发布时间 : 星期一 文章《大学物理学》电磁感应部分练习题(马)更新完毕开始阅读c989d4ebcad376eeaeaad1f34693daef5ef71383
《大学物理学》电磁感应部分自主学习材料 一、选择题：
1．图示为导线AB在均匀磁场中作下列四种运动，（1）垂直于磁场作平动；（2）绕固定端A作垂直于磁场转动；（3）绕其中心点O作垂直于磁场转动；（4）绕通过中心点O的水平轴作平行于磁场的转动。关于导线AB的两端产生的感应电动势哪个结论是错误的？（ ） （A）（1）有感应电动势，A端为高电势； （B）（2）有感应电动势，B端为高电势； （C）（3）无感应电动势； （D）（4）无感应电动势。
【提示：（3）虽切割磁感线，但A、B两端电势相等；（4）不切割磁感线，（1）和（2）切割磁感线，由右手定则，A端为高电势】
BBOBBOAAAA（1） （2） （3） （4）
8-1．如图所示，一根无限长直导线载有电流I，一个矩形线圈位于导体平面沿垂直于载流导线方向以恒定速率运动，则：（ ） （A）线圈中无感应电流；
（B）线圈中感应电流为顺时针方向； （C）线圈中感应电流为逆时针方向； （D）线圈中感应电流方向无法确定。
【提示：载流无限长直导线在其附近产生的磁场是非均匀的：B?变化，由右手定则，感应电流为顺时针方向】
Iv?0I，知矩形线圈内磁通量发生减小的2?r8-2．尺寸相同的铁环与铜环所包围的面积中，通以相同变化率的磁通量，则环中：（ ） （A）感应电动势不同, 感应电流不同；（B） 感应电动势相同，感应电流相同； （C）感应电动势不同, 感应电流相同；（D）感应电动势相同，感应电流不同。
【提示：铁环与铜环的电阻不同，所以感应电流不同】
4．一“探测线圈”由50匝导线组成，截面积S?4cm，电阻R=25Ω，放在均匀磁场中且线圈平面与磁场方向垂直，若把探测线圈迅速翻转90?，测得通过线圈的电荷量为
2?q?4?10?5C，则此均匀磁场磁感应强度B的大小为： （ ）
（A）0.01T； （B）0.05T； （C）0.1T； （D）0.5T。
【提示：由???d?dq?NBS?知?q?、??NBS及I?，∴B?0.05T】
dtdtRR??????8--3．如图所示，在圆柱形空间有一磁感强度为B的均匀磁场，
??o???B的大小以速率
dB变化，在磁场中有A、B两点，其间可放 dt?AB?置一直导线和一弯曲的导线，则有下列哪些情况：（ ）
（A）电动势只在直导线中产生； （B）电动势只在弯曲的导线中产生；
（C）电动势在直导线和弯曲的导线中都产生，且两者大小相等； （D）直导线中的电动势小于弯曲导线中的电动势。
【提示：连接OA、OB，构成三角形（直导线为底）和扇形（弯曲导线为底）。由???S?dB知弯曲导线为dt底的扇形产生的电动势大。注：由于涡旋电场方向与半径垂直，所以涡旋电场不会在半径上激发电动势，那么，回路上的电动势全部由底边产生】
6．如图所示，一根长为1m的细直棒ab，绕垂直于棒且过其一端a的轴以每秒2转的角速度旋转，棒的旋转平面垂直于0.5T的均匀磁场，则在棒的中点，等效非静电性场强的大小和方向为（ ）
（A）314V/m，方向由a指向b；（B）6.28 V/m，方向由a指向b； （C）3.14 V/m，方向由b指向a；（D）628 V/m，方向由b指向a。
【提示：由???B?dS11知??B??R2，可得：??B??R2??，由右手定则，a端为高电势】 dt22ab8-3．有两个线圈，线圈1对线圈2的互感系数为M21，而线圈2对线圈1的互感系数为M12。若它们分别流过i1和i2的变化电流，且
di1di?2，并设由i2变化在线圈1中产生的互感dtdt电动势为?12，由i1变化在线圈2中产生的互感电动势为?21，则论断正确的是：（ ） （A）M12?M21，?21??12；（B）M12?M21，?21??12； （C）M12?M21，?21??12；（D）M12?M21，?21??12。
【提示：两线圈相互的互感系数相等，有M12?M21，由?21?M21di1，知?21??12】 dt8-5．下列概念正确的是：（ ）
（A）感应电场也是保守场； （B）感应电场的电场线是一组闭合曲线； （C）?m?LI，因而线圈的自感系数与回路的电流成反比； （D）?m?LI，回路的磁通量越大，回路的自感系数也一定大。
【提示：由于
?Elk?dl?0，所以感生电场不是保守场；线圈的自感系数，只与线圈本身的物理性质有关】
8--2．如图所示两个环形线圈a、b互相垂直放置，当它们的电流I1、I2同时发生变化时，必有下列情况发生：（ ）
