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1、大学物理C练习四稳恒电流的磁场电磁感应定律专业班级： 学号： 姓名： 成绩： 一、填空题 1 如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T，方向沿x轴正方向，则通过练 习 四 稳恒电流的磁场、电磁感应定律 y40cmb30cmeabod面的磁通量为_0.024Wb _，通过befo面的磁通量为_0_，通过aefd面的磁通量为_0.024Wb_。 2. 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I1和I2。则vBa30cmo50cmdfxzvvvvBdl=_m0(I2-I1)_，Bdl=_m0(I2+I1)_。 L1L2I1L2I23. 试写出下列两种情况的平面内的载流均匀导线在给
2、定点P处所产生的磁感强度的大小. (1) B = (2) B = 0 。 4 感应电场是由 变化的磁场 产生的，它的电场线是 闭合曲线 。 L1m0I8R ； 5. 如图所示，一段长度为l 的直导线MN，水平放置在载电流为I 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t 秒末导线两端的电势差 UM-UN_-二、选择题 m0Iga+ltln_ 2pa1. 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，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) BR=2Br BR=Br2BR=Br BR=4Br vv
3、2 磁场的高斯定理BdS=0说明了下面的哪些叙述是正确的？ a 穿入闭合曲面的磁感应线条数必然等于穿出的磁感应线条数； 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； 1 专业班级： 学号： 姓名： 成绩： d 一根磁感应线可以完全处于闭合曲面内。 ad； ac； cd； ab。 3. 如图所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S，当曲面S向长直导线靠近时，穿过曲面S的磁通量F和面上各点的磁感应强度B将如何变化？ F增大，B也增大； F不变，B也不变； F增大，B不变； F不变，B增大 8. 如图所示，导体棒AB 在均匀磁场B 中 绕通过
4、C 点的 垂直于棒长且沿磁场方向的轴OO转动，BC 的长度为棒长的，则 (A) 3(A) A点比B点电势高 (B) A点与B点电势相等 (B) A点比B点电势低 (D) 有稳恒电流从A点流向B点 9. 在磁感强度为Bv的均匀磁场中作一半径为r的半球面S，S 边线所在平面的法线方向单位矢量nvv与Bv的夹角为a ，则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为 (D) (A) prB . (B) 2prB(C) -prBsina (D) -prBcosa 10.图为四个带电粒子在O 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
5、相等，则其中动能最大的带负电的粒子的轨迹是( C ) (A) Oa (B) Ob(C) Oc (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)，2222ur1AB=EF=R，大圆弧BC的半径为R，小圆弧DE的半径为R，求圆心O 处的磁感强度B的2大小和方向 解：解：(1) AB，CD，EF 三条直线电流在O 点激发的磁场零； (2) BBC=m0I8R BDB=m0I6R BO=m0I6R-m0I8R=m0I24R方向为从O 点穿出纸面指向读者 导线2中电流在P点的磁感强度为B2=m0I4pacosq(1+sinq) rB2方向垂直纸面向外
6、2 专业班级： 学号： 姓名： 成绩： P点的总磁感强度为B=B2-B1=m0I4pacosq(1+sinq-cosq) rB的方向垂直纸面向外 4. 如图所示，一无限长直导线通有电流I=5.0A，一矩形单匝线圈与此长直导线共面。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=0.20m, d=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 ( ( ( ( i t A 10sin 100 ( ( ( (求线圈中的感应电动势。 , 解： 如图，长直导线的磁感应强度为： B=m0i，2分 2pr选回路的绕行
7、方向为顺时针方向，则通过窄条 面积ds的磁通量为： dF=Bds=m0ildr2分 2pr3 通过矩形线圈的磁通量为 专业班级： 学号： 姓名： 成绩： F=dF=d+adm0ildr 2prdr r d I a l =m0id+alln2pd3分 则：e=-nmd+ldidF=-n0lln 2pddtdt-70.05+0.20=-10002100.05ln10100pcos100pt 0.05=-0.21cos100pt(V) 4分 5.如图所示，一根长为L的金属细杆ab绕竖直轴O1O2以角速度w在水平面内旋转O1O2在离细杆a 端L /5 处若已知地磁场ur在竖直方向的分量为B求ab两端间的电势差Ua-Ub 解：Ob间的动生电动势： 4L5e1=0rurr4L51416(uB)dl=wBldl=wB(L)2=wBL2 25500b点电势高于O点 Oa间的动生电动势： L5e2=0rurrL5111(uB)dl=wBldl=wB(L)2=wBL2 25500a点电势高于O点 Ua-Ub=e2-e1=116153wBL2-wBL2=-wBL2=-wBL2 50505010 4 专业班级： 学号： 姓名： 成绩： 5
