大学物理课后习题答案第九章讲解学习.docx
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1、此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除第9章 电稳感应和电磁场 习题及答案1. 通过某回路的磁场与线圈平面垂直指向纸面内,磁通量按以下关系变化:。求时,回路中感应电动势的大小和方向。解:当时,由楞次定律知,感应电动势方向为逆时针方向2. 长度为的金属杆以速率在导电轨道上平行移动。已知导轨处于均匀磁场中,的方向与回路的法线成60角,如图所示,的大小为=(为正常数)。设时杆位于处,求:任一时刻导线回路中感应电动势的大小和方向。解:任意时刻通过通过回路面积的磁通量为导线回路中感应电动势为 方向沿方向。 3. 如图所示,一边长为,总电阻为的正方形导体框固定于一空间非均匀磁场中,磁场方向垂直于纸面
2、向外,其大小沿方向变化,且,。求:(1)穿过正方形线框的磁通量;(2)当随时间按(为正值常量)变化时,线框中感生电流的大小和方向。解:(1)通过正方形线框的磁通量为(2)当时,通过正方形线框的磁通量为正方形线框中感应电动势的大小为正方形线框线框中电流大小为,方向:顺时针方向Ox4.如图所示,一矩形线圈与载有电流长直导线共面。设线圈的长为,宽为;时,线圈的边与长直导线重合;线圈以匀速度垂直离开导线。求任一时刻线圈中的感应电动势的大小。解:建立图示坐标系,长直导线在右边产生的磁感应强度大小为 时刻通过线圈平面的磁通量为 任一时刻线圈中的感应电动势为 5.如图所示,在两平行载流的无限长直导线的平面内
3、有一矩形线圈。两导线中的电流方向相反、大小相等,且电流以的变化率增大,求:(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量;(2)线圈中的感应电动势。解:(1) 任一时刻通过线圈平面的磁通量为 (2) 线圈中的感应电动势为 6. 如图所示,长直导线中的电流沿导线向上,并以的变化率均匀增长。导线附近放一个与之共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。解:建立图示的坐标系,在直角三角形线框上处取平行于y轴的宽度为、高度为的窄条。由几何关系得到 (SI)通过此窄条的磁通量为Oxy 通过直角三角形线框的磁通量为 (SI)三角形线框中产生的感应电动势为感应
4、电动势大小为 ,方向为逆时针方向。7. 如图所示,长直导线通以电流,在其右方放一长方形线圈,两者共面线圈长,宽,线圈以速率垂直于直线平移远离。求:线圈离长直导线距离为时,线圈中感应电动势的大小和方向。解:、运动速度方向与磁力线平行,不产生感应电动势。产生动生电动势为产生电动势为回路中总感应电动势为 方向沿顺时针。8. 如图所示,载有电流的长直导线附近,放一导体半圆环与长直导线共面,且端点的连线与长直导线垂直。半圆环的半径为,环心与导线相距。设半圆环以速率平行导线平移。求半圆环内感应电动势的大小和方向及两端的电压。解:作辅助线,则在回路中,沿方向运动时 即 又 所以沿方向,大小为 点电势高于点电
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