磁场电磁感应试题有答案2
大学物理 磁场、电磁感应练习题
磁场、电磁感应练习题一、选择题1. 两条无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，I 以tId d 的变化率增长。
一矩形线圈位于导线平面内（如图）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不确定. [ ]2. 四条皆垂直于纸面的载流细长直导线，每条中的电流强度皆为I ，这四条导线被纸面截得的断面，如图所示。
它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶，每条导线中的电流流向如图所示。
则在图中正方形中心点O 的 磁感强度的大小为:(A)B=aπμ02I. (B)B=I aπμ220(C)B=0. (D)B=I aπμ0[ ]3.顺磁物质的磁导率：(A)比真空的磁导率略小。
（B ）比真空的比磁导率略大。
（C ）远小于真空中的磁导率。
（D ）远大于真空的磁导率。
[ ] 4.在均匀磁场中，有两个平面线圈，其面积A 1= 2A 2，通有电流I 1=2 I 2，它们所受的最大磁力矩之比M 1/M 2等于：（A ）1. （B ）2. （C ）4. （D ）1/4.5.在感生电场中电磁感应定律可写成 dt d l d E Lk Φ-=⋅→→⎰ ，式中→k E 为感生电场的电场强度。
此式表明：（A ）闭合曲线L 上→k E 处处相等。
（B ）感生电场是保守场。
（C ）感生电场的电场线不是闭合曲线。
（D ）在感生电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。
[ ] 6. 无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆，当通以电流I 时，求在圆心O 点的磁感强度大小于: [ ] )11(4)()11(2)(0)(4)(2)(0000πμπμμπμ+-RIE RID C RIB RI A二、1图二、填空题1.两根长直导线通有电流I ，图示有三种环路，在每种情况下⎰⋅ll Bd 等于（对环路a ）； （对环路b ）； （对环路c ）；2 .一带电粒子平行磁场线射入匀强磁场，则它作 运动； 一带电粒子垂直磁场线射入匀强磁场，则它作 运动；一带电粒子与磁场线成任意角射入匀强磁场，则它作 运动。
磁场与电磁感应习题及答案
一 选择题 (共36分)1. (本题 3分)(2734) 两根平行的金属线载有沿同一方向流动的电流．这两根导线将： (A) 互相吸引． (B) 互相排斥．(C) 先排斥后吸引． (D) 先吸引后排斥． ［ ］2. (本题 3分)(2595) 有一N 匝细导线绕成的平面正三角形线圈，边长为a ，通有电流I ，置于均匀外磁场B v中，当线圈平面的法向与外磁场同向时，该线圈所受的磁力矩M m 值为 (A) 2/32IB Na ． (B) 4/32IB Na ．(C) °60sin 32IB Na ． (D) 0． ［ ］3. (本题 3分)(2657) 若一平面载流线圈在磁场中既不受力，也不受力矩作用，这说明： (A) 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行． (B) 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向平行． (C) 该磁场一定均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直．(D) 该磁场一定不均匀，且线圈的磁矩方向一定与磁场方向垂直．［ ］4. (本题 3分)(2404) 一导体圆线圈在均匀磁场中运动，能使其中产生感应电流的一种情况是 (A) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向平行． (B) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直． (C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移．(D) 线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移． ［ ］5. (本题 3分)(5137) 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，当不计环的自感时，环中(A) 感应电动势不同． (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． ［ ］6. (本题 3分)(1932) 如图所示，一矩形金属线框，以速度vv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)[ ] BvIO(D)IO (C)O (B)I7. (本题 3分)(2417) 对于单匝线圈取自感系数的定义式为L =Φ /I ．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． ［ ］8. (本题 3分)(2752) 在真空中一个通有电流的线圈a 所产生的磁场内有另一个线圈b ，a 和b 相对位置固定．若线圈b 中电流为零(断路)，则线圈b 与a 间的互感系数： (A) 一定为零． (B)一定不为零．(C) 可为零也可不为零, 与线圈b 中电流无关． (D) 是不可能确定的．［ ］9. (本题 3分)(2421) 已知一螺绕环的自感系数为L ．若将该螺绕环锯成两个半环式的螺线管，则两个半环螺线管的自感系数(A) 都等于L 21． (B) 有一个大于L 21，另一个小于L 21．(C) 都大于L 21． (D) 都小于L 21． ［ ］对于单匝线圈取自感系数的定义式为L =Φ /I ．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． ［ ］11. (本题 3分)(5675) 真空中一根无限长直细导线上通电流I ，则距导线垂直距离为a 的空间某点处的磁能密度为(A) 2002(21a I πµµ (B) 2002(21aI πµµ (C) 20)2(21I a µπ (D)2002(21aI µµ ［ ］12. (本题 3分)(2415) 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［ ］二 填空题 (共76分)13. (本题 3分)(5303) 一平面试验线圈的磁矩大小p m 为1×10-8 A ·m 2，把它放入待测磁场中的A 处，试验线圈如此之小，以致可以认为它所占据的空间内场是均匀的．