第十二章 电磁感应
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1 第12章 电磁感应
1 、如图所示,等边三角形的金属框,边长为l,放在
均匀磁场中,ab边平行于磁感强度B,当金属框绕ab
边以角速度 转动时,bc边上 沿bc的电动势为 _________________, ca边上沿ca的电动势为_________________,金属框内的总 电动势为_______________.(规定电动势沿abca绕向为正值) 2 、
半径为r的小绝缘圆环,置于半径为R的大导线圆环中
心,二者在同一平面内,且r <
正弦电流(取逆时针方向为正)I =I0sint,其中、I0为常数,t为时间,则任一时刻小线环中感应电动势(取
逆时针方向为正)为__________________________. 3 、一长直导线旁有一长为a,宽为b的矩形 b 线圈,线圈与导线共面,长度为a的边与导线
平行且与直导线相距为d,如图.线圈与导线 d a
的互感系数为_______________________.
4 、一半径r =10 cm的圆形闭合导线回路置于均匀磁场B(B =0.80 T)中,B与回
路平面正交.若圆形回路的半径从t = 0开始以恒定
的速率dr /dt =-80 cm/s收缩,则在这t = 0时刻,闭合回路中的感 应电动势大小为______________;如要求感应电动势保持这一数 值,则闭合回路面积应以dS /dt =____________的恒定速率收缩. 5 、
如图所示,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.
r R
v B y
O x v
c a
× × ×
第十二章 电磁感应和麦克斯韦电磁理论
12-1将一条形磁铁插入一闭合线圈,线圈中将产生感应电动势。问在磁铁与线圈相对位置相同的情况下,迅速插入和缓慢插入线圈中所产生的感应电动势是否相同感应电流是否相同因电磁感应所产生的总电量是否相同
答:迅速插入在线圈中产生的感应电动势大,缓慢插入线圈中产生的感应电动势小。感应电流也不相同(因为I=R),但电磁感应所产生的总电量是相同的。
(因为11dqIdtdtdtRRdtR,相同,所以q相同)
12-2一闭合圆形线圈在匀强磁场中运动,在下列情况下是否会产生感应电流为什么
(1)线圈沿磁场方向平移; (2)线圈沿垂直于磁场方向平移;
(3)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行;(4)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直。
解:由ddt 1dIRRdt
(1)因为0ddt,所以没有电流产生
(2)0ddt 也没有电流产生
(3) 0 0ddt 没有电流产生
(4)0ddt 若转动的角速度为,则2sindRdt(为线圈平台与之间的夹角)
12-3在一环状铁芯上绕有两组线圈1和2,如题图所示,这样就构成了一个变压器。当在线圈1中所通电流I增大或减小时,在线圈2中都要感应电动势。判断在这两种情况下,线圈2中的感应电流的方向。
答:(1)当I增大,增大,由楞次定律,I产生的磁场应阻碍变化,
所以I感的方向如图所示(从B端流出)
(2)当I减小时,减小,由楞次定律产生的磁场应阻碍变化
所以I感的方向从A端流出。 (3) (4)
A
B 12-4将一条形磁铁插入电介质环中,环内会不会产生感应电动势会不会产生感应电流环内还会发生什么现象
答:不会产生感应电流,但会产生感应电动势(很小)。环内还会产生极化现象,因为变化的磁场能产生电场,因此会使电解质极化。
第11章 电磁感应 电磁场
一、选择题
1、在时间变化率为Bd/dt的均匀磁场中,平行放有一个铜环A、一个木环B,如图所示,环中的感应电动势( )
(A)B=0 (B)A>B (C)A
2、如图所求,导体abc在均匀磁场中以速度v向向左运动,ab=bc=l,则ca的感应电动势为( )
(A)Bv l (B)Bvlsinθ (C)Bvlcosθ (D)Bvl(1+sinθ)
3、如图所示,导体棒在均匀磁场B中绕OO’,以角速度转动。棒中两端点的电势差为 ( )
(A)2)(21abBUUBA(B))(2122abBUUBA
(C)2)(21abBUUAB(D))(2122abBUUAB
4、一根导体棒abc长为2a,从中点 b折成60°角,置于均匀磁场B 中并绕O点以角速度转动,如图所示。则棒中感应电动势的大小为 ( )
(A)285aB (B)298aB (C)223aB
5、如图所示,空气中有一无限长金属薄壁圆筒,在表面上沿圆筒方均匀流着一层随时间变化的电流i(t),则( )
(A)圆筒内均匀分布着变化磁场和变化电场;
(B)任意时刻通过圆筒内假想的任一球面的磁通量与电通量均为零;
(C)沿圆筒外任意闭合环路上的磁感应强度的环流不为零;
(D)沿圆筒外任意闭合环路上的电场强度的环流为零。
6、在一圆柱范围内分布着均匀磁场,且磁场的变化率Bd/dt也是均匀的。如图所示,在圆内一侧有等长的两导线ab(1)和a'b'(2),则 ( )
(A)021 (B)21 (C)21 (D)021
在圆内另一侧有一直导线cd(3)和圈弧导线cd(4),则
一、概念选择题:
1.关于感应电动势的正确说法是:( D )
(A)导体回路中的感应电动势的大小与穿过回路的磁感应通量成正比;
(B)当导体回路所构成的平面与磁场垂直时,平移导体回路不会产生感应
电动势;
(C)只要导体回路所在处的磁场发生变化,回路中一定产生感应电动势;
(D)将导体回路改为绝缘体环,通过环的磁通量发生变化时,环中有可能产
生感应电动势。
2.关于产生感应电流的条件,下面说法正确的是( C )
(A)任何导体在磁场中运动都产生感应电流
(B)只要导体在磁场中做切割磁力线运动时,导体中都能产生感应电流
(C)闭合电路的一部分导体,在磁场里做切割磁力线运动时,导体中就会产生感应电流
(D)闭合电路的一部分导体,在磁场里沿磁力线方向运动时,导体中就会产生感应电流
3.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,则不计自感时( D )
(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
4.如图:一闭合导体环,一半在匀强磁场中,另一半在磁场外,为了环中感生出顺时针方向的电流,则应( B )
(A)使环沿y轴正向平动
(B)使环沿x轴正向平动
(C)环不动,增强磁场的磁感应强度
(D)使环沿x轴反向平动
5. 感应电动势的方向服从楞次定律是由于: ( C )
(A) 动量守恒的要求; (B) 电荷守恒的要求;
(C) 能量守恒的要求; (D) 与这些守恒律无关。
6. 在匀强磁场中有一圆形线圈,在下列哪种情况中,线圈中一定会产生感应电流:( D )
(A) 线圈平动;
(B) 线圈转动,转轴过线圈的中心且与线圈平面的法线方向垂直,转轴与磁场平行;
(C) 线圈面积不变;