1、第十六章 电磁感应 电磁波自测题一、选择题1. 如图所示，导线 AB 在均匀磁场中作下列四种运动，（1）垂直于磁场作平动；（2）绕固定端 A 作垂直于磁场转动；（3）绕其中心点 O 作垂直于磁场转动；（4）绕通过中心点 O 的水平轴作平行于磁场的转动。关于导线 AB 的感应电动势哪个结论是错误的？ ( )(A)（1）有感应电动势， A 端为高电势；(B)（2）有感应电动势，B 端为高电势；(C)（3）无感应电动势；(D)（4）无感应电动势。2. 把轻的长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，当长方形线圈通以如图所示的电流时，线圈将( )
2、(A) 不动 (B) 靠近导线 AB(C) 离开导线 AB (D) 发生转动，同时靠近导线 AB3. 下列不能激发电场的是( )A：静止的电荷 B：运动的电荷C：匀强磁场 D：变化的磁场 4. 若尺寸完全相同的铁环与铜环所包围的面积中穿过相同变化率的磁通量，忽略自感，则在两环中( )(A) 感应电动势相同，感应电流也相同.(B) 感应电动势相同，感应电流不同.(C) 感应电动势不同，感应电流相同.(D) 感应电动势不同，感应电流也不同.5. 一导体圆线圈在均匀磁场中运动，下列哪种情况可以产生感应电流？( )(A) 线圈沿磁场方向平移 .(B) 线圈沿垂直于磁场方向平移.(C) 线圈以自身的直径
3、为轴转动，转轴与磁场方向垂直.(D) 线圈以自身的直径为轴转动，转轴与磁场方向平行.6. 如图虚线上方空间有匀强磁场，扇形导线框绕垂直于框面的轴 O 以角速度 匀速转动，线框中感应电流方向以逆时针为正，那么，能正确表明线框转动一周感应电流变化情况的是下列图中的哪一个( )AABBO（1） （2） （3） （4）AB7. 如图所示，把线圈从匀强磁场中匀速拉出来，第一次以速率 v 拉出，第二次以 2v 的速率拉出.如果其它条件都相同。则前后两次外力大小之比为( )(A) 2:1 (B) 1:2 (C) 1:1 (D) 以上结论都不正确 8. 如右图，导体棒 AB 在均匀磁场 中，沿图示方向切割磁力
4、线，则下列说法正确的是( )B(A) A 点比 B 点电势高. (B) A 点与 B 点等电势.(C) A 点比 B 点电势低. (D) 有稳恒电流从 A 点流到 B 点.9. 用线圈和自感系数 L 来表示载流线圈磁场能量的公式 , ( ) 21LIWm(A) 只适用于无限长密绕螺线管;(B) 只适用于单匝圆线圈;(C) 只适用于一个匝数很多, 且密绕的螺绕环;(D) 适用于自感系数 L 一定的任意线圈10. 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，木环无感应电动势(B) 铜环中感应电动势大，木环中感应电动
5、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11. 在圆柱形空间内有一磁感强度为 的均匀磁场，如图所示。 的大小以速率 dB/dt 变BB化在磁场中有 A、B 两点，其间可放直导线 AB 和弯曲的导线 AB，则( ) (A) 电动势只在 导线中产生 (B) 电动势只在 导线中产生 (C) 电动势在 和 中都产生，且两者大小相等 (D) 导线中的电动势小于 导线中的电动势12. 如图所示，空气中有一无限长金属薄壁圆筒，在表面上沿圆周方向均匀地流着一层随时间变化的面电流 i(t)，则( ) (A) 圆筒内均匀地分布着变化磁场和变化电场 (B) 任意时刻通过圆筒内假
