大学物理练习题 自感(续) 互感 磁场的能量.pdf

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1、练习十七自感(续)互感磁场的能量一、选择题1.两个通有电流的平面圆线圈相距不远，如果要使其互感系数近似为零，则应调整线圈的取向，使：(A)两线圈平面都平行于两圆心的连线。(B)两线圈平面都垂直于两圆心的连线。(C)两线圈中电流方向相反。(D)一个线圈平面平行于两圆心的连线，另一个线圈平面垂直于两圆心的连线。2.对于线圈其自感系数的定义式为L=Φm/I。当线圈的几何形状，大小及周围磁介质分布不变，且无铁磁性物质时，若线圈中的电流变小，则线圈的自感系数L(A)变大，与电流成反比关系。(B)变小。(C)不变。(D)变大，但与电流不成反比关

2、系。3.一截面为长方形的环式螺旋管共有N匝线圈，其尺寸如图所示。则其自感系数为2(A)μ0N(b−a)h/(2πa)。2(B)[μ0Nh/(2π)]ln(b/a)。h2(C)μ0N(b−a)h/(2πb)。2ab(D)μ0N(b−a)h/[π(a+b)。4.一圆形线圈C1有N1匝，线圈半径为r。将此线圈放在另一半径为R(R>>r)，匝数为N2的圆形大线圈C2的中心，两者同轴共面。则此二线圈的互感系数M为(A)μ0N2N2πR/2。2(B)μ0N2N2πR/(2r)。2(C)μ0N2N2πr/(2R)。(D)μ0N2N2πr/2。5.

3、可以利用超导线圈中的持续大电流的磁场储存能量，要储存1kW⋅h的能量，利用1.0T的磁场需要的磁场体积为V，利用电流为500A的线圈储存1kW⋅h的能量，线圈的自感系数为L。则3(A)V=9.05m，L=28.8H。63(B)V=7.2×10m，L=28.8H。34(C)V=9.05m，L=1.44×10H。634(D)V=7.2×10m，L=1.44×10H。6.在圆筒形空间内有一匀强磁场，图是它的横截面图，图中有三点O、a、b，O为中心，a、b距O为ra、rb，且ra

4、、Ea、Eb的大小的关系是：O(A)E0=0，EaEa>Eb。27.细长螺线管的截面积为2cm，线圈总匝数N=200，当通有4A电流时，测得螺线管内的磁感应强度B=2T，忽略漏磁和两端的不均匀性，则该螺线管的自感系数为：(A)40mH。(B)0.1mH。(C)200H。(D)20mH。8.一圆形线圈C1有N1匝，线圈半径为r，将此线圈放在另一半径为R(R>>r)的圆形大线圈C2的中心，两者同轴，大线圈有N2匝，则此二线圈的互感系数M为(A

5、)μ0N1N2πR/2。2(B)μ0N1N2πR/(2r)。2(C)μ0N1N2πr/(2R)。(D)μ0N1N2πr/2。9.有两个长直密绕螺线管，长度及线圈匝数均相同，半径分别为r1和r2，管内充满均匀介质，其磁导率分别为μ1和μ2，设r1：r2=1：2，μ1：μ2=2：1，当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后，其自感系数之比L1：L2与磁能之比Wm1：Wm2分别为：(A)L1：L2=1：1，Wm1：Wm2=1：1。(B)L1：L2=1：2，Wm1：Wm2=1：1。(C)L1：L2=1：2，Wm1：Wm2=1：2。(D)L1：L

6、2=2：1，Wm1：Wm2=2：1。210.用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场能量的公式Wm=LI/2(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，且密绕的螺线环。(D)适用于自感系数L一定的任意线圈。11.如图所示，一导体棒ab在均匀磁场中沿金属导轨向右作匀加速运动，磁场方向垂直导轨所在平面。若导轨电阻忽略不计，并设铁芯磁导率常数，则达到稳定后电容器的M极板上a(A)带有一定量的正电荷。M××v(B)带有一定量的负电荷。N××v(C)带有越来越多的正电荷。b(D)带有越来越多的负电荷。12

7、.真空中两根很长的相距为2a的平行直导线与电源组成闭合回路如图所示。已知导线中的电流为I，则在两导线正中间某点P处的磁能密度为21⎛μ0I⎞(A)⎜⎟。⎜⎟μ0⎝2πa⎠21⎛μ0I⎞I•PI(B)⎜⎟。⎜⎟2μ0⎝2πa⎠2a21⎛μ0I⎞(C)⎜⎟。⎜⎟2μ0⎝πa⎠(D)0。13.面积为S和2S的两圆形线圈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表示，线圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通量用Φ12表示，则Φ21和Φ12的大小关系应为：II(A)Φ21=2Φ12。112(B)Φ21=Φ12

8、。2S(C)Φ21=Φ12。2S(D)Φ21>Φ12。14.两根很长的平行直导线，其间距离为a，与电源组成闭合回路如图。已知导线上的电流强度为I，在保持I不变的情况下，若将导线间距离增大，则空间的：I(A)总磁能将增大。(B)总磁能将