大学物理习题集

1/2.

(B) 将导线的bc部分长度减小为原来的1/2. (C) 将导线ab和cd部分长度减小为原来的1/2. (D) 将磁场B减少1/4,线框中电流强度减少1/4.

4.在匀强磁场中,有两个平面线圈,其面积A1 = 2A2,通有电流I1 = 2I2,它们所受的最大磁力矩之比M1/M2等于:

(A) 4. (B) 2. (C) 1. (D) 1/4.

5. 一个通有电流I的导体,厚度为d,横截面积为S,放在磁感强度为B的匀强磁场中,磁场方向如图16.4所示. 现测得导体上下两面电势差为U,则此

B 导体的霍尔系数等于:

D (A) UD/(IB).

I S U (B) IBU/(DS).

(C) US/(IBD).

图16.4 (D) IUS/(BD).

二、选择题

1. 一质点带有电荷q = 8.0?10?19C, 以速度v = 3.0?105m/s在半径为R = 6.0?10?8m的圆周上, 作匀速圆周运动,该运动的带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B = .该运动的带电质点轨道运动的磁矩pm= .

2. 如图16.5所示,将半径为R的无限长导体薄壁管(厚度忽略)沿轴向割去一宽度为h(h <

3. 在磁感强度为B=ai+bj+ck (T)的均匀磁场中,有一个半径为R的半球面形碗,碗口向上,即开口沿z轴正方向.则通过此半球形碗的磁通量为

o i R h o? 图16.5

三、计算题

1. 总匝数为N的矩形截面的螺绕环, 通有电流为I,尺寸如图16.6所示. (1)用高斯定理求环内的磁感应强度分布; (2) 通过

h ? ? ? ? 螺绕环的一个截面(图中阴影区)

B 的磁通量的大小.

? ? ? ?

D2 D1 R1 2. 如图16.7所示,电阻率为 ε ?的金属圆环,内外半径分别为? ? ?R 2 ?

R1和R2,厚度为d,圆环放入磁

? ? ? ?

感强度为B的均匀磁场中,B的

图16.6

图16.7

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方向与圆环平面垂直. 若将圆环内外边缘分别接在如图所示的电动势为ε(内阻忽略)的电源两极,圆环可绕通过环心垂直于环面的轴转动,求圆环所受的磁力矩.

练习十七 电磁感应定律 动生电动势

一、选择题

1. 尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中,通以相同变化率的磁通量,则环中: (A) 感应电动势不同, 感应电流不同. (B) 感应电动势相同,感应电流相同. (C) 感应电动势不同, 感应电流相同. (D) 感应电动势相同,感应电流不同.

2. 如图17.1所示,一载流螺线管的旁边有一圆形线圈,欲使线圈产生图示方向的感应电流i,下列哪种情况可以做到?

(A) 载流螺线管向线圈靠近; (B) 载流螺线管离开线圈; i (C) 载流螺线管中电流增大; (D) 载流螺线管中插入铁芯. I 图17.1 3. 在一通有电流I的无限长直导线所在平面内,

有一半径为r、电阻为R的导线环,环中心距直导线为

a,如图17.2所示,且a>>r.当直导线的电流被切断后,沿着导线环流过的电量约为

?0Ir211(?). (A)

2?Raa?r?0Ia2(B)

.

I 2rR?Ira?r(C) 0ln. a 2?Ra图17.2

?0Ir2

(D) .

2aR

4. 如图17.3所示,导体棒AB在均匀磁场中绕通过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), O B BC的长度为棒长的1/3. 则:

C (A) A点比B点电势高.

B A O? (B) A点与B点电势相等.

图17.3 (C) A点比B点电势低.

(D) 有稳恒电流从A点流向B点.

