[考研物理]普通