大学物理B1复习题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/5 11:06:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

变化关系为I??2t?1?(A),求线圈中的感应电动势的大小和方向。

答案:???0hπlnd1?d2?l?,?沿顺时针方向

d2?d1?l?64.在同一平面内有一长直导线和一矩形单匝线圈,线圈的长边与长直导线平行,直导线与矩形线圈左边的距离为d,矩形线圈长为 a,宽为b,如

I1 图所示。若直导线中的电流为I1,矩形线圈中的电流为I2,求:(1)矩形线圈所受的磁场力的合力;(2)通过线圈的磁通量的大小。 答案:(1)F?d I2 b a

?0I1I2a1uI1d?b(2)??01aln(?),方向沿水平向左。

2?dd?b2?d Wb。

65.一条无限长的直导线在一处弯成半径为r的圆弧,如图所示,若导线中的电流强度为I,

I I O (1) O I R (2) I O I I (3) 求下列图中圆心O处的磁感应强度的大小。

答案:(1)B??0i4r(2)B??0i8r(3)B?3?0i?0i ?8r4?r66.如图所示,在与均匀磁场垂直的平面内有一折成?角的V型导线框,MN边可以自由滑动,并保持与其它两边接触。今使MN?ON,当t?0时,以平行于ONMN由O点出发,的速度 v匀速向右滑动,已知磁场随时间的变化规律为

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t2B?,求线框中的感应电动势与时间的关系,并指出感应电动势的方向。

223???vttan??,沿逆时针方向。 答案:

67.已知横截面积为S的裸铜导线,允许通过的电流为I,设电流在导线的横截面上均匀分布。求:(1)导线内、外磁感应强度的分布;(2)导线表面的磁感应强度大小;(3)作出磁感应强度分布曲线(B —r曲线)。 答案:(1)r?R,B??0Ir2S,r?R,B??0I,(2)2?rB ?0I 2?RB??0I; 2?RO r R

(3)磁感应强度分布曲线(B —r曲线)如图所示

68.如图所示,n匝半径为r的圆形小线圈放在半径为R的大线圈的正中央,大线圈的匝数为N,此两线圈同心且同平面。设小线圈很小,其内各点的磁感应强度可以看成是均匀的。当大线圈上的电流为I时,求:(1)小线圈内各点的磁感应强度;(2)两线圈的互感。(3)若某

r R dI时刻大线圈上电流的变化率为?100A/s,则小线圈上产生的感

dt应电动势的大小为多少? 答案:B??0NI2R;(2)M??I??0nN2R?r2(3)???50?0nN2?r R69. 无限长直导线折成V形,顶角为 ?,置于X—Y平面内,且一个角边与X轴重合,如图9.当导线中有电流I时,求Y轴上一点P(0,a)处的磁感应强度大小. 答案: B??0I?0I?sin????1? ?4?a2?acos?y70. 如图10,同轴电缆中金属芯线的半径为R1,共轴金属圆筒的半径为R2,中间充以磁导率?的磁介质, 芯线与圆筒上的电流I大小相等、方向相反,求(1)空间磁场分布和磁场能量密度分布;(2)单位长度同轴电缆的磁能和自感. (设金属芯线内的磁场可略)

?P(0,a)B1?B图9

IB2 x 47

r?R1,H?0答案:(1) R1?r?R2,H?I,2πrB??H??I2πr R2R1r?R2,H?0r?R,wB21m?2??0R?r?RB21I212,wm?2??2?(2πr)

?B2r?R2,wm2??0(2)WR2?Rm??I24πlnR,L?2πln2R 1171.导线弯曲成如图8所示的形状,载有电流I,规定

磁场垂直纸面向里为正,求半圆圆心O处磁感强度B?.

答案: B?2?0I?0I4?R?4R 72.内有一载流线圈abcda,电流I方向如图9所示,圆弧ab和cd半径R, 线圈形状如图所示,线圈处于均匀磁场中,方向为x轴正方向,求每段导线受到的磁场力及合力.

答案: F1?BIR,方向向里;F2?F1?BIR,方向向里;F3?BI2Rsin135??BIR,方向向外;

F4?BI2Rsin45??BIR,方向向外;F合?0

73.如图10所示,长L的导体棒OP处于均匀磁场中,并绕OO?轴以角速度?旋转,棒与转轴间夹角恒为?,磁感强度B?与转轴平行, 求OP棒在图示位置处的电

动势大小和方向.

答案:??1222B?Lsin?,电动势方向O?P

I?图10 B44R2RIB2B1B32RB5RBRO6R图8 yFbB?2F?cIaxF3RF4d图9 O? ? B? P ? O 图10 48 74.如图7,无限长直载流导线电流I1,矩形回路载有电流I2,试计算作用在每段导线上的安培力和回路上的合力.

d?bd?b I2I1d图7 答案:F上?上;

?dBI2dl??d?0I1?IIb?dI2dl?012ln,向向2?l2?d L b ?II?IILb?d,向向下;F左?012,向向左; F下?012ln2?d2?dF右??0I1I2L?IIL?0I1I2L,向向右;F?F左?F右?012? 2??b?d?2?b2??b?d?x 图8 75.如图8, 两根半径均为b的平行长直导线中心距离d,求单位长度导线的自感(导线内磁通量可忽略). 答案:L??0d?b ln?b 76.如图9,长直载流导线电流强度 I,铜棒AB长L,A端与直导线的距离为b,AB与直导线垂

直,以速度v向下运动,求AB棒的动生电动势. 哪端电势高?

I A B v 图9 ?Ivb?L答案:??0ln,电势B端高

2?b77.在半径为R的圆柱形空间中存在着均匀磁场,B的

?方向与柱的轴线平行,如图所示,有一长为L的金属棒CD放在

?B磁场中,设随时间的变化率dB/dt为常量且大于零。求棒上的

感应电动势?

答案: CD

其方向为 C?D??dBll22???R?()dt22? 78.半径为R厚度可忽略的薄圆盘均匀带电,电荷面密度为?,其轴线通过盘心垂直盘面且以角速度?匀速转动,求圆盘中心O处的磁感应强度值。 答案:BO R ??0??R2

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79.半径为R的无限长直圆柱导体,通以电流I,电流在截面上分布均匀,求:空间磁感应强度? 答案:B?R ?0I?I(r>R),B?02r(r

答案:???BL2sin2?,感应电动势的方向沿着杆指向上端 81.在半径为a的圆柱形空间中存在着均匀磁场,B的方向与柱的轴线平行,如图所示,有一梯形金属棒ABCD放在磁场中,AD=a,BC=2a,

θ o L o' 12B ω ??设B随时间的变化率dB/dt为常量且大于零。求梯形金属棒各边

上的感应电动势? 答案:?AB??CD?0,?AD32dB??a ,

4dt其方向为 A?D,

?BC????a2dB6dt 其方向为 B?C

P ω 82.如图所示,一根长度为L的金属棒,在磁感应强度为B的均匀磁场中,绕它的一端以角速度ω匀速转动,求棒中感应电动势的大小? 答案:?i?O 1B?L2 2 83.如图,无限长直导线,通以稳恒电流I,有一与之共面且垂直的直导线段AC,已知AC长为b。若导线AC

I u以速度u在通电直导线与导线段AC构成的平面内平移,

导线段AC内的感应电动势的大小和指向。 答案:?AC????u A a 与AC的夹角为?。当A点与长直导线的距离为a时,求

? C y(m) ?0Iua?b,电动势指向:C?A sin?ln2?a50