简明物理习题测验详解2016版

习题习题 9 9 9.1 选择题 (1）一圆形线圈在磁场中作下列运动时，那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）如图 9.1（2）图，长度为 l 的直导线 ab 在均匀磁场 B 中以速度 v 移动，直 导线 ab 中的电动势为：[] (A) Blv;(B) Blvsinα:(C) Blvcosα:(D) 0。 图 9.1(2)图 [答案：D] （3）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）涡旋电场由电荷激发；（D）涡旋电场的电力线闭合的。 [答案：C] (4) 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] (5)用线圈的自感系数 L 来表示载流线圈磁场能量的公式W 1 m 2 LI2［ (A) 只适用于无限长密绕螺线管． (B) 只适用于单匝圆线圈． (C) 只适用于一个匝数很多，且密绕的螺绕环． (D) 适用于自感系数Ｌ一定的任意线圈． [答案：D] *（6） 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确．［ (A) 位移电流是指变化电场． (B) 位移电流是由线性变化磁场产生的． (C) 位移电流的热效应服从焦耳─楞次定律． (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理． [答案：A] ］ ］ (7) 如题 9.1（7）图，平板电容器（忽略边缘效应）充电时，沿环路 L1、L2磁 场强度 H 的环流中，必有 （A）蜒H dl H dl; L1L2 * （B）蜒H dl  L1 L1 H dl; （C）蜒H dl H dl; （D）H dl  0。 L2 L2 L1 题 9.1（7）图 [答案：C] 如题 9.1（8）图所示为一充电后的平行板电容器，A 板带正电，B 板带负电，开关 K 合上时，A、B 位移电流方向为（按图上所标 X 轴正方向 回答） （） ： （A） x 轴正向 （B） x 轴负向 ABR（C） x 轴正向或负向 k （D） 不确定 x [答案：B]题 9.1（8）图 *(8) 9.2 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：洛伦磁力；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， 如果转轴的位置在金属直导 线的点， 这个导线上的电动势最大， 数值为； 如果转轴的位置在点， 整个导线上的电动势最小，数值为。 1 [端点；Bl2；中点，0] 2 （4）已知通过一线圈的磁通量随时间变化的规律 m 6t 29t  2,则当 t=2s 时， 线圈中的感应电动势为_______ _________。 （SI 制） [答案：21V] （5）楞次定律可以表述为 _______ _________。 [答案：感应电流的效果，总是反抗引起感应电流的原因] （6）变化的磁场和所产生的涡旋电场之间的关系表达式：_______ _________。 v dBr [答案： i   ds] s tdt （7）两任意形状的导体回路 1 和 2，通有相同的稳恒电流 I，则回路 2 中的电流 产生的磁场穿过回路 1 的磁通量 12，回路 1 中的电流产生的磁场穿过回路 2 的磁通 量 21，两者之间的关系为：_______ _________。 [答案： 12  21 ] （8）真空中一长直螺线管通有电流 I1时，储存的磁能为 W1，若螺线管中充以 相对磁导率r= 4 的磁介质，且电流增加为 I2=2I1，螺线管中储存的能量为 W2，则 W1：W2为________________。 [答案：1:16] 9.3 在磁感应强度 B 为 0.4T 的均匀磁场中放置一圆形回路，回路平面与 B 垂直， 回路的面积与时间的关系为：S=5t2+3(cm2),求 t=2s 时回路中感应电动势的大小？ 解：根据法拉第电磁感应定律得 d m dS  B10Bt2  dtdt  8104V 题 9.4 图 9.4 如题9.4图所示，载有电流I的长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导 线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O与导线相距 a．设半圆环以速度v平行导线平移．求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN 两 端的电压U M U N ．  解: 作辅助线MN ，则在MeNM 回路中，沿v方向运动时d m  0 ∴  MeNM  0 即 MeN  MN ab Ivab l 0ln 0又∵ MN vBcosd ab 2ab 所以 MeN 沿 NeM 方向， 大小为  0Iv a b ln 2a b  0 Iva b ln 2a b M点电势高于 N 点电势，即 U M U N  题 9.5 图 9.5 如题9.5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 dI 中的电流方向相反、大小相等，且电流以的变化率增大，求： dt (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 ba I da IIlbad a 00ldr ldr 0[lnln](1) m  bd 2π r 2π r2π bd d 0l d aba dI [lnln](2)  dt 2πdbdt 9.6 如题9.6图所示，长直导线通以电流I=5A，在其右方放一长方形线圈，两者共 面． 线圈长b =0.06m， 宽a=0.04m， 线圈以速度v=0.03m· s-1垂直于直线平移远离． 求： d =0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向． 题 9.6 图  解:AB、CD运动速度v方向与磁力线平行，不产生感应电动势． DA产生电动势  A   I  1 (vB)dl  vBb  vb0 D 2d BC产生电动势  C    0 I  2 (vB)dl  vb B 2π(ad) ∴ 回路中总感应电动势  1  2   0Ibv 1 1 () 1.6108V 2πdd a 方向沿顺时针． 9.7 长度为l的金属杆ab以速率v在导电轨道abcd 上平行移动．已知导轨处于均  匀磁场B中，B的方向与回路的法线成60°角(如题9.7图所示)，B的大小为B=kt (k 为正常)． 设t=0时杆位于cd 处， 求： 任一时刻t导线回路中感应电动势的大小和方向．  11 解: m BdS  Blvtcos60  kt2lvklvt2 22 dm ∴   klvt dt 即沿abcd 方向顺时针方向． 题 9.