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电磁感应习题课
2020物理竞赛
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感生电场
法拉第电磁感应定律
回路感生电动势
感应电动势
动生电动势
自感
互感
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1.用线圈的自感系数L来表示载流线圈磁场的能量公式
(A)只适用于无限长密绕螺线管;
(B)只适用单匝线圈;
(C)只适用一个匝数很多,且密绕的螺线环;
(D)适用于自感系数L一定的任意线圈。
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D
一.选择题:
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2.关于位移电流,有下面四种说法,正确的是
(A)位移电流是由变化电场产生的;
(B)位移电流是由线性变化电场产生的;
(C)位移电流的热效应服从焦耳—楞兹定律;
(D)位移电流的磁效应不服从安培环路定律。
[ ]
A
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3.设在真空中沿Z轴负方向传播的平面电磁波,其磁场强度的波的表达式为
则电场强度的波的表达式为
(A)
(B)
(C)
(D)
B
[ ]
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4.如图,平板电容器充(忽略边缘效应)电时,沿环路L1、L2磁场强度的环流中,必有
(A)
(B)
(C)
(D)
L1
L2
[ ]
C
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5.在感应电场中电磁感应定律可写成
式中 Ek 为感应电场的电场强度,此式表明:
(A)闭合曲线 L 上 Ek 处处相等
(B)感应电场是保守力场
(C)感应电场的电场线不是闭合曲线
(D)在感应电场中不能像对静电场那样引入电势的概念。
[ ]
D
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6. 已知圆环式螺线管的自感系数为 L ,若将该螺线管锯成两个半环式的螺线管,则两个半环式的螺线管的自感系数为:
(A)都等于 L / 2 ;
(B)有一个大于 L / 2 ,另一个下于 L / 2 ;
(C)都大于 L / 2 ;
(D)都小于 L / 2 。
[ ]
D
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设两个半环式的螺线管的自感系数为L’,
比较:
L’< L / 2
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7. 如图,两个线圈 P 和 Q 并联地接到一电动势恒定的电源上,线圈 P 的自感和电阻分别是线圈 Q 的两倍。当达到稳定状态后,线圈 P 的磁场能量与 Q 的磁场能量的比值是:
(A)4 , (B)2 , (C) 1 , (D) 1 / 2 。
[ ]
D
P
Q
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P
Q
并联:
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15. 一铜条置于均匀磁场中,铜条中电子流的方向如图所示,试问下述哪一种情况将会发生?
B
a
b
(A)在铜条上 ab 两点产生一小电势差,且Ua > Ub,
(B)在铜条上 ab 两点产生一小电势差,且Ua < Ub,
(C)在铜条上产生涡流,
(D)电子受到洛伦兹力而减速。
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A
F洛
a
b
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二. 填空题
1.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,其自感系数可表示成L=μ0(N/l)2V,其中V为螺线管的体积。
2.坡印廷矢量的物理意义是 ,其定义式为 。
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3. 一矩型线框长为 a 宽为 b ,置于均匀磁场中,线框饶 00’轴,以匀角速度 ? 旋转 (如图所示),设 t = 0 时,线框平面处于纸面内,则任一时刻感应电动势的大小为: .
B
a
b
0
0’
?
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4. 在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场的变化 磁场中,
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三. 计算题
1.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。
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2.一环形螺线管,共N匝,截面为长方形,其尺寸如图(内径a,外径b,厚度h),试用能量法证明其自感系数为
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3. 载流长直导线与矩形回路 ABCD 共面,且导线平行于 AB ,如图,求下列情况下 ABCD 中的感应电动势:
(1)长直导线中电流恒定,t 时刻 AB 以垂直于导线的速度 V 以图示位置远离导线匀速平移到某一位置时,
(2)长直导线中电流 I = I0 sin? t,ABCD不动,
(3)长直导线中电流 I = I0 sin? t, ABCD以垂直于导线的速度 V远离导线匀速运动,初始位置也如图。
I
?
a
b
V
D
C
B
A
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解:(1)
I
?
a
b
V
D
C
B
A
ds
dr
方向以顺时针为正方向。
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方向以顺时针为正方向。
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