大物电磁学课后答案6

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1、16-1如图所示，两个同心共面的圆形闭合回路，问当开关合上的瞬间，小回路各段上受力方向如何？解：当K合上瞬间，大回路中电流增大这样小回路内部有一磁场方向向，磁感应强度增大的磁场，因而小回路中的感应电流是逆时针方向的，由安培定律可知，内环受一个方向指向圆心的内压力。第六章电磁感应和电磁波补充6.1一块金属板在均匀磁场中平移会不会产生感应电动势?会不会产生涡电流？若金属板在均匀磁场中旋转,情况怎样？解：当平板运动方向与磁力线平行时，不产生感应电动势；若不平行，则有感应电动势，但无涡流产生；若是旋转，则平板上各点速度所在平面与磁力线平行，无感应电动势，不平行则有电动势。2补充6.2有一个

2、铜环和一个木环，两环尺寸完全相同，放在同一变化磁场里，问在两环中的感应电动势和感生电场相同吗？解：产生的感应电场相同，电动势不同，铜环内有自由电子可形成感应电流，而木环在感应电场作用下受极化。6-2将一个超导材料作成的小薄片，放在永久磁铁的上方，它会悬浮起来。你能解释这种现象吗？解：处于超导态的材料电阻为零，电流分布在外表面上，内部磁场为零。实际超导电流产生磁场抵抗外磁场的侵入，因而超导材料受到一个排斥力，它与重力平衡而悬浮在磁场的上方。补充6.3在一个电子感应加速器中从上往下看，电子沿逆时针方向旋转，试问：在该加速器中磁场的方向？当电子正在受加速作用时，这个磁场随时间如何变化？解

3、：电子受的洛伦兹力是向心力可判断出磁场方向垂直向上。若电子在运动的方向上被加速，说明感应电场的方向是顺时针方向，由此推知磁场是随时间而增大的。36-3如图所示，通过回路的B线与线圈平面垂直，若磁通量按如下规律变化=6t2+8t+8，式中的单位是毫韦伯，t是以秒为单位。求当t=2秒时,（1）回路中感应电动势的大小是多少？（2）设R=2欧姆，R上电流I的大小及方向如何？解：6-4如图导体棒ab长1米,放在金属导轨上,整个装置放在B=0.5特斯拉的均匀磁场中，磁场方向与图面垂直。（1）若棒以4米/秒的速度向右运动，求棒的感应电动势大小和方向；（2）若棒ab到某一位置时，电路的电阻恰好

4、为0.2欧姆，求此时棒受的力（摩擦力略去);（3）比较外力作功的功率及所消耗的热功率。R4ab6-5如图一长为l的直导线弯折成夹角为120o相等长度的两部分，放在垂直于均匀磁场B的平面上，并绕其一端以角速度在此平面内旋转，求导线中感应电动势，并指出哪些电势高。120oO解:两部分获感应电动势相当于直线段OA感应电动势:直线段OA感应电动势:56-6如图金属ab长1米,以V=2.0米/秒的速度平行于一直导线运动,直导线中电流I=40安培.求棒中感应电动势大小,哪端电势高？Iab0.1m6-7如图一长直导线，通有电流I＝5.0安培，在与其相距d＝5.0厘米处放一矩形线圈，l＝4.0厘

5、米，宽A＝2.0厘米，共1000匝。线圈以速度v＝3.0厘米/秒，沿垂直于长直导线的方向向右运动，问该时刻线圈中感应电动势是多少？解：将矩形线圈分成AB、BC、CD、DA四段。则故IlvdaABCD而66-8若上题中的线圈不动,而直导线通有交变电流,i=5sin100t安培,求线圈中感应电动势。感应电动势为:7补充6.4如图所示，一平行导轨上放一质量为m的金属杆，长为l，导轨的一端与电阻R相连，其它部分的电阻可以忽略。整个装置放在均匀磁场B中，B与导线平面垂直，当杆以初速度V向右运动时，试求：（1）金属杆能移动的距离；（2）在此过程中R发出的焦耳热；（3）能否用能量守恒解释所得结

6、果。abR8补充6.5如图所示，法拉第圆盘发电机是一个在磁场中转动的导体圆盘。设圆盘的半径R，它的轴线与均匀外磁场B平行，旋转角速率为。求盘心到盘边的电势差，哪处电势高？当盘旋转方向反转时，电势的高低是否也会反过来？R96-9一环形密绕细型螺线管，每厘米上有40匝，铁芯截面积为3厘米2，磁导率，线圈中通有5毫安电流。试求（1）环中磁场强度H:（2）环中的磁感应强度B:（3）磁通量；（4）如果环上绕有2匝次级线圈，并且初级线圈中电流在0.1秒内由5安培均匀降到零,在次级线圈中产生的感应电动势是多少？解：由于线圈密绕磁场强度为磁感应强度为磁通量为感应电动势为106-10在圆柱形空间中

7、存在着均匀磁场，B的方向与柱的轴线平行，若B的变化率为dB/dt＝0.1特/秒，R＝10厘米，问自r＝5厘米、15厘米处的感应电场的电场强度为多大？若将一个电子放在r＝5厘米处，求开始时电子的加速度a。解：由于B的对称性r＝5厘米时r＝15厘米时加速度为（负号表示E为逆时针方向）116-11在半径R的圆柱形空间内存在一均匀磁场,磁场变化率dB/dt>0一长度位l的金属棒置于如图所示的位置，棒的一半在磁场内一半在磁场外（ab=bc），求棒两端的感应电动势ac。解法一用