当此线圈的p m 与z 轴平行时，所受磁力矩大小为M =5×10-9 N ·m ，方向沿x 轴负方向；当此线圈的p m 与y 轴平行时，所受磁力矩为零．则空间A 点处的磁感强度B v的大小为____________，方向为______________．14. (本题 5分)(2066) 一带电粒子平行磁感线射入匀强磁场，则它作________________运动．一带电粒子垂直磁感线射入匀强磁场，则它作________________运动． 一带电粒子与磁感线成任意交角射入匀强磁场，则它作______________运动.如图所示，一半径为R ，通有电流为I 的圆形回路，位于Oxy 平面内，圆心为O ．一带正电荷为q 的粒子，以速度v v沿z 轴向上运动，当带正电荷的粒子恰好通过O 点时，作用于圆形回路上的力为________，作用在带电粒子上的力为________．16. (本题 5分)(2070) 截面积为S ，截面形状为矩形的直的金属条中通有电流I ．金属条放在磁感强度为B v 的匀强磁场中，B v的方向垂直于金属条的左、右侧面(如图所示)．在图示情况下金属条的上侧面将积累____________电荷，载流子所受的洛伦兹力f m =______________．(注：金属中单位体积内载流子数为n )17. (本题 5分)(2580) 电子质量m ，电荷e ，以速度v 飞入磁感强度为B 的匀强磁场中，v v与B v 的夹角为θ ，电子作螺旋运动，螺旋线的螺距h =________________________，半径R =______________________．18. (本题 3分)(2387) 已知面积相等的载流圆线圈与载流正方形线圈的磁矩之比为2∶1，圆线圈在其中心处产生的磁感强度为B 0，那么正方形线圈(边长为a )在磁感强度为B v的均匀外磁场中所受最大磁力矩为______________________．19. (本题 3分)(2096) 在磁场中某点放一很小的试验线圈．若线圈的面积增大一倍，且其中电流也增大一倍，该线圈所受的最大磁力矩将是原来的______________倍．20. (本题 5分)(2603) A 、B 、C 为三根共面的长直导线，各通有10 A 的同方向电流，导线间距d =10 cm ，那么每根导线每厘米所受的力的大小为=l F Ad d ______________________， =l F Bd d ______________________， =lF Cd d ______________________． (µ0 =4π×10-7 N/A 2) I半径为a 的无限长密绕螺线管，单位长度上的匝数为n ，通以交变电流i =I m sin ωt ，则围在管外的同轴圆形回路(半径为r )上的感生电动势为_____________________________．22. (本题 5分)(2702) 如图所示，一直角三角形abc 回路放在一磁感强度为B 的均匀磁场中，磁场的方向与直角边ab 平行 ，回路绕ab 边以匀角速度ω旋转 ，则ac 边中的动生电动势为__________________________，整个回路产生的动生电动势为____________________________．v23. (本题 3分)(2692) 有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上，则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________．24. (本题 3分)(2525) 一自感线圈中，电流强度在 0.002 s 内均匀地由10 A 增加到12 A ，此过程中线圈内自感电动势为 400V ，则线圈的自感系数为L =____________．25. (本题 4分)(2619) 位于空气中的长为l ，横截面半径为a ，用Ｎ匝导线绕成的直螺线管，当符合________和____________________的条件时，其自感系数可表成V I N L 20)/(µ=，其中V 是螺线管的体积．26. (本题 3分)(2624) 一个中空的螺绕环上每厘米绕有20匝导线，当通以电流I =3 A 时，环中磁场能量密度w =_____________ ．(µ 0 =4π×10-7 N/A 2)27. (本题 3分)(5678) 真空中一根无限长直导线中通有电流I ，则距导线垂直距离为a 的某点的磁能密度w m =________________．有两个长度相同，匝数相同，截面积不同的长直螺线管，通以相同大小的电流．现在将小螺线管完全放入大螺线管里(两者轴线重合)，且使两者产生的磁场方向一致，则小螺线管内的磁能密度是原来的__________倍；若使两螺线管产生的磁场方向相反，则小螺线管中的磁能密度为____________(忽略边缘效应)．29. (本题 4分)(2180) 写出麦克斯韦方程组的积分形式：_____________________________，_____________________________， _____________________________，_____________________________．30. (本题 3分)(2198) 坡印廷矢量S v的物理意义是：_____________________________________________________________； 其定义式为 _____________________ ．31. (本题 3分)(2339) 反映电磁场基本性质和规律的积分形式的麦克斯韦方程组为∫∫⋅=VSV S D d d ρv v， ① ∫∫⋅⋅∂∂−=SL S t B l E v vv v d d ， ②0d =∫⋅S S B vv ， ③ ∫⋅∫⋅∂∂+=SL S t DJ l H v vv v v d )(d ． ④试判断下列结论是包含于或等效于哪一个麦克斯韦方程式的．将你确定的方程式用代号填在相应结论后的空白处．