第八章电磁感应电磁场

为m,电阻为R,长度为l,导轨的电阻略去不计, abcd形成电路. t=0时,v=0. 求:(1) 导线ab下滑的速度v与时间t的函数关系; (2) 导线ab的最大速度vm .

3 在半径为R的圆柱形空间中存在着均匀磁场B,B的方向与柱的轴线平行.有一长为2R

的金属棒MN放在磁场外且与圆柱形均匀磁场相切,切点为金属棒的中点,金属棒与磁场B的轴线垂直.如图15.6所示.设B随时间的变化率dB/dt为大于零的常量.求:棒上感应电动势的大小,并指出哪一个端点的电势高.

(分别用对感生电场的积分εi=?lEi·dl和法拉第电磁感应定律εi=-d?/dt两种方法解).

4. 电量Q均匀分布在半径为a,长为L(L>>a)的绝缘薄壁长圆筒表面上,圆筒以角速度?绕中心轴旋转.一半径为2a,电阻为R总匝数为N的圆线圈套在圆筒上,如图15.7所示.若圆筒转速按?=?0(1?t/t0)的规律(?0,t0为已知常数)随时间线性地减小,求圆线圈中感应电流的大小和流向.

5 两半径为a的长直导线平行放置,相距为d,组成同一回路,求其单位长度导线的自感系数L0.

6.如图所示,金属圆环半径为R,位于磁感应强度为B的均匀磁场中,圆环平面与磁场方向垂直。当圆环以恒定速度v在环所在平面内运动时,求环中的感应电动势及环上位于与运动方向垂直的直径两端a、b间的电势差

7.如图所示,长直导线中通有电流I?5.0A,在与其相距d?0.5cm 处放有一矩形线圈,共1000匝,设线圈长l?4.0cm,宽a?2.0cm。 不计线圈自感,若线圈以速度v?3.0cm/s沿垂直于长导线的方向向右 运动,线圈中的感生电动势多大?

8.如图所示,长直导线中通有电流强度为I的电流,长为l的金属棒ab与长直导线共面且垂直于导线放置,其a端离导线为d,并以速度v平行于长直导线作匀速运动,求金属棒中的感应电动势?并比较Ua、Ub的电势大小。

9.电流为I的无限长直导线旁有一弧形导线,圆心角为120, 几何尺寸及位置如图所示。求当圆弧形导线以速度v平行于长直

ABR × × O B × × M N a 2a z ? 2R 图15.6

L 图15.7

?O导线方向运动时,弧形导线中的动生电动势。

10.电阻为R的闭合线圈折成半径分别为a和2a的两个圆,如图所示,将其置于与两圆平面垂直的匀强磁场内,磁感应强度按

B?B0sin?t的规律变化。已知a?10cm,B0?2?10?2T,

??50rad/s,R?10?,求线圈中感应电流的最大值。

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