电磁感应 电磁场和电磁波(附答案)

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一 填空题

1. 把一个面积为S ,总电阻为R 的圆形金属环平放在水平面上,磁感应强度为B 的匀强磁场竖直向下,当把环翻转︒180的过程中,流过环某一横截面的电量为 。

答:R BS 2。

2. 一半径为m 10.0=r 的闭合圆形线圈,其电阻Ω=10R ,均匀磁场B

垂直于线圈平面。欲使线圈中有一稳定的感应电流A 01.0=i ,B 的变化率应为多少

1s T -⋅。

答:1s T 18.3-⋅。

3. 如图所示,把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处,第一次动作快,线圈中产生的感应电动势为1ε;第二次慢,线圈中产生的感应电动势为2ε,则两电动势的大小关系是1ε 2ε

答:>。(也可填“大于”)

4. 如图所示,有一磁感强度T 1.0=B 的水平匀强磁场,垂直匀强磁场放置一很长的金属框架,框架上有一导体ab 保持与框架边垂直、由静止开始下滑。已知ab 长

m 1.0,质量为kg 001.0,电阻为Ω1.0,框架电阻不计,取2s m 10⋅=g ,导体ab 下

落的最大速度 1s m -⋅。

答:1s m 10-⋅。

5. 金属杆ABC 处于磁感强度T 1.0=B 的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里(如图所示)。已知BC AB =m 2.0=,当金属杆在图中标明的速度方向运动时,测得C A ,两点间的电势差是V 0.3,则可知B A ,两点间的电势差ab V V。

答:V 0.2。

6. 半径为r 的无限长密绕螺线管,单位长度上的匝数为n ,通以交变电流

t I I ωcos 0=,则围在管外的同轴圆形回路(半径为R )上的感生电动势为 。 答:t nI r ωωμsin π002。

7. 铁路的两条铁轨相距L ,火车以v 的速度前进,火车所在地处地磁场强度在竖直方向上的分量为B 。两条铁轨除与车轮接通外,彼此是绝缘的。两条铁轨的间的电势差U 为 。 答:BLv 。

8. 图中,半圆形线圈感应电动势的方向为 (填:顺时针方向或逆时针方向)。

答:逆时针方向。

9. 在一横截面积为0.2m 2的100匝圆形闭合线圈,电阻为0.2Ω。线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈截面,其磁感应强度B 随时间t 的变化规律如图所示。线圈中感应电流的大小是 A 。

答:2A 。

10. 如图所示,U 形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m 的金属棒ab ,ab 与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L 1、L 2,回路的总电阻为R 。从t =0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B =kt ,(k >0)那么在t 为 时,金属棒开始移动。

答:2

2

12

L L k mgR

t μ=

11. 如图,导体棒ab 与金属框接触,并置于均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里⊗,导体棒向右运动,判断ab 两点的电势关系a ε b ε。

答:>(或大于)。

12. 如图,导体棒ab 长m 3=l ,置于T 5.0=B 的均匀磁场中,磁场方向垂直纸面向里⊗,导体棒以1s m 4-⋅的速度向右运动。导体棒长度方向、磁场方向和运动方向两两垂直,棒内感生电动势大小为 V 。

答:6V 。

13. 半径为m 10.0的圆形回路,放在的均匀磁场中T B π

10

=

(T 是单位特斯拉),回

路平面与B 垂直,当回路半径以恒定的速率180.0d d -⋅=s m t

r

收缩,刚开始时回路中的感应电动势大小为 V 。 答:V 6.1

14. 在磁感强度为B

的均匀磁场中,以速率v 垂直切割磁力线运动的一长度为L 的

金属杆,相当于一个电源,它的电动势ε= 。 答:vBL 。

15. 如图所示,MN 为金属杆,在竖直平面内贴着光滑金属导轨下滑,导轨的间距m 10.0=L ,导轨上端接有电阻Ω5.0=r ,导轨与金属杆电阻不计,整个装置处于T 5.0=B 的水平匀强磁场中。若杆稳定下落时,每秒钟有J 02.0的重力势能转化为电能,则MN 杆的下落速度=v 1s m -⋅。

答:21s m -⋅。

16. 飞机以1s m 200-⋅=v 的速度水平飞行,机翼两端相距离m 30=l ,两端这间可当

作连续导体。已知飞机所在处地磁场的磁感应强度B

在竖直方向上的分量T 1025-⨯。机翼两端电势差U 为 V。

答:V 12.0。

17. 两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,并都以

t

I

d d 0>的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面,如图,则感应电流的方向是 。

答:顺时针方向。

18. 用导线制成一半径为r 的闭合圆形线圈,其电阻为R ,均匀磁场垂直于线圈平

面。欲使电路中有一稳定的感应电流I ,磁感应强度的变化率t

B

d d = 。 答:2πr IR 。

19. 如图所示,Ⅰ、Ⅲ为两匀强磁场区,Ⅰ区域的磁场方向垂直纸面向里,Ⅲ区域的磁场方向垂直纸面向外,磁感强度均为B ,两区域中间为宽s 的无磁场区Ⅱ。有一边长为()s l l >,电阻为R 的正方形金属框abcd 置于Ⅰ区域,ab 边与磁场边界平行,现拉着金属框以速度v 向右匀速移动。当ab 边刚进入中央无磁场区Ⅱ时,通过ab 边的电流的大小 。

答:Blv 。

20. 如图,把一无限长的直导线穿过一导线圆环,二者相互绝缘。圆环平面与导线垂直。直导线通有稳恒电流0I 。圆环绕直导线转动时,环中产生感生电流I= 。

答:0。

21. 通过某一回路的磁通量依下列关系变化c bt at ++=Φ2(c b a ,,均为大于零的常数),则0t t =时刻回路中感应电动势ε的大小等于 。 答:b at +02

22. 如果使图左边电路中的电阻R 增加,则在右边矩形电路中的感应电流的方向 。

答:顺时针。