,但不在一个平面内,则安培环路定理不成立.答:第一说法对,第二说法不对.∵围绕导线的积分路径只要是闭合的,不管在不在同一平面内,也不管是否是圆,安培环路定理都成立.四、计算题1.在真空中将一根细长导线弯成如图所示的形状(在同一平面内,由实线表示),ABEFR,大圆弧BC的半径为R,小圆弧DE的半径为12R,求圆心O处的磁感强度B的大小和方向.解:解:(1)AB,CD,EF三条直线电流在O点激发的磁场零;(2)08BCBIR06DBBIR0006824OIIIBRRR方向为从O点穿出纸面指向读者.2.无限长直导线折成V形,顶角为,置于xy平面内,一个角边与x轴重合,如图.当导线中有电流I时,求y轴上一点P(0,a)处的磁感强度大小.解:如图所示,将V形导线的两根半无限长导线分别标为1和2.则导线1中电流在P点的磁感强度为014IBa1B方向垂直纸面向内.导线2中电流在P点的磁感强度为02(1sin)4cosIBa2B方向垂直纸面向外.P点的总磁感强度为021(1sincos)4cosIBBBa专业班级:学号:姓名:成绩:4B的方向垂直纸面向外.3.两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dI/dt=a0.一个边长为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E,并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向.解:(1)载流为I的无限长直导线在与其相距为r处产生的磁感应强度为:0(2)BIr以顺时针绕向为线圈回路的正方向,与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为:300123ln222ddIIdddrr与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为:2002ln222ddIIdddrr总磁通量0124ln23Id感应电动势为:0044(ln)ln2323IdIdddIdtdt有0与回路假定的正方向一致,所以回路中电动势的方向为顺时针方向,线圈中感应电流的方向是顺时针方向。4.如图所示,一无限长载流直导线,通有电流10sin(100)itA,在与其共面相距d=5.0cm处放一矩形线圈,共1000匝,求线圈中的感生电动势的大小?(设l=5.0cm,a=2.0cm,不计线圈的自感)18解:如图,长直导线的磁感应强度为:riB20,………2分选回路的绕行方向为顺时针方向,则通过窄条面积ds的磁通量为:02idBdsldrr………2分通过矩形线圈的磁通量为专业班级:学号:姓名:成绩:502dadidldrr0ln2idald………3分则:dndt0ln2dldinlddt70.050.2010002100.05ln10100cos1000.05t0.21cos100()tV………4分5.如图所示,一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度在水平面内旋转.O1O2在离细杆a端L/5处.若已知地磁场在竖直方向的分量为B.求ab两端间的电势差abUU.解:Ob间的动生电动势:4545221001416()()2550LLBdlBldlBLBLb点电势高于O点.Oa间的动生电动势:5522200111()()2550LLBdlBldlBLBLa点电势高于O点.∴22222111615350505010abUUBLBLBLBLlIdardr专业班级:学号:姓名:成绩:6
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