(1) 变化的磁场一定伴随有电场；__________________(2) 磁感线是无头无尾的；________________________ (3) 电荷总伴随有电场．__________________________在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中, 沿闭合环路l (设环路包围的面积为S )=∫⋅ll H vv d __________________________________________．=∫⋅ll E vv d __________________________________________．三 计算题 (共46分)33. (本题10分)(2737) 两根平行无限长直导线相距为d ，载有大小相等方向相反的电流I ，电流变化率d I /d t =α >0．一个边长为d 的正方形线圈位于导线平面内与一根导线相距d ，如图所示．求线圈中的感应电动势E ，并说明线圈中的感应电流是顺时针还是逆时针方向．34. (本题10分)(2409) 如图所示，一半径为r 2电荷线密度为λ的均匀带电圆环，里边有一半径为r 1总电阻为R 的导体环，两环共面同心(r 2 >> r 1)，当大环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转时，求小环中的感应电流．其方向如何？35. (本题10分)(2410) 一内外半径分别为R 1, R 2的均匀带电平面圆环，电荷面密度为σ，其中心有一半径为r 的导体小环(R 1 >>r )，二者同心共面如图．设带电圆环以变角速度ω =ω(t )绕垂直于环面的中心轴旋转，导体小环中的感应电流i 等于多少？方向如何(已知小环的电阻为R ＇)？36. (本题 8分)(2138) 求长度为L 的金属杆在均匀磁场B v中绕平行于磁场方向的定轴OO ＇转动时的动生电动势．已知杆相对于均匀磁场B v的方位角为θ，杆的角速度为ω，转向如图所示．O无限长直导线旁有一与其共面的矩形线圈，直导线中通有恒定电流I ，将此直导线及线圈共同置于随时间变化的而空间分布均匀的磁场B v 中．设0>∂∂tB，当线圈以速度v v垂直长直导线向右运动时，求线圈在如图所示位置时的感应电动势．一 选择题 (共36分)1. (本题 3分)(2734) (A)2. (本题 3分)(2595) (D)3. (本题 3分)(2657) (A)4. (本题 3分)(2404) (B)5. (本题 3分)(5137) (D)6. (本题 3分)(1932) (C)7. (本题 3分)(2417) (C)8. (本题 3分)(2752) (C)9. (本题 3分)(2421) (D)10. (本题 3分)(2417) (C)11. (本题 3分)(5675) (B)12. (本题 3分)(2415) (B)二 填空题 (共76分)13. (本题 3分)(5303) 0.5 T 2分y 轴正方向 1分参考解：B p M m v v v ×=，由m p v平行y 轴时M = 0可知B v 必与y 轴平行，m p v沿z 轴时M 最大，故有 5.0==mp M B T由B p M m v v v ×=定出B v沿y 轴正方向．14. (本题 5分)(2066) 匀速直线 1分 匀速率圆周 2分 等距螺旋线 2分15. (本题 4分)(0361) 0 2分 0 2分16. (本题 5分)(2070) 负 2分 IB / (nS ) 3分17. (本题 5分)(2580) )/(cos 2eB m θv π 3分 )/(sin eB m θv 2分3分19. (本题 3分)(2096) 4 3分20. (本题 5分)(2603) 3×10-6N/cm 2分 0 2分3×10-6N/cm 1分21. (本题 3分)(2615) t a nI m ωωµcos 20π− 3分22. (本题 5分)(2702) 8/2B l ω 3分 0 2分23. (本题 3分)(2692) 0 3分24. (本题 3分)(2525) 0.400 H 3分25. (本题 4分)(2619) l >>a 2分 细导线均匀密绕 2分26. (本题 3分)(2624) 22.6 J ·m -3 3分27. (本题 3分)(5678) )8/(2220a I πµ 3分28. (本题 5分)(2425) 4 3分 0 2分29. (本题 4分)(2180) ∫∫⋅=V S V S D d d ρv v 1分 ∫∫⋅⋅∂∂−=S L S t B l E v v v v d d 1分 0d =∫⋅SS B v v 1分∫⋅∫⋅∂∂+=SL S t D J l H v v v v v d )(d 1分 30. (本题 3分)(2198) 电磁波能流密度矢量 2分 H E S v v v ×= 1分31. (本题 3分)(2339) ② 1分 ③ 1分 ① 1分32. (本题 4分)(5160) ∫∫⋅∂∂S S D t v v d 或 t D /d d Φ 2分 ∫∫⋅∂∂−S S B t v v d 或 t m /d d Φ− 2分三 计算题 (共46分)33. (本题10分)(2737) 解：(1) 载流为I 的无限长直导线在与其相距为r 处产生的磁感强度为： )2/(0r I B π=µ 2分以顺时针绕向为线圈回路的正方向，与线圈相距较远的导线在线圈中产生的磁通量为： 23ln 2d 203201π=π⋅=∫Id r r I d d dµµΦ 与线圈相距较近的导线对线圈的磁通量为：2ln 2d 20202π−=π⋅−=∫Id r r I d d dµµΦ 总磁通量 34ln 2021π−=+=Id µΦΦΦ 4分感应电动势为： 34ln 2d d )34(ln 2d d 00αµµπ=π=−=d t I d t ΦE 2分由E >0和回路正方向为顺时针，所以E 的绕向为顺时针方向，线圈中的感应电流 亦是顺时针方向． 2分解：大环中相当于有电流 2)(r t I λω⋅=2分这电流在O 点处产生的磁感应强度大小λωµµ)(21)2/(020t r I B == 2分以逆时针方向为小环回路的正方向，210)(21r t π≈λωµΦ 2分∴ tt r t i d )(d 21d d 210ωλµΦπ−=−=E tt R r R i i d )(d 2210ωλµ⋅π−==E 2分方向：d ω(t ) /d t >0时，i 为负值，即i 为顺时针方向．