《静磁场及电磁感应》复习题
一、选择题
?1、在磁感强度为B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
??S 单位矢量n与B的夹角为? ,则通过半球面S的磁通量(取弯面向外为正)为 (A) ?r2B . (B) 2??r2B
(C) -?r2Bsin?? (D) -?r2Bcos? [ ]
??2、通有电流I的无限长直导线有如图三种形状,则P,Q,O各点磁感强度的大小BP,BQ,BO间的关系为:[ ]
(A) BP > BQ > BO (B) BQ > BP > BO
a Q I 2a (C)BQ > BO > BP (D) BO > BQ > BP I a P a O I I a a a I 3、把轻的正方形线圈用细线挂在载流直导线AB的附近,两者在同一平面内,直导线AB固定,线圈可以活动。当正方形线圈通以如图所示的电流时线圈将 [ ]
(A) 不动 A (B) 发生转动,同时靠近导线AB (C) 发生转动,同时离开导线AB I (D) 靠近导线AB I' B (E) 离开导线AB
4、无限长直导线在P处弯成半径为R的圆,当通以电流I时,则在圆心O点的磁感强度大小等于
?n ?B?0I?0I I R O (A) 2?R (B) ?R (C) 0
?0I11(1?)(1?)? (E)4R? (D) 2R?0I???OO? 转动(角速度与B同方向),BC的长度为棒长的1/3,则
P
5、如图所示,导体棒AB在均匀磁场B中?绕通过C点的垂直于棒长且沿磁场方向的轴
(A) A点比B点电势高 (B) A点与B点电势相等
(C) A点比B点电势低 (D) 有稳恒电流从A点流向B点
O A ?B O′ B ?6、圆铜盘水平放置在均匀磁场中,B的方向垂直盘面向上。当铜盘绕通过中心垂直于 盘面的轴沿图示方向转动时, ? B (A) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的相反方向流动 (B) 铜盘上有感应电流产生,沿着铜盘转动的方向流动
(C) 铜盘上产生涡流 O (D) 铜盘上有感应电动势产生,铜盘边缘处电势最高 I a I 二、选择题
O 1、在真空中,将一根无限长载流导线在一平面内弯成如图所示的形状,
2-3图
并通以电流I,则圆心O点的磁感强度B的值为_____________。 ? v
2、金属杆AB以匀速v =2 m/s平行于长直载流导线运动, I A B 导线与AB共面且相互垂直,如图所示。已知导线载有电流I = 40 A, 1 m 1 m 则此金属杆中的感应电动势?i =____________,
2-2图
C I
电势较高端为______。(ln2 = 0.69)
3、金属圆板在均匀磁场中以角速度??绕中心轴旋转 均匀磁场的方向平行于转轴,如图所示。 这时板中由中心至同一边缘点的不同曲线上 总感应电动势的大小_______,方向_____。
4、一导线被弯成如图所示形状,acb为半径
为R的四分之三圆弧,直线段Oa长为R。若此导线
? O B ?? O′ 2-3图 c ?? a b
?B 放在匀强磁场B中,B的方向垂直图面向内。导线以
O 角速度?在图面内绕O点匀速转动,则此导线中的动生电动势 ?i =__________,电势最高的点是__________________。
2-4图 。
三、计算题 1、一长直导线通有恒定电流 I,旁边有一单匝矩形线圈(与长直导线共面)。线圈 以匀速率 v 沿垂直导线的方向离开导线运动。设 t= 0 时,线圈位于图示位置。求:(1) 任意时刻 t 通过矩形线圈的磁通量Φ ;(2)图示位置时矩形线圈中的感应电动势 2、长直导线与矩形单匝线圈共面放置。导线与线圈的长边平行,矩形线圈的边长分别为 a 和 b,它到直导线的距离为 r。当矩形线圈中通电流 I?I0sin?t,求长直导线中的感应电动势;若t???T时,判断此时感应电动势的方向。 6
3、长度为 L 的导体棒 a b 在均匀磁场中,绕过 c 点并与棒垂直的轴以角速度ω 匀速 转 动 , ac = 3 / L, 求a、b两点之间的电势差。
4、如图所示,几种载流导线在平面内分布,电流均为I,它们在O点的磁感应强度大小各为多少?
3 I 2 R O
(a)
1 (b) I
1
2 R O 3 (c)
1 3
I
2 R
5、一无限长圆柱形铜导体(磁导率?0),半径为R,通有均匀分布的电流I (1)试求磁感应强度大小B的分布;
(2)今取一矩形平面(长为L,宽为R),位置如图中阴影部分所示,求通过该矩形平面的磁通量。
r I R dr L 6、有一同轴电缆,其尺寸如图所示。两导体中的电流均为I, 但电流的流向相反,导体的磁性可不考虑。试计算以下各处的磁感应强度:(1)r?R1 ;(2)
R1?r?R2;(3)R2?r?R3 ;(4)r?R3。
R1
R3
R2
7、如图所示,一根载流导线被弯成半径为R的1/4圆弧,放在磁感应强度为B的均匀磁场中,则载流导线所受的安培力为
8、一1/4圆周回路abca,通有电流I,圆弧部分的半径为R,置于磁感应强度为
B的均匀磁场中,磁感线与回路平面平行,如图所示,求:圆弧ab段导线所受的安培力大小;回路所受的磁力矩大小;判断方向。
a B
R c
b