大学物理C-练习四稳恒电流的磁场电磁感应定律

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1、一、填空题练习四稳恒电流的磁场、电磁感应定律1.如图所示，均匀磁场的磁感应强度为庐0.27；方向沿/轴正方向，则通过必加面的磁通量为—0.024脳,通过〃efo面的磁通量为0,通过aefd^的磁通量为—0.024他o2.如图所示，两根无限长载流直导线相互平行，通过的电流分别为7■和则“()(厶一人)，加=“0(”2+‘I)3.试写出下列两种情况的平面内的载流均匀导线在给定点P处所产主的磁感强度的大小.(1)B=如87?'(2)B=04•感应电场是由变化的磁场产生的，它的电场线是闭合曲线5.如图所示，一段长度为

2、/的直导线•於；水平放置在载电流为/的竖直长导线旁与竖直导线共面，并从静止由图示位置自由下落，则广秒末导线两端的电势差UM-UN—•八M727TaI】二、选择题1.一载有电流I的细导线分别均匀密绕在半径为R和r的长直圆筒上形成两个螺线管(R=2r)，两螺线管单位长度上的匝数相等。两螺线管中的磁感应强度大小BR和Br应满足：(B)(A)BR=2Br(B)BR=Br(C)2BR=Br(D)BR=4Br2.磁场的高斯定理^BdS=0说明了下面的哪些叙述是正确的？(A)曰穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应

3、线条数；b穿入闭合曲面的磁感应线条数不等于穿出的磁感应线条数；c一根磁感应线可以终止在闭合曲面内；d一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。(A)ad；(B)ac(C)cd；(D)abc1.如图所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面$当曲面S向长直导线靠近时，穿过曲面S的磁通量①和面上各点的磁感应强度〃将如何变化？(D)(A)①增大，〃也增大；(B)①不变，〃也不变；(C)①增大,E不变；(D)①不变，〃增大&如图所示，导体棒/〃在均匀磁场〃中绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴00’转动(角速度狛鸟同

4、方向)訣的长度为棒长硝，则⑷(A)弭点比〃点电势高.(B)力点与〃点电势相等.⑻M点比〃点电势低.(D)有稳恒电流从/点流向〃点9.在磁感强度为〃的均匀磁场中作一半径为厂的半球面S,S边线所在平面的法线方向单位矢量/?与B的夹角为日,则通过半球而铀勺磁通量(取弯而向外为正)为(D)(A);rr2B..(B)2兀fB.(0-7rr2Bsina.(D)一处cosa10.图为四个带电粒子在0点沿相同方向垂直于磁感线射入均匀磁场后的偏转轨迹的照片.磁场方向垂直纸面向外，轨迹所对应的四个粒子的质量相等，电荷大小也相等,

5、则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是(C)(A)0a.(B)Ob.(C)0c.(D)Od.四、计算题1.在真空中将一根细长导线弯成如图所示的形状(在同一平面内，由实线表示)，乔大圆弧氏的半径林小圆弧趾的半径为孰求圆心。处的磁感强度云的大小和方向.解：解：(1)而，CD,~EF三条直线电流在0点激发的磁场零;⑵曦=弘〃8/?Bdb=M&R•••B=g%=g°6R8R24/?方向为从0点穿出纸面指向读者.导线2中电流在户点的磁感强度为5=—(l+sin&)4兀acos0艮方向垂直纸血向外.itAlOsin100解

6、：方法(一)如图，距离长直导线为I•处的磁感应强度为:B=妒,选回路的绕行方向为顺时什方向,则通过窄条面积ds的磁通虽为：=Bds=Idr为矩形线圈料离长直导线为R时，通过业形线圈的磯通量为AxR+adInIRdtfl1R+a)dt(1R则：£=-占IIdtIn=1x2x10-x5.0x04x2x^-^1^^=2xlO-6(V)戶点的总磁感强度为B=B._B严—如一(1+sin&—cos&)*■4加cos0鸟的方向垂直纸面向外.1.如图所示，一无限长直导线通有电流I=5.0A,—矩形单匝线圈与此长直导线共面

7、。设矩形线圈以V=2.0m/s的速度垂直于长直导线向右运动。已知：l=0.40m,a二0.20m,d二0.20m。1.求矩形线圈中的感应电动势。2.若若线圈保持不动，而长直导线中的电流变为交变电流，求线圈中的感应电动势。(不计线圈的口感)解：⑴(2)如图，长直导线的磁感应强度为:选回路的绕行方向为顺时针方向，则通过窄条面积ds的磁通暈为：■d①=Bds=—Idr2分2兀厂通过矩形线圈的磁通量为则:=_nd^=_Adt2兀1Q色ddt-1000x2xl0'7x0.05xln0.05+0.20_005xlOxlO

8、O/rcoslOO加=-021cos100^(V)4分5.如图所示，一根长为厶的金属细杆ab绕竖直轴OiCh以角速度Q在水平而内旋转.0】02在离细杆a端厶/5处.若已知地磁场在竖直方向的分量为B・求”两端间的电势差/-Uh.解：丽间的动生电动势:4L/5(vxB)Jdl=04L/51°16伽如严孑）r哋2b点电势高于O点.乔间的动生电动势:厶/5_L/5

9、£2=J(vxB)aii=JcoBldl=