1分 d ω(t ) /d t <0时，i 为正值，即i 为逆时针方向．1分35. (本题10分)(2410) 解：带电平面圆环的旋转相当于圆环中通有电流I ．在R 1与R 2之间取半径为R 、宽度为d R 的环带，环带内有电流R t R I d )(d ωσ= 2分d I 在圆心O 点处产生的磁场R t R I B d )(21/.d 21d 00σωµµ== 2分由于整个带电环面旋转，在中心产生的磁感应强度的大小为))((21120R R t B −=σωµ 1分选逆时针方向为小环回路的正方向，则小环中2120))((21r R R t π−≈σωµΦ 1分tt R R r t i d )(d )(2d d 1220ωσµΦ−π−=−=E tt R R R r R i i d )(d 2)( 1220ωσµ⋅′−−=′=E 2分方向：当d ω (t ) /d t >0时，i 与选定的正方向相反．1分 当d ω (t ) /d t <0时，i 与选定的正方向相同．1分36. (本题 8分)(2138) 解：在距O 点为l 处的d l 线元中的动生电动势为d E l B v v v d )(⋅×=v 2分θωsin l =v 2分∴ E ∫∫⋅π=×=Ld cos )21sin(v d )v (l B l B L αv v v ∫∫==ΛθωθθωL l l B l lB 02d sin sin d sin θω22sin 21BL = 3分 E 的方向沿着杆指向上端．1分 O B v v ×v解：取顺时针方向回路正向．设动生电动势和感生电动势分别用E 1和E 2表示，则总电动势EE = E 1 + E 2 l B l B 211v v −=E ))(22(00b a I a I l +π−π=µµv )(20b a a lIb +π=v µ 4分 ∫∂∂−=⋅∂∂−=S t B bl S t B v v d 2E 3分∴ bl tB b a a I ])(2[0∂∂−+π=vµE 1分。
高中物理电磁感应练习题及答案
高中物理电磁感应练习题及答案一、选择题1、在电磁感应现象中，下列说法正确的是：A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化B.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反C.感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同D.感应电流的磁场方向与原磁场方向无关答案：A.感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化。
2、一导体在匀强磁场中匀速切割磁感线运动，产生感应电流。
下列哪个选项中的物理量与感应电流大小无关？A.磁感应强度B.导体切割磁感线的速度C.导体切割磁感线的长度D.导体切割磁感线的角度答案：D.导体切割磁感线的角度。
二、填空题3、在电磁感应现象中，当磁通量增大时，感应电流的磁场方向与原磁场方向_ _ _ _ ；当磁通量减小时，感应电流的磁场方向与原磁场方向 _ _ _ _。
答案：相反；相同。
31、一根导体在匀强磁场中以速度v运动，切割磁感线，产生感应电动势。
如果只增大速度v，其他条件不变，则产生的感应电动势将_ _ _ _ ；如果保持速度v不变，只减小磁感应强度B，其他条件不变，则产生的感应电动势将 _ _ _ _。
答案：增大；减小。
三、解答题5、在电磁感应现象中，有一闭合电路，置于匀强磁场中，接上电源后有电流通过，现将回路断开，换用另一电源重新接上，欲使产生的感应电动势增大一倍，应采取的措施是（）A.将回路绕原路转过90°B.使回路长度变为原来的2倍C.使原电源的电动势增大一倍D.使原电源的电动势和回路长度都增大一倍。
答案：A.将回路绕原路转过90°。
法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要规律之一，它描述了变化的磁场产生电场，或者变化的电场产生磁场的现象。
这个定律是法拉第在1831年发现的，它为我们打开了一个全新的领域——电磁学，也为我们的科技发展提供了强大的理论支持。
在高中物理中，法拉第电磁感应定律主要通过实验和理论推导来展示，让学生们能够更直观地理解这个重要的规律。
高中的学生们已经对电场和磁场的基本概念有了一定的了解，他们已经掌握了电场线和磁场线的概念，以及安培定则等基本知识。
大 学 物 理(电磁感应) 试 卷
大 学 物 理（电磁感应） 试 卷一选择题（共24分） 1（本题3分，C ）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)[ ]2（本题3分，A ）一无限长直导体薄板宽为l ，板面与z 轴垂直，板的长度方向沿y 轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图．整个系统放在磁感强度为B 的均匀磁场中，B的方向沿z轴正方向．如果伏特计与导体平板均以速度v向y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为(A) 0． (B)21v Bl ．(C) v Bl ．(D) 2v Bl ． ［ ］3（本题3分，D ）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． ［ ］ 4（本题3分，C ）如图所示，一矩形线圈，放在一无限长载流直导线附近，开始时线圈与导线在同一平面内，矩形的长边与导线平行．若矩形线圈以图(1)，(2)，(3)，(4)所示的四种方式运动，则在开始瞬间，以哪种方式运动的矩形线圈中的感应电流最大？ (A) 以图(1)所示方式运动． (B) 以图(2)所示方式运动．I O (D)I O (C)OI (1)(2)(3)(4)以速度向纸面平移(C) 以图(3)所示方式运动．(D) 以图(4)所示方式运动． ［ ］ 5（本题3分，D ）如图，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 α．(C) Bl v cos α． (D) 0． ［ ］ 6（本题3分，D ） 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， (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． (D) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘边缘处电势最高．