第三章 电磁感应习题
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v
B
第三章 电磁感应和暂态过程
一、选择题
1、对于法拉第电磁感应定律t
d d Φ
-
=ε,下列说法哪个是错误的 [ ] (A )负号表示ε与Φ的方向相反; (B )负号是楞次定律的体现;
(C )用上式可以确定感应电动势的大小和方向。 (D )以上说法均错.
2、将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,则不计自感时 [ ]
(A )铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势 (B )铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小 (C )铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大
(D )两环中感应电动势相等,铜环中有感应电流,木环中无感应电流。
3、如图所示,一矩形金属线框,以速度v
从无场空间进入一均匀磁场中,然后又从磁场中出来,到无场空间中.不计线圈的自感,下面哪一条图线正确地表示了线圈中的感应电流对时间的函数关系?(从线圈刚进入磁场时刻开始计时,I 以顺时针方向为正) [ ]
4、如图所示,长度为l 的直导线ab 在均匀磁场B 中以速度v
移动,直导
线ab 中的电动势为 [ ]
(A) Bl v (B) Bl v sin
(C) Bl v cos
(D) 0
5、在感应电场中电磁感应定律可写成t l E L
K d d d Φ
-=⎰⋅ ,式中K E 为感应电场的电场强度.此
式表明 [ ]
(A) 闭合曲线L 上K E
处处相等. (B) 感应电场是保守力场.
l
b
a v
α
I
O
(A)
I O
t
O
t (D)
O
t
(B)
O ω
θ
Z
A
B
(C) 感应电场的电场强度线不是闭合曲线. (D) 在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念. 6、如图示,一矩形线圈长宽各为b a ,,置于均匀磁场B 中,且B 随时间的变化规律为kt B B -=0,线圈平面与磁场方向垂直,则线圈内感应电动势大小为 [ ]
(A )()kt B ab -0 (B )0abB (C )kab (D )0 7、金属棒OA 在均匀磁场中绕OZ 作锥形匀角速旋转,棒长l ,与OZ 轴
夹角θ,角速度ω,磁感应强度为B
,方向与OZ 轴一致。OA 两端的电
势差是 [ ]
(A )θωcos Bl (B )θωsin 0Bl
(C )θω220cos 21Bl (D )θω2
20sin 2
1Bl
8、一闭合正方形线圈放在均匀磁场中,绕通过其中心且与一边平行的转轴OO ′转动,转
轴与磁场方向垂直,转动角速度为ω,如图所示.用下述哪一种办法可以使线圈中感应电流
的幅值增加到原来的两倍(导线的电阻不能忽略)? (A) 把线圈的匝数增加到原来的两倍. (B) 把线圈的面积增加到原来的两倍,而形状不变. (C) 把线圈切割磁力线的两条边增长到原来的两倍. (D) 把线圈的角速度ω增大到原来的两倍.
9、在圆柱形空间内有一磁感强度为B 的均匀磁场,如图所示,B
的大小以速率d B /d t 变化.有一长度为l 0的金属棒先后放在磁场的两个不同位置1(ab )和2(a 'b '),则金属棒在这两个位置时棒内的感应电动势的大小关系为 [ ]
(A) ε2=ε1≠0 (B) ε2>ε1
(C) ε2< ε1 (D) ε2=ε1=0
10、用导线围成如图所示的回路(以O 点为心的圆,加一直径),放在
轴线通过O 点垂直于图面的圆柱形均匀磁场中,如磁场方向垂直图面向里,其大小随时间减小,则感应电流的流向为 [ ]
11、有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为M 21,而线圈2对线圈1的互感系数为M 12.若
O
B
ω
a a'
O
b b'
l 0
⊗B
O I 1
(C)
O
I 1
I 1 (D)
I 1 I 1 (B) O I 1
I 2
I 3 O
(A) ⊗
⊗B
⊗B
⊗B
I 3 I 2
它们分别流过i 1和i 2的变化电流且
t
i
t i d d d d 21>,并设由i 2变化在线圈1中产生的互感电动势为12ε,由i 1变化在线圈2中产生的互感电动势为21ε,判断下述哪个论断正确 [ ]
(A) M 12 = M 21,2112εε= (B) M 12≠M 21,2112εε≠
(C) M 12 = M 21,2112εε> (D) M 12 = M 21,2112εε< 12、面积为S 和2 S 的两圆线圈1、2如图放置,通有相同的电流I .线圈1的电流所产生的通过线圈2的磁通用Φ21表示,线
圈2的电流所产生的通过线圈1的磁通用Φ12表示,则Φ21和Φ12的大小关系为[ ]
(A) Φ21 =2Φ12. (B) Φ21 >Φ12. (C) Φ21 =Φ12. (D) Φ21 =2
1
Φ12.
13、一个电阻为R ,自感系数为L 的线圈,将它接在一个电动势为ε(t )的交变电源上,线圈的自感电动势为t
I
L
L d d -=ε, 则流过线圈的电流为: [ ] (A) R t /)(ε (B) R t L /])([εε-
(C) R t L /])([εε+ (D) R L /ε
14、对于单匝线圈取自感系数的定义式为I L m /Φ=,当线圈的几何形状、大小及周围磁介
质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则线圈的自感系数L [ ]
(A) 变大,与电流成反比关系. (B) 变小. (C) 不变. (D) 变大,但与电流不成反比关系. 15、如图,线圈P 的自感和电阻分别是线圈Q 的两倍,两线圈间的互感忽略不计,则P 与Q 的磁场能量的比值为
(A) 4 (B) 2 (C) 1 (D) 1/2
二、填空题
1、如图所示,U 形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m 的金属棒ab ,ab 与导轨间的动摩擦因数为μ,它们围成的矩形边长分别为L 1、L 2,回路的总电阻为R 。从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间
均匀变化的匀强磁场B=kt ,(k>0)那么在t=____ _________时,金属棒开始移动。
P
Q
ε
1
2
S 2 S
I
I