5. 如图17.4所示,直角三角形金属框架abc放在均匀磁场中,磁场B平行于ab边,bc的长度为l .当金属框架绕ab边以匀角速度?转动时,abc回路中的感应电动势ε和a、c两点的电势差Ua?Uc为

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r (A) ε= 0, Ua?Uc= B? l2/2 . (B) ε= B? l2, Ua?Uc=B? l2/2 . (C) ε= 0, Ua?Uc= ?B? l2/2. (D) ε= B? l2 , Ua?Uc= ?B? l2/2 .

b ? l B c 二、填空题

a 图17.4 1. 如图17.5所示,半径为r1的小导线环,置于半径为r2的大导线环

中心,二者在同一平面内,且r1<

v 通有正弦电流I=I0sin?t,其中?、I为常数,t为时间,

r1 则任一时刻小导线环中感应电动势的大小I r2 为 .设小导线环的电阻为R,则在t=0到B A t=?/(2?)时间内,通过小导线环某截面的感应电量为

图17.6 图17.5

q= .

2. 如图17.6所示,长直导线中通有电流I,有一与长直导线共面且垂直于导线的细金属棒AB,以速度v平行于长直导线作匀速运动. (1) 金属棒AB两端的电势UA UB (填 ?、?、?). (2) 若将电流I反向,AB两端的电势UA UB (填 ?、?、?). (3) 若将金属棒与导线平行放置,AB两端的电势UA UB (填 ?、?、?).

B O ? 3. 半径为R的金属圆板在均匀磁场中以角速度?绕中心轴旋转,均匀

磁场的方向平行于转轴,如图17.7所示.这时板中由中心至同一边缘点的不同曲线上总感应电动势的大小为 ,方向 .

O?

三、计算题

图17.7

1. 如图17.8所示,长直导线AC中的电流I沿导线向上,并以dI /dt = 2 A/s的变化率均匀增长. 导线附近放一个与之同面的直角

C a 三角形线框,其一边与导线平行,位置

B l 及线框尺寸如图所示. 求此线框中产生I 20cm b 的感应电动势的大小和方向.

d 2. 一很长的长方形的U形导轨,与? 5cm c 水平面成? 角,裸导线可在导轨上无摩10cm A 擦地下滑,导轨位于磁感强度B垂直向图17.8 图17.9 上的均匀磁场中,如图17.9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. 求:(1) 导线ab下滑的速度v与时间t的函数关系; (2) 导线ab的最大速度vm .

练习十八 感生电动势 自感

一、选择题

1.一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时,铜板中出现涡流(感应电流),则涡流将:

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(A) 减缓铜板中磁场的增加. (B) 加速铜板中磁场的增加. (C) 对磁场不起作用. (D) 使铜板中磁场反向.

2. 磁感应强度为B的均匀磁场被限制在圆柱形空间内,.B的大小以速率dB/dt>0变化,在磁场中有一等腰三角形ACD导线线圈如图18.1放置,在导线CD中产生的感应电动势为ε1,在导线CAD中产生的感应电动势为ε2,在导线线圈ACDA中产生的感应电动势为ε. 则:

(A) ε1= ?ε2 , ε=ε1+ε2 =0. (B) ε1>0, ε2<0 , ε=ε1+ε2 >0. (C) ε1>0, ε2>0 , ε=ε1?ε2 <0. (D) ε1>0, ε2>0 , ε=ε2?ε1>0.

× × × B O × × ? ×D C × × × A 图18.1

3. 自感为0.25H的线圈中,当电流在(1/16)s内由2A均匀减小到零时, 线圈中自感电动势的大小为:

(A) 7.8?10?3V. (B) 2.0V. (C) 8.0V. (D) 3.1?10?2V. B O 4. 匝数为N的矩形线圈长为a宽为b,置于均匀磁场B中.线圈C D 以角速度?旋转,如图18.3所示,当t=0时线圈平面处于纸面,且AC

a 边向外,DE边向里.设回路正向为ACDEA. 则任一时刻线圈内的感

b 应电动势为 E A (A) ?abNB? sin?t

O? (B) abNB? cos?t

图18.3 (C) abNB? sin?t

(D) ?abNB? cos?t

5. 用导线围成如图18.2所示的正方形加一对角线回路,中心为O点, 放在轴线通过O点且垂直于图面的圆柱形均匀磁场中. 磁场方向垂直图面向里, 其大小随时间减小, 则感应电流的流向在图18.2的四图中应为:

× × O I1 I3 I2 × × (A)

× × O I1 I2 × × (B)

图18.2

× × O I1 I3 I2 × × (C)

× × O I1 I2 × × (D)

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