(E) 铜盘上有感应电动势产生，铜盘中心处电势最高． ［ ］ 7（本题3分，C ）两个相距不太远的平面圆线圈，怎样可使其互感系数近似为零？设其中一线圈的轴线恰通过另一线圈的圆心． (A) 两线圈的轴线互相平行放置． (B) 两线圈并联．(C) 两线圈的轴线互相垂直放置． (D) 两线圈串联． ［ ］ 8（本题3分，C ）对于单匝线圈取自感系数的定义式为L =Φ /I ．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． ［ ］ 二 填空题（共24分） 9（本题4分）判断在下述情况下，线圈中有无感应电流，若有，在图中标明感应电流的方向． (1) 两圆环形导体互相垂直地放置．两环的中心重合，且彼此绝缘，当B 环中的电流发生变化时，在A 环中__________________________．(2) 无限长载流直导线处在导体圆环所在平面并通过环的中心，载流直导线与圆环互相绝缘，当圆环以直导线为轴匀速转动时，圆环中__________________．10（本题3分）用导线制成一半径为r =10 cm 的闭合圆形线圈，其电阻R =10 Ω，均匀磁场垂直于线圈平面．欲使电路中有一稳定的感应电流i = 0.01 A ，B 的变化率应为 d B /d t =_______________________________． 11（本题5分）vI(1) (2)一段导线被弯成圆心在O 点、半径为R 的三段圆弧ab 、bc 、ca ，它们构成了一个闭合回路，ab 位于xOy 平面内，bc 和ca 分别位于另两个坐标面中(如图)．均匀磁场B 沿x轴正方向穿过圆弧bc 与坐标轴所围成的平面．设磁感强度随时间的变化率为K (K >0)，则闭合回路abca 中感应电动势的数值为______________；圆弧bc 中感应电流的方向是 _________________． 12（本题4分）半径为L 的均匀导体圆盘绕通过中心O 的垂直轴转动，角速度为ω，盘面与均匀磁场B 垂直，如图．(1) 图上Oa 线段中动生电动势的方向为_________________． (2) 填写下列电势差的值(设ca 段长度为d )： U a －U O=__________________． U a －U b =__________________．U a －U c =__________________． 13（本题3分）一线圈中通过的电流I 随时间t 变化的曲线如图所示．试定性画出自感电动势εL 随时间变化的曲线．(以I 的正向作为ε的正向)14（本题3分）有一根无限长直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴OO ′上， 则直导线与矩形线圈间的互感系数为_________________． 15（本题3分）真空中两只长直螺线管1和2，长度相等，单层密绕匝数相同，直径之比 d 1 / d 2 =1/4．当它们通以相同电流时，两螺线管贮存的磁能之比为 W 1 / W 2=___________． 三 计算题（共46分） 16（本题12分）如图所示，有一弯成θ 角的金属架COD 放在磁场中，磁感强度B的方向垂直于金属架COD 所在平面．一导体杆MN 垂直于OD边，并在金属架上以恒定速度v 向右滑动，v与MN 垂直．设t =0时，x = 0．求下列两情形，框架内的感应电动势εi ．xωaI tεLtO⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒ ⌒(1) 磁场分布均匀，且B不随时间改变．(2) 非均匀的时变磁场t Kx B ωcos =． 17（本题10分）如图所示，两条平行长直导线和一个矩形导线框共面．且导线框的一个边与长直导线平行，他到两长直导线的距离分别为r 1、r 2．已知两导线中电流都为t I I ωsin 0=，其中I 0和ω为常数，t 为时间．导线框长为a 宽为b ，求导线框中的感应电动势． 18（本题10分）载有电流的I 长直导线附近，放一导体半圆环MeN 与长直导线共面，且端点MN 的连线与长直导线垂直．半圆环的半径为b ，环心O 与导线相距a ．设半圆环以速度 v平行导线平移，求半圆环内感应电动势的大小和方向以及MN 两端的电压U M - U N ． 19（本题14分）有一很长的长方的U 形导轨，与水平面成θ角，裸导线ab可在导轨上无摩擦地下滑，导轨位于磁感强度B 竖直向上的均匀磁场中，如图所示．设导线ab 的质量为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. 试求：导线ab 下滑的速度v 与时间t 的函数关系． 四、回答问题（共5分） 20（本题5分）用简单例子说明：楞次定律是能量守恒的必然结果．换句话说，如果电磁感应的规律正好与楞次定律相反，则能量守恒定律便不成立． 参考答案一 选择题（共24分）CADCDDCC 二 填空题（共25分）9（本题5分）无感应电流， 无感应电流10（本题3分）3.18 T/s ，11（本题5分）4/2K R π=ε （4分） 从c 流至b 12（本题4分）Oa 段电动势方向由a 指向O ．221L B ω-， 0， )2(21d L Bd --ω 13（本题3分）IIO xr 1r 2 abd答案见图． 3分14（本题3分）015（本题3分）1∶16 参考解： 02/21μB w =nI B 0μ= )4(222102220021d l I n V B W π==μμμ)4/(21222202d l I n W π=μ16:1::222121==d d W W三 计算题（共46分） 16（本题12分）解：(1) 由法拉第电磁感应定律：x y xyB θΦtg 21== t x v = 2分 )tg 21(d d /d d 2x B t t i θΦε-=-= t B t x x B 2tg /d d 2tg 21v θθ=-= 在导体MN 内εi 方向由M 向N ． 