（A）a中产生自感电流，b中产生互感电流； （B）b中产生自感电流， a中产生互感电流； （C）a、b同时产生自感电流和互感电流； （D）a、b中只产生自感电流，不产生互感电流。
I1I2ba
【提示：由于环形线圈a、b互相垂直放置，a线圈的磁通量变化不会影响b线圈，反之亦然。无互感】
10． 有一长为l截面积为A的载流长螺线管绕有N匝线圈，设电流为I，则螺线管内的磁场能量近似为（ ）
2222222222（A）?0AIN/l；（B）?0AIN/(2l)；（C）?0AIN/l； （D）?0AIN/(2l)。
AlNN?0AN2I21?0I?I?【提示：由W??BH?dV知W?】 V22ll2l8--4．如图所示，有一平板电容器，在它充电时（忽略边缘效应），沿环路L1、L2磁场强度H的环流中，必有以下关系：（ ） （A）（C）
L1??L1H?dl?H?dl???L2（B）?H?dl?H?dl；
L1L1?L2H?dl； L2L1L2H?dl；（D）?H?dl?0。
【提示：显然，L1中围的是位移电流，L2围的是传导电流，由于全部位移电流等于传导电流，而L1中围面积小于电容器平板面积，所以，选C】
12．下列哪种情况的位移电流为零？（ ）
（A）电场不随时间变化； （B）电场随时间而变化； （C）交流电路； （D）在接通直流电路的瞬时。
【提示：由Id????D?dS知选A】 S?t8-4．关于位移电流,下述四种说法哪一种说法正确?（ ）
（A）位移电流是由变化的电场产生的； （B）位移电流是由变化的磁场产生的； （C）位移电流的热效应服从焦耳－楞次定律；（D）位移电流的磁效应不服从安培环路定理。
【提示：由Id????D?dS知选A】 S?t二、填空题
8-23．如图所示，一个小型圆形线圈A有N1匝， 横截面积为S，将此线圈放在另一半径为R（R>>r）， 匝数为N2的圆形大线圈B的中心，两者同轴共面， 则此二线圈的互感系数M为 。
【提示：设B中有电流i，则A中??N2可得：M?B?0i2R?S， ??N1N2?0i2RA?S，
?0N1N2S2R】
??2．有一磁矩为m的载流线圈，置于磁感应强度为B的均匀磁场中，m与B的夹角为?，
那么：当线圈由??0转到??180时，外力矩作的功为 。
【提示：由W??(m?B)?d???mBsin??d??2mB】
00??
8-24．如图所示，两同轴圆线圈A、C的半径 分别为R和r，匝数分别为N1、N2。两线圈相 距为d，若r很小，可认为A线圈在C处产 生的磁场是均匀的，则两线圈间的互感系数 为 。 【提示：设A中有电流i，在C处产生的磁感强度为： AdRrCBC?N2?0iR22(R?d)223，则?C?N2?0iR22(R?d)223??r2 ??N1N2?0iR22(R?d)223??r2，可得：M?N1N2?0R2?r22(R?d)223】
4. 如图a所示，自感线圈L1和L2串联顺接时， 总自感为： ； 如图b所示，自感线圈L1和L2串联反接时， 总自感为： 。
【提示：顺接的公式为：L?L1?L2?2L1L2， 反接的公式为：L?L1?L2?2L1L2】
aL1L2IabL1cdL2（a）顺接 Ibcd（b）反接
8-22．有两个直长螺线管AB和A'B'，它们绕 在同一个纸筒上。每一个线圈的自感均为L， （1）A和A'相接时，B和B'间的自感 L1= ；（2）A'和B相接时， A和B'间的自感L2= 。
AA'BB'【提示：（1）A和A'相接为反接，L1?0；（2）A'和B相接为顺接，L2?4L】
6． 电阻R＝2Ω的闭合导体回路置于变化磁场中，通过回路包围面的磁通量与时间的关系
2?3为?m?(5t?8t?2)?10(Wb)，则在t = 2 s至t = 3 s的时间内，流过回路导体横截面
的感应电荷qi? C。
【提示：由I?dq，???d?可得： ?q??1??，∴q??1(???)?1.65?10?3C】 i23dtdtRR7．如图，导体棒AC长l，在均匀磁场B中绕通 过O点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO′ 转动， （角速度?与B同方向），OC的长度为棒长的则A点比C点电势 。
【提示：由???B?16BO1。 3AO'CdS11221l1知??B??R2，可得：?1?B??(l)2?B?l2，?2?B??()2?B?l2，dt22392318?1??2?B?l2，A点电势比C点高】
8．半径 r = 0.1cm的圆线圈，其电阻为R=10 ?，匀强磁场垂直于线圈，若使线圈中有稳定