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时间:2018-01-23
《电磁学第9、10章习题参考答案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第9、10章磁介质电磁感应441.如图所示,图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ线分别表示不同磁介质的B-H关系曲线,虚线是关系曲线,那么表示顺磁质的线是(),表示抗磁质的线是(),表示铁磁质的的线是()。第一条线表示铁磁质。铁磁质的B和H不是正比关系,开始,随着磁化场H的增加,介质中的B迅速增加,接近饱和时,H增加,B增加得慢,B-H关系是一条曲线。第二条和第三条分别表示顺磁质和抗磁质。对于非铁磁质,B和H成正比,反映在图上是直线。由于顺磁质的附加场与外电场方向一致,抗磁质的附加场与外电场方向相反,所以,对于同样的H,顺磁质中
2、的B应当比抗磁质中的B更大,因此第二条表示顺磁质,第三条表示抗磁质。2.把两种不同的磁介质放在磁铁的两个不同名磁极之间,磁化后也成为磁体,但两极位置不同,如图所示。则(A)(a)是顺磁质,(b)抗磁质;(B)(a)是顺磁质,(b)顺磁质;(C)(a)是抗磁质,(b)顺磁质;(D)(a)是抗磁质,(b)抗磁质。选(C)。磁介质磁化后将成为一个磁体,磁力线从N极发出,在介质外进入S极,而在介质内从S极到N极构成闭合线。故(a)是抗磁质,介质(a)磁化后附加场方向从右向左,与外场(从左向右)的方向相反。(b)顺磁
3、质,因为介质(b)磁化后附加场方向与外场的方向相同,均为从左向右。3.一闭合圆形线圈在均匀磁场中运动,在下列几种情况下那些会产生感应电流()(A)线圈沿磁场方向平移;(B)线圈沿垂直磁场方向平移;(C)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行;(D)线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直。4(A)、(B)、(C)问中当闭合圆形线圈运动时,穿过线圈的磁通量不发生变化,线圈中的感应电动势为零,所以不产生感应电流。(D)问中当闭合圆形线圈运动时,穿过线圈的磁通量发生了变化,线圈中产生了感应电动势,所以产生了
4、感应电流。4.如图所示,M为一闭合金属轻环,当右侧线圈通以如下所说哪种情况的电流时,将在环内产生图示方向的感生电流,同时环向线圈方向移动()(A)电流由b点流入,a点流出,并逐渐减少;(B)电流由a点流入,b点流出,并逐渐减少;(C)电流由b点流入,a点流出,并逐渐增大;(D)电流由a点流入,b点流出,并逐渐增大。答案为(A)。环M向右移动,可判断线圈内磁力线的方向由右向左,即电流由b点流入,a点流出;根据环内感应电流的方向,应用楞次定律可判断线圈内的磁通量在减少。5.如图所示,一矩形线圈以一定的速度ν穿过
5、一均匀磁场,若规定线圈中感应电动势ε沿顺时针方向为正值,图中哪个图正确表示了线圈中的ε和x的关系?()答案(a)依题意,回路中的感应电动势由导线切割磁力线确定,即ε=Blv。当线圈右边进入磁场,右边导线切割磁力线,动生电动势的方向由右手定则判断,方向逆时针;整个线圈进入磁场,磁通量无变化,感应电动势为零;当线圈右边从磁场中穿出,左边导线切割磁力线,动生电动势的方向由右手定则判断,方向顺时针。6.真空中一均匀磁场的能量密度与一均匀电场的能量密度相等,已知B=0.5T,则电场强度为()依题意,有0E2==8.8
6、5×10-12C2N-1m-2=4×10-7mA4E=1.5×108vm-17.如图所示直角三角形金属PQS框放在均匀磁场中,平行于边PQ,PQ边长为b,PQ边与QS边夹角为,当金属框绕PQ边以角速度转动时,求各边的感应电动势和回路的总感应电动势。解:本题先求回路的总感应电动势,再求各边的感应电动势较为方便。(1)在线圈旋转过程中,磁力线总与线圈平面平行,通过线圈的磁通量恒为零,其感应电动势(2)求各边的动生电动势:,PQ边:v=0,所以其动生电动势。PS边:即其中QS边的动生电动势-8.一矩形导体回路AB
7、CD放在均匀外磁场中,磁场的磁感应强度的大小为B=6.0×Gs,与矩形平面的法线夹角;回路的CD段长为,以速度v=5.0m/s平行于两边向外滑动,如图所示。试求回路中的感应电动势,并指出感应电流的方向。解:回路中的感应电动势为=B=-6.0×=1.5负号表示的方向(非静电力的方向)为,这个方向就是感应电流的方向。9.限制在圆柱形体积内的均匀磁场,磁感应强度为,方向如图所示。圆柱的半径为R,的数值以的恒定速率减小。当电子分别位于磁场中a点、b点与c点时,假定r=0.5m,求电子获得的瞬时加速度的大小和方向。解
8、:本题先用求出涡旋电场分布,再由求出电子的加速度。线是围绕轴线b的同心圆,为常量,面积元的方向取得与4的方向一致,这样由得,电子位于b点,因r=0,=0,其加速度ab=0电子位于a点,其加速度aa==()=方向是水平向左电子位于c点的加速度ac方向是水平向右因=-,则线的方向是顺时针的。电子带负电,其加速度方向与相反,故有以上结果。8无限长直导线AB与矩形线圈abcd在同一平面内,如图所示,求两者之间的互感M。解
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