【大学物理下答案习题】
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【大学物理下答案习题】

2019-09-06 07:16:14 投稿作者: 点击:

大学物理下答案习题 本文关键词:习题,答案,大学物理

大学物理下答案习题 本文简介:习题1111.1选择题(1)一圆形线圈在均匀磁场中作下列运动时,哪些情况会产生感应电流()(A)沿垂直磁场方向平移;(B)以直径为轴转动,轴跟磁场垂直;(C)沿平行磁场方向平移;(D)以直径为轴转动,轴跟磁场平行。[答案:B](2)下列哪些矢量场为保守力场()(A)静电场;(B)稳恒磁场;(C)感生

大学物理下答案习题 本文内容:

习题11

11.1选择题

(1)一圆形线圈在均匀磁场中作下列运动时,哪些情况会产生感应电流()

(A)沿垂直磁场方向平移;(B)以直径为轴转动,轴跟磁场垂直;

(C)沿平行磁场方向平移;(D)以直径为轴转动,轴跟磁场平行。

[答案:B]

(2)下列哪些矢量场为保守力场()

(A)

静电场;(B)稳恒磁场;(C)感生电场;(D)变化的磁场。

[答案:A]

(3)

用线圈的自感系数

L

来表示载流线圈磁场能量的公式()

(

A

)只适用于无限长密绕线管;

(

B

)

只适用于一个匝数很多,且密绕的螺线环;

(

C

)

只适用于单匝圆线圈;

(

D

)适用于自感系数L

一定的任意线圈。

[答案:D]

(4)对于涡旋电场,下列说法不正确的是():(A)涡旋电场对电荷有作用力;

(B)涡旋电场由变化的磁场产生;

(C)涡旋场由电荷激发;

(D)涡旋电场的电力线闭合的。

[答案:C]

11.2

填空题

(1)将金属圆环从磁极间沿与磁感应强度垂直的方向抽出时,圆环将受到

[答案:磁力]

(2)产生动生电动势的非静电场力是

,产生感生电动势的非静电场力是

,激发感生电场的场源是

[答案:洛伦兹力,涡旋电场力,变化的磁场]

(3)长为l的金属直导线在垂直于均匀的平面内以角速度ω转动,如果转轴的位置在

,这个导线上的电动势最大,数值为

;如果转轴的位置在

,整个导线上的电动势最小,数值为

[答案:端点,;中点,0]

11.3一半径=10cm的圆形回路放在=0.8T的均匀磁场中.回路平面与垂直.当回路半径以恒定速率=80cm/s

收缩时,求回路中感应电动势的大小.

解:

回路磁通

感应电动势大小

11.4

一对互相垂直的相等的半圆形导线构成回路,半径=5cm,如题11.4图所示.均匀磁场=80×10-3T,的方向与两半圆的公共直径(在轴上)垂直,且与两个半圆构成相等的角当磁场在5ms内均匀降为零时,求回路中的感应电动势的大小及方向.

解:

取半圆形法向为,

题11.4图

同理,半圆形法向为,则

与夹角和与夹角相等,

方向与相反,即顺时针方向.

题11.5图

11.5

如题11.5图所示,载有电流的长直导线附近,放一导体半圆环与长直导线共面,且端点的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为,环心与导线相距.设半圆环以速度平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及两端的电压

.

解:

作辅助线,则在回路中,沿方向运动时

又∵

所以沿方向,

大小为

点电势高于点电势,即

题11.6图

11.6如题11.6所示,在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈.两导线中的电流方向相反、大小相等,且电流以的变化率增大,求:(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量;

(2)线圈中的感应电动势.

解:

以向外磁通为正则

(1)

(2)

11.7

如题11.7图所示,用一根硬导线弯成半径为的一个半圆.令这半圆形导线在磁场中以频率绕图中半圆的直径旋转.整个电路的电阻为.求:感应电流的最大值.

题11.7图

解:

11.8

如题11.8图所示,长直导线通以电流=5A,在其右方放一长方形线圈,两者共面.线圈长=0.06m,宽=0.04m,线圈以速度=0.03

m/s垂直于直线平移远离.求:=0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向.

题11.8图

解:

、运动速度方向与磁力线平行,不产生感应电动势.

产生电动势

产生电动势

∴回路中总感应电动势

方向沿顺时针.

11.9

长度为的金属杆以速率v在导电轨道上平行移动.已知导轨处于均匀磁场中,的方向与回路的法线成60°角(如题11.9图所示),的大小为=(为正常).设=0时杆位于处,求:任一时刻导线回路中感应电动势的大小和方向.

解:

即沿方向顺时针方向.

题11.9图

11.10

一矩形导线框以恒定的加速度向右穿过一均匀磁场区,的方向如题11.10图所示.取逆时针方向为电流正方向,画出线框中电流与时间的关系(设导线框刚进入磁场区时=0).

解:

如图逆时针为矩形导线框正向,则进入时,;

题11.10图(a)题11.10图(b)

在磁场中时,;

出场时,,故曲线如题10-9图(b)所示.

题11.11图

11.11

导线长为,绕过点的垂直轴以匀角速转动,=磁感应强度平行于转轴,如图11.11所示.试求:(1)两端的电势差;

(2)两端哪一点电势高?

解:

(1)在上取一小段

同理

(2)∵

∴点电势高.

题11.12图

11.12

如题11.12图所示,长度为的金属杆位于两无限长直导线所在平面的正中间,并以速度平行于两直导线运动.两直导线通以大小相等、方向相反的电流,两导线相距2.试求:金属杆两端的电势差及其方向.

解:在金属杆上取距左边直导线为,则

∴实际上感应电动势方向从,即从图中从右向左,

题11.13图

11.13

磁感应强度为的均匀磁场充满一半径为的圆柱形空间,一金属杆放在题11.13图中位置,杆长为2,其中一半位于磁场内、另一半在磁场外.当>0时,求:杆两端的感应电动势的大小和方向.

解:∵

即从

11.14

半径为R的直螺线管中,有>0的磁场,一任意闭合导线,一部分在螺线管内绷直成弦,,两点与螺线管绝缘,如题11.14图所示.设=,试求:闭合导线中的感应电动势.

解:如图,闭合导线内磁通量

∴,即感应电动势沿,逆时针方向.

题11.14图题11.15图

11.15

如题11.15图所示,在垂直于直螺线管管轴的平面上放置导体于直径位置,另一导体在一弦上,导体均与螺线管绝缘.当螺线管接通电源的一瞬间管内磁场如题11.15图示方向.试求:

(1)两端的电势差;

(2)两点电势高低的情况.

解:由知,此时以为中心沿逆时针方向.

(1)∵是直径,在上处处与垂直

∴,有

(2)同理,

题11.16图

11.16

一无限长的直导线和一正方形的线圈如题11.16图所示放置(导线与线圈接触处绝缘).求:线圈与导线间的互感系数.

解:设长直电流为,其磁场通过正方形线圈的互感磁通为

11.17两线圈顺串联后总自感为1.0H,在它们的形状和位置都不变的情况下,反串联后总自感为0.4H.试求:它们之间的互感.

解:∵顺串时

反串联时

题11.18图

11.18

一矩形截面的螺绕环如题11.18图所示,共有N匝.试求:

(1)此螺线环的自感系数;

(2)若导线内通有电流,环内磁能为多少?

解:如题11.18图示

(1)通过横截面的磁通为

磁链

(2)∵

11.19

一无限长圆柱形直导线,其截面各处的电流密度相等,总电流为.求:导线内部单位长度上所储存的磁能.

解:在时

(∵导线长)

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