6、想的任一球面的磁通量和电通量均为零(C) 沿圆筒外任意闭合环路上磁感强度的环流不为零 (D) 沿圆筒内任意闭合环路上电场强度的环流为零 O A B i(t) ABABABABABAB13. 下列哪种情况的位移电流为零？( ) (A) 电场不随时间而变化 (B) 电场随时间而变化(C) 交流电路 (D) 在接通直流电路的瞬时 14. 在一电感线圈中通过的电流 I 随时间 t 的变化规律如图(a)所示,若以 I 的正方向作为 的正方向，则代表线圈内感应电动势 随时间 t 变化规律的曲线应为 (A) (B) (C) (D)图的哪一个? ( )15. 如图所示,一段总长度为 S 的弯曲导线 ab,以速
7、度 v 在垂直于 B 的均匀磁场中运动,已知 ab=L，ab 与 v 的夹角为 ，则弯曲导线 ab 上的感应电动势 的大小等于( )(A) BLvcos (B) BLvsin (C) BLv (D) BSv 16. AB 直导体以图示的速度运动，则导体中非静电性场强大小和方向为( )(A) vB，沿导线由 AB(B) vBsin，沿导线由 AB(C) vB，纸面内垂直 向上v(D) vBsin，纸面内垂直 向下17. 等边直角三角形导线 ABC，绕 AB 轴以角速度 匀速转动，外磁场均匀，磁感应强度大小为 B0、方向平行 AB，如图示，则转动过程中( )(A) ABC 中无感应电流 。 (B)
8、 ABC 中有感应电流 。(C) AC 导线段和 BC 导线段均无动生电动势(D) 无法判断 18. 如图所示，abc 为一金属导体，长 ab=bc=l，置于均匀磁场 中。当导体以速度 向右Bv运动时，ac 上产生的感应电动势为( )(A) (B)BlvBlv23(C) (D)l21ll 60a bcv19. 一块铜板放在磁感应强度增大的磁场中时，铜板中出现感应电流，则感应电流将( )(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 20. 图示圆形区域内有均匀分布的磁场，当磁感应强度值变化时，有( )(A) 磁感应强度值增加时，涡旋
9、电场从上往下看是逆时针绕向 (B) 磁感应强度值减少时，涡旋电场从上往下看是逆时针绕向 (C) 磁感应强度值减少时，涡旋电场从上往下看是顺时针绕向(D) 无法判断二、填空题*1. 如右图，一个由导线做成的回路 abcda,其中长度为 l 的导线 ab可在磁感应强度为 的匀强磁场中以速度 向右作匀速直线运动，Bv假定 ab, 和 互相垂直，则感应电动势的方向为 （填v“从 a 到 b”或“从 b 到 a” ） 。*2. 两平行放置、电流方向相同的载流直导线相互 （填“排斥” 、 “吸引”或“无作用” ） 。*3. 英国物理学家 建立的电磁场理论，将电学、磁学、光学统一起来，是 19 世纪物理学发
10、展的最光辉的成果，是科学史上最伟大的综合之一。*4. 引起动生电动势的非静电力是 力。*5. 感生电动势是由 产生的。*6. 一无铁芯的长直螺线管，在保持其半径和总匝数不变的情况下，把螺线管拉长一些，则它的自感系数将 。7*. 无铁芯的长直螺线管的自感系数表达式为 ，其中 n 为单位长度上的匝数，VL20为螺线管的体积。若在管内装上铁芯，则 L 与电流 (填“有关” 、 “无关” ） 。*8. 一矩形线圈放在均匀磁场中，磁场方向垂直纸面向里，如图所示。已知电阻 R=200（除 R 以外的导线回路的电阻均可忽略） ，通过线圈的磁通量与时间的关系为 Wb，则线圈中感应电3210)543(t动势大小
11、与时间的关系为 mV。 i*9. 二线圈自感系数分别为 L1 和 L2、互感系数为 M。若 L1 线圈中通电流 I1，则通过 L2 线圈中的磁通量 = 。m*10. 二线圈自感系数分别为 L1 和 L2、互感系数为 M。若 L1 线圈中通电流 I1，则通过 L1线圈中的磁通量 。1m*11. 无限长直导线同平面放置正方形导线圈 ABCD，如图所示。正方形边长为 a，AB 和长直导线相距为 b，则二回路的互感系数为 vdcabBA BCDb a。*12. 一半径 r=10cm 的圆形闭合导线回路置于均匀磁场 B（B=0.80T）中，B 与回路平面正交。若圆形回路的半径从 t=0 开始以恒定的速率