3分 (2) 对于非均匀时变磁场 t Kx B ωcos = 取回路绕行的正向为O →N →M →O ，则ξηd d d B S B ==Φ θξηtg =ξθωξξθξΦd tg cos d tg d 2t K B ==ξθωξΦΦd tg cos d 02t K x⎰⎰==θωtg cos 313t Kx = 3分εi =t d d Φ-θωθωωtg cos tg sin 3123t Kx t x K v -= εLtO)cos sin 31(tg 233t t t t K ωωωθ-=v 3分εi >0，则εi 方向与所设绕行正向一致，εi <0，则εi 方向与所设绕行正向相反．1分17（本题10分）解：两个载同向电流的长直导线在如图坐标x 处所产生的磁场为)11(2210r r x x B +-+π=μ 2分 选顺时针方向为线框回路正方向，则)d d (21111210⎰⎰⎰+++-+π==br r br r r r x xxx IaBdS μΦ 3分)ln(222110r b r r b r Ia+⋅+π=μ 2分 ∴ εtIr r b r b r atd d ]))((ln[2d d 21210++π-=-=μΦ t r r b r b r a I ωωμcos ]))((ln[2212100++π-= 3分18（本题10分） 解：动生电动势 ⎰⋅⨯=MNd )v (l B MeNε 为计算简单，可引入一条辅助线MN ，构成闭合回路MeNM , 闭合回路总电动势0=+=NM MeN εεε总MN NM MeN εεε=-=2分x x I l B b a ba MNd 2v d )v (0MN ⎰⎰⋅+-π-=⨯=μεb a b a I -+π-=ln20v μ 负号表示MN ε的方向与x 轴相反． 3分ba ba I MeN -+π-=ln2v0με 方向N →M 2分 ba ba I U U MN N M -+π=-=-ln2v0με 3分 19（本题14分）解：ab 导线在磁场中运动产生的感应电动势θεcos v Bl i = 3分abcd 回路中流过的电流 θεcos RBl R I ii v==1分 ab 载流导线在磁场中受到的安培力沿导轨方向上的分力为：θθθcos cos cos Bl RBl Bl I F i v == 3分由牛顿第二定律： tm Bl R Bl mg d d cos cos sin vv =-θθθ m Rl B g t θθ222cos sin d d v v-=3分 令 θsin g A =，)/(cos 222mR l B c θ=则 )/(d d v v c A t -= 利用t = 0，v = 0 有⎰⎰⎰---=-=vv v v v v 000)d(1d c A c A c c A d t t A c A c t v--=ln1 2分 ∴)e 1(cos sin )e 1(222ct ctl B mgR cA ---=-=θθv 2分 四 回答问题（共5分） 20（本题5分）答：例如在磁棒靠近线圈时，线圈中产生感应电流，按楞次定律，线圈电流方向应如图所示，这样线圈阻碍磁棒靠近，使磁棒的动能转化为线圈的磁场能和线圈中因有电流而生的热． 2分如果与楞次定律相反，线圈中感应电流的磁场将吸引磁棒，使磁棒加速，动能增加．这增加的动能、磁场能和线圈中生的热都系无中生有，显然违反能量守恒定律． 3分电磁感应复习重点（一）要点一、法拉第电磁感应定律 εi =－d Φ /d t (εi =－d Ψ/d t , Ψ=N Φ) ;NSN vI i =εi /R =－(1/R )d Φ/d t , q i =⎰21d i t t t I =(1/R )(Φ1－Φ2); 楞次定律(略).二、动生电动势 εi = ⎰l v ×B ·d l 三、感生电动势 εi =－d Φ /d t =()⎰⋅∂-SS B d t ；感生电场(涡旋电场)E k 的性质： 高斯定理kd 0⋅=⎰ SES ， 安培环路定理k d l⋅=⎰ E l ()⎰⋅∂∂-S S B d t感生电场为无源场、有旋场(非保守场)，其电场线为闭合曲线。
初中电磁感应专题练习(含详细答案)
初中电磁感应专题练习(含详细答案)
一、选择题
1. 一个导线在磁场中匀速向右移动，感应电动势的方向如何？
A. 由左向右
B. 由右向左
C. 没有感应电动势
D. 无法确定
答案：B
2. 带电粒子在磁场中匀速运动，运动轨迹如何？
A. 直线运动
B. 圆形运动
C. 抛物线运动
D. 双曲线运动
答案：B
二、计算题
1. 一个弯曲的导线长为10cm，导线中有一个电流I=2A，若在
导线处有一个磁感应强度为B=3T的磁场，求电动势的大小为多少？
解答：
$\mathcal{E}=Blv=\frac{1}{2}Blv=\frac{1}{2}Blsin\theta=\frac{1}{2} \times 3 \times 0.1 \times 2=\frac{3}{20}$V。
三、简答题
1. 什么是电磁感应？
电磁感应是指导体中的电子受到磁场的作用从而在导体两端产
生的电动势。
2. 什么是法拉第电磁感应定律？
法拉第电磁感应定律指出，当导体中的磁力线发生变化时，沿
着导体的任意闭合回路中就会产生感应电动势，其大小与磁通量的
变化率成正比，方向满足楞次定律。
3. 什么是楞次定律？
楞次定律指出，当导体内有感应电流时，该电流所发出的磁场的方向是这样的，即它所引起的磁通量的变化总是阻碍引起这种变化的原因。
4. 什么情况下会产生感应电流？
当导体在磁场中发生运动或被磁场线穿过而发生变化时，就会在导体中产生感应电流。
2021年高中物理选修二第二章《电磁感应》经典练习卷(答案解析)(2)
一、选择题1．如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为B=3 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距L=0.1m，导轨左端连接一个电阻R=0.5Ω，其余电阻不计，导轨右端连一个电容器C= 2.5 ⨯1010 pF，有一根长度为 0.2m 的导体棒ab，a端与导轨下端接触良好，从图中实线位置开始，绕a点以角速度ω = 4 rad/s 顺时针匀速转动75°，此过程通过电阻R的电荷量为（）A．3 ⨯10-2 C B．23⨯10-3 CC．（30 + 23）⨯10-3 C D．（30 - 23）⨯10-3 C2．如图所示，几位同学在学校的操场上做“摇绳发电”实验：把一条较长电线的两端连在一个灵敏电流计上的两个接线柱上，形成闭合回路。
两个同学分别沿东西方向站立，女生站在西侧，男生站在东侧，他们沿竖直方向迅速上下摇动这根电线。
