大学物理课后习题答案(下)

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1、大学物理课后习题答案(下)《大学物理》练习题No.13感生电动势班级__________学号__________姓名__________成绩_________说明：字母为黑体者表示矢量一、选择题1.如图13.1所示，均匀磁场被局限在无限长圆柱形空间内，且成轴对称分布，图为此磁场的截面，磁场按dB/dt随时间变化，圆柱体外一点P的感应电场Ei应[B](A)等于零.×××B(B)不为零，方向向上或向下.××××P(C)不为零，方向向左或向右.×××(D)不为零，方向向内或向外.(E)无法判定.图13.12.一无限长直螺线管内放置两段与其

2、轴垂直的直线导体，如图13.2所示为此两段导体所处的螺线管截面，其中ab段在直径上，cd段在b9一条弦上，当螺线管通电的瞬间（电流方向如图）则ab、cd两段导体Ia中感生电动势的有无及导体两端电位高低情况为：[D]？cd(A)ab中有感生电动势，cd中无感生电动势，a端电位高.(B)ab中有感生电动势，cd中无感生电动势，b端电位高.图13.2(C)ab中无感生电动势，cd中有感生电动势，d端电位高.(D)ab中无感生电动势，cd中有感生电动势，c端电位高.3.圆电流外有一闭合回路，它们在同一平面内，ab是回路上的两点，I如图13.

3、3所示，当圆电流I变化时，闭合回路上的感应电动势及a、abb两点的电位差分别为：[A](A)闭合回路上有感应电动势，但不能引入电势差的概念.图13.3(B)闭合回路上有感应电动势，Ua－Ub?0.(C)闭合回路上有感应电动势，Ua－Ub?0.(D)闭合回路上无感应电动势，无电位差.BO4.匝数为N的矩形线圈长为a宽为b,置于均匀磁场B中.线圈以CD角速度?旋转,如图13.4所示,当t=0时线圈平面处于纸面,且AC边a9向外,DE边向里.设回路正向ACDEA.则任一时刻线圈内感应电动势为[B]bEA(A)?abNB?sin?t(B)a

4、bNB?cos?tO?图13.4(C)abNB?sin?t(D)?abNB?cos?t二.填空题1.单位长度匝数n=5000/m，截面S=2×10?3m2的螺绕环（可看作细螺绕环）套在一匝数为N=5，电阻R=2.0?的线圈A内（如图13.5），如使螺绕环内的电流I按每秒减少20A的速率变化，则线圈A内产生的感应电动势为1.26?10V伏，感应电流为5.3?10线圈A某一截面的感应电量为1.26?10C库仑.?3?3?4A安，两秒内通过2.在圆柱形空间内，有一均匀磁场的变化方向如图13-6，磁场中两点间有直导线AB及弧形I导线AB，则

5、两导线中感应电动势较大的是弧形导线AB。0BA图13-6Bb0?NA60°M图13.5L1L2图8-19图8-14图8-15三.计算题1.均匀磁场被限制在无限长圆柱形空间，如图13-7，磁场方向为沿轴线并垂直图面向里，磁场大小既随到轴线的距离r成正比而变化，又随时间t作正弦变化，即B?B0rsin?t，B0、?均为常数。若在磁场内放一半径为a的金属圆环，环心在圆柱状磁场轴线上，求金属环中的感生电动势解：金属环中的感生电动势?ad?dB??????dS??B0?rcos?t2?rdr90dtdt??????a?????R?2?a3B0

6、?cos?t所以，??3图13-72.在半径为R的圆柱形空间中存在着均匀磁场B，B的方向与轴线平行，有一长为l0的金属棒AB，置于该磁场中，如图13-8所示，当dB/dt以恒定值增长时，求金属棒上的感应电动势，并指出A、B点电位的高低.dB?0时，可知Ei为一系列同心圆，即解：根据磁场B柱对称，当dt×××BO××××B×××Ei与半径正交，故沿半径方向不会产生感生电动势，即?oA??oB?0，A这样在回路OAB中的电动势为图13-8?oAB??oA??AB??OB??AB?AB为AB部分内的电动势。由上面分析可知?AB??OAB?

7、S1dBdtS1为三角形OAB的面积，据题设，S1?l04R2?l024,?AB因为22dBl04R?l0dB?S1?dt4dtdB?0，由楞次定律可判定B端电位高。dt《大学物理》练习题No.14自感互感班级____________学号__________姓名_______________成绩________一、选择题1.9在一中空圆柱面上绕有两个完全相同的线圈aa′和bb′，当线圈aa′和bb′如图(1)绕制及联结时，ab间自感系数为L1；如图(2)彼此重叠绕制及联结时，ab间自感系数为L2，则：[A](A)L1=L2=0。(C

8、)L1=0，L2?0。(B)L1=L2?0。(D)L1?0，L2=0。a?a’??b?b’a??b图(2)a’??b’图(1)2.面积为S和2S的两圆线圈1、2如图放置，通有相同的电流I。线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通量用Φ21