12、 dr/dt=-80cm/s 收缩，则在这 t=0 时刻，闭合回路中的感应电动势大小为 V。*13. 一限定在半径为 R 的圆柱体内均匀磁场，其大小以恒定的变化率变化，位于圆柱体内离轴线 R/2 处的质量为 m、带电量为 Q 的带电粒子的加速度大小是 a，则该磁场随时间的变化率 。dtB*14. 无限长直通电螺线管的半径为 R，设其内部的磁场以 dB/dt 的变化率增加，则在螺线管内部离开轴线距离为 r(rR)处的涡旋电场的大小为 E= 。*15. 平行板电容器的电容 C 为 20.0F，两板上的电压变化率为 dU/dt=1.50105V/s，则电容器两平行板间的位移电流为 。 三、计算题*1
13、. 如图所示，磁感应强度 垂直于线圈平面向里，通过线圈的磁通B量按下式关系随时变化 ，式中 的单位为毫韦伯、时间1762t 的单位为 ，问：s(1)当 时，回路中的感应电动势的大小是多少?t0.2(2)通过 的电流方向为何?R*2. 面积为 S 的线圈有 N 匝，放在均匀磁场 B 中，可绕 OO轴转动，若线圈转动的角速度为 ，求线圈中的感应电动势。*3. 直导线 ab 以速率 v 沿平行于直导线的方向运动，ab 与直导线共面，且与它垂直，如图所示，设直导线中的电流强度为I，导线 ab 长为 L，a 端到直导线的距离为 d，求导线 ab 中的动生电动势，并判断哪端电势较高。a bdI*4. 一根
14、长度为 的铜棒，在磁感应强度为 的均匀的磁场中，以角速度 在与磁场方向LB垂直的平面上绕棒的一端 作匀速运动，试求铜棒两端之间产生的感应电动势的大小及方O向。*5. 如图所示，长直导线 AB 中的电流 I 沿导线向上，并以 dI/dt=2A/s 的变化率均匀增大，导线附近放一个与之同面的直角三角形线框，其一边与导线平行，位置及线框尺寸如图所示，求此线框中产生的感应电动势的大小和方向。*6. 一长直导线中通以交变电流 ，旁边有一长为 a、宽为 b 的 N 匝矩形线圈，)2sin(0tI线圈与导线共面，长度为 a 的边与导线平行，相距为 d，如图。求线圈中的感应电动势。 *7. 将等边三角形平面回
15、路 ACDA 放在磁感应强度为 （其中 为常矢量）的均匀磁场0B0中，回路平面垂直于磁场方向，如图所示。回路的 CD 段为滑动导线，以匀速 远离 A 端v运动，且始终保持回路为等边三角形。设滑动导线 CD 到 A 端的垂直距离为 x，且初始。试求回路 ACDA 中的感应电动势 和时间 t 的关系。0x OBaABI 0.20.1bI ad ACD vx*8. 如图所示，长为 L 的导体棒 ，处于均匀磁场中，并绕 轴以角速度 旋转，棒OPO与转轴间夹角恒为 ，磁感强度 与转轴平行，求 OP 棒在图示位置处的电动势。B*9. 一边长为 a 的正方形线圈，在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕 轴每秒转动 n 圈。O求（1）线圈从图示位置转过 时 的大小。30（2）线圈转动时感应电动势最大值及该时刻的角位置。（3）线圈电阻为 R，当线圈从图示位置转过 时，通过导线任一截面的电量 q。180（10 分）*10. 半径为 a 的细长螺线管中有的均匀磁场，一直线弯成等腰梯形闭合回路如图放置。已知梯形上底长 a，下底长 2a，求各边产生的感应电动势和回路中总电动势。 OPO BOOaO2aOBAECD