假设图中所在位置地磁场方向与地面平行，由南指向北。
下列说法正确的是（）A．当电线到最低点时，感应电流最大B．当电线向上运动时，B点电势高于A点电势C．当电线向上运动时，通过灵敏电流计的电流是从A经过电流计流向BD．两个同学沿南北方向站立时，电路中能产生更大的感应电流3．如图为用来冶炼合金钢的真空冶炼炉，炉外绕有线圈，将金属材料置于冶炼炉中，则（）A．如果线圈中通以恒定电流，冶炼炉就能冶炼金属B．通过线圈的高频交流电使炉体产生涡流从而熔化炉内金属C．真空冶炼炉在工作时炉内金属中产生涡流使炉内金属熔化D．如果真空冶炼炉中金属的电阻率大，则涡流很强，产生的热量很多4．如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动。
则PQ所做的运动是（）A．向右加速运动B．向左减速运动C．向右减速运动或向左加速运动D．向右加速运动或向左减速运动5．如图所示，一宽为40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s，通过磁场区域。
电磁感应习题(有答案)
大学物理6丫头5《大学物理AI 》作业 No.11 电磁感应班级 ________________ 学号 ______________ 姓名 ____________ 成绩 ___________一、选择题：（注意：题目中可能有一个或几个正确答案） 1．一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时，铜板中出现涡流（感应电流），则涡流将： (A)加速铜板中磁场的增加 (B)减缓铜板中磁场的增加(C)对磁场不起作用 (D)使铜板中磁场反向[ B ] 解：根据愣次定律，感应电流的磁场总是力图阻碍原磁场的变化。
故选B2．一无限长直导体薄板宽度为l ，板面与Z 轴垂直，板的长度方向沿Y 轴，板的两侧与一个伏特计相接，如图。
整个系统放在磁感应强度为B的均匀磁场中，B的方向沿Z 轴正方向，如果伏特计与导体平板均以速度v向Y 轴正方向移动，则伏特计指示的电压值为(A) 0 (B)vBl 21(C) vBl (D) vBl 2[ A ]解：在伏特计与导体平板运动过程中，dc ab εε=，整个回路0=∑ε，0=i ，所以伏特计指示0=V 。
故选A3．两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ，I 以tId d 的变化率增长，一矩形线圈位于导线平面内（如图），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不确定。
[ B ]解：0d d >t I ，在回路产生的垂直于纸面向外的磁场⊗增强，根据愣次定律，回路中产生的电流为顺时针，用以反抗原来磁通量的变化。
故选B4．在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内，有一半经为r ，电阻为R 的导线环，环中心距直导线为a ，如图所示，且r a >>。
当aIroabcVdYBZlI直导线的电流被切断后，沿着导线环流过的电量约为：(A))11(220ra a R Ir +-πμ(B)a ra R Ir +ln20πμ (C)aRIr 220μ (D)rRIa 220μ[ C ]解：直导线切断电流的过程中，在导线环中有感应电动势大小：td d Φ=ε 感应电流为：tR Ri d d 1Φ==ε则沿导线环流过的电量为 ∆Φ=⋅Φ==⎰⎰Rt t R t i q 1d d d 1daRIr R r a I R S B 212120200μππμ=⋅⋅=⋅∆≈故选C5．如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B平行于ab 边，bc 的边长为l 。
(必考题)高中物理选修二第二章《电磁感应》测试卷(有答案解析)(2)
一、选择题1．(0分)[ID ：128569]如图所示，MPQN 是边长为L 和2L 的矩形，由对角线MQ 、NP 与MN 、PQ 所围的两个三角形区域内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。
边长为L 的正方形导线框，在外力作用下水平向右匀速运动，右边框始终平行于MN 。
设导线框中感应电流为i 且逆时针流向为正。
若0t =时右边框与MN 重合，1t t =时右边框刚好到G 点，则右边框由MN 运动到PQ 的过程中，下列i t -图像正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．2．(0分)[ID ：128552]图中两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为L ，磁场方向垂直纸面向里。
abcd 是位于纸面内的直角梯形线圈，ab 与dc 间的距离也为L 。
t =0时刻，ab 边与磁场区域边界重合（如图）。
现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。
取沿a→d→c→b→a 的感应电流为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是 （ ）A ．B ．C．D．3．(0分)[ID：128532]如图所示，A、B、F是三个相同的小灯泡，C为电容器，D为理想二极管（正向电阻为零、反向电阻无穷大），L为电感线圈（自感系数很大、直流电阻为零），下列说法正确的是（）A．闭合开关，小灯泡A立即亮B．闭合开关，电路稳定后，小灯泡A、B、F亮度相同C．电路稳定后，断开开关，小灯泡B会闪亮一下D．电路稳定后，断开开关，小灯泡A立即熄灭4．(0分)[ID：128516]如图所示，电阻R的阻值和线圈自感系数L的值都较大，电感线圈的电阻不计，A、B是两只完全相同的灯泡，则下列说法正确的是（）A．当开关S闭合时，B比A先亮，然后A熄灭B．当开关S闭合时，B比A先亮，然后B熄灭C．当电路稳定后开关S断开时，A立刻熄灭，B逐渐熄灭D．当电路稳定后开关S断开时，B立刻熄灭，A闪一下后再逐渐熄灭5．(0分)[ID：128509]如图甲所示，线圈ab中通有如图乙所示的电流，电流从a到b为正0~t这段时间内，用丝线悬挂的铝环M中产生感应电流，则（）方向，那么在A．从左向右看感应电流的方向为先顺时针后逆时针B．感应电流的大小先减小后增加C．铝环与线圈之间一直有磁场力的作用，作用力先向左后向右D．铝环先有收缩的趋势，然后有扩张的趋势6．(0分)[ID：128505]如图所示，A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈（直流电阻可忽略不计）。
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2012—2013学年度下期考试
电子一班《电工基础》试题姓名
（90分钟完卷）
一、填空题（每空1分，共计32分）
1、磁极间具有相互作用力，即同名磁极，异名磁极。
2、凡是能吸引等物质的性质成为磁性，具有磁性的物质叫做。
3、磁感应线是一组的闭合曲线，在磁体外部由极指向极，在磁体内部由极指向极。
4、奥斯特发现的周围存在磁场，它一般分产生的磁场和产生的磁场。
5、通电线圈产生的磁场方向，不但与有关，而且还与有关。
6、磁感应强度是个量，它的方向是小磁针在该点静止时极的方向。
7、左手定则的内容：伸平左手，使拇指与四指，让磁感应线穿过手心，四指指向_________________方向，则拇指所指的方向就是方向。
8．B、Φ、μ、H为描述磁场的四个主要物理量。
（1）磁感应强度B是描述磁场的物理量，当通电导线与磁场方向垂直时，其大小为。
磁感应强度B的单位为
（2）在匀强磁场中，通过与磁感线方向垂直的某一截面的磁感线的总数，叫做穿过这个面的磁通，即Φ=
（3）磁导率μ是用来表示媒介质的物理量，此值越大，说明导磁性能越好。
任一媒介质的磁导率与真空磁导率的比值叫做相对磁导率，即µr= （4）磁场强度为
9、感应电流的方向，总是使感应电流的磁场________引起感应电流的 ______的变化，叫做楞次定律。
即若线圈中磁通 __ ___时，感应电流的磁场方向与原磁场的方向相反，若线圈中磁通 __________时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
10、空心线圈的电感是线性的，而铁心线圈的电感是的，其电感大小随电流
的变化而。
二、判断题（每小题1分，共计25分）
1、磁体具有两个磁极，一个是N极，另一个是S极，若把磁体断成两段，则一段为N极，另一段为S极。
（）
2、地球是一个大磁体，地球的北极附近是地磁体的N极。
（）
3、磁感应线是一系列假想的有向曲线，它始于N极。
（）
4、垂直于纸面的磁感应线用符号：“.”。
（）
5、电流和磁场密不可分，磁场总是伴随着电流而存在，而电流永远被磁场所包围。
（）
6、电流与磁场的方向关系可用右手螺旋定则来判断，但不能用安培定则来判断。
（）
7、载流螺线管相当于一根条形磁铁，所以在螺线管两端形成N极和S极，管内的磁感应线从S极指向N极。
（）
8、若磁场中各点的磁感应强度大小相同，则该磁场为均匀磁场。
（）
9、穿过某一截面积的磁感应线数叫磁通，也叫磁通密度。
（）
10、如果通过某截面的磁通为零，则该截面上的磁感应强度也为零。
（）
11、在相同条件下，磁导率越大，通电线圈产生的磁场越强。
（）
12、磁感应强度的大小与媒介质的磁导率有关，u越大，磁场越强。
（）
13、顺磁和反磁物质的相对磁导率都接近1，而且都属于非磁性材料。
( )
14、磁感应强度简称磁场强度。
（）
15、载流两平行导体之间也存在相互作用力，同向电流相互排泄，异向电流相互吸引。
（）
16、载流矩形线圈平面与磁感应线垂直时，所受的电磁转矩最大。
（）
17、若要消除铁磁材料中的剩磁必须在原线圈中加以反向电流。
（）
18、铁磁物质在反复磁化过程中，H的变化总是滞后于B的变化。
（）。
19、硬磁材料的特点是磁滞回路线窄，磁滞损耗小。
（）
20．通电导体置于磁场中一定受到力的作用。
（）
21．左手定则是判定通电导体在磁场中受力的方向。
（）
22．右手定则是判定直导体作切割磁力线运动时所产生的感生电流方向。
（）23．穿过线圈的磁通量发生急剧变化不可能产生感生电动势。
（）
24.感应电流产生的磁通方向总是与原来的磁通方向相反。
（）
25.线圈中只要有磁场存在，就必定会产生电磁感应现象。
（）
三、选择题（每空2分，共计28分）
1、磁铁中，磁性最强的部位在（）。
A.中间
B.两极
C.中间与两极之间
2、磁感应线上任一点的（）方向，就是该点的磁场方向。
A.切线
B.直线
C.曲线
3、通电导体周围磁场的强弱与（）有关。
A.导体长度
B.导体位置
C.导体截面
D.电流大小
4、如图4-1所示，磁针的N极将（）。
A.向外偏转
B.向里偏转
C.不偏转
D.偏转方向不定
5、要使图4-2所示的蹄形铁心变成N极在上，S极在下的
电磁铁，下列几种线圈绕法正确的是（）。
6、铁磁物质的相对磁导率为（）。
A. u r＞1
B. u r＜1
C.u r＞＞1
7、在通电线圈中插入铁心后，它的磁场将（）。
A.增强
B.减弱
C.不变
8、在均匀磁场中，通过某一平面的磁通量为最大时，这个平面就和磁感应线（）。
A、平行
B、垂直
C、斜交
9、磁场强度的大小与（）无关。
A、电流
B、线圈的几何尺寸
C、媒介质的磁导率
10、有两个形状、大小和匝数完全相同的螺线管，其一用铝心，另一用铁心，当两线圈通以同样大小的电流时，两者的B、H、的大小关系正确的是（）。
B相等B、两者H相等C、两者Φ的相等D、不能确定
）。
A、顺磁材料
B、反磁材料
C、铁磁材料
12、长度为L的直导线，通以电流I，放在磁感应强度为B的均匀磁场中，受到的磁场力为F，则：（）。
A、F一定和L、B都垂直，L和B也一定垂直
B、L一定和F、B都垂直，F和B的夹角可以是0°和π以外的任意角
C、B一定和F、L都垂直F和L的夹角可以是0°和π以外的任意角
D、F一定和L、B都垂直，L和B的夹角可以是0°和π以外的任意角
13、感应电动势大小与线圈中的（）
A．磁通对时间的变化率成正比。
B．与线圈的线径大小有关。
C．磁场强度有关，磁场越强，电势就越高。
D．与线圈的体积有关，线圈体积越大电动势就越大。
14、下列现象中，属电磁感应的是： ( )
A.小磁针在通电导线附近发生偏转
B.通电线圈在磁场中转动
C.因闭合线圈在磁场中转动而产生电流
D.接通电路时，与线圈串联的灯泡逐渐亮起来
四、计算题（共计15分）
有一空心环形螺旋线圈的平均周长为31.4cm，截面积为25cm2，线圈共绕有1000匝，若在线圈中通入2A的电流，那么该磁路的磁阻为多少？通过的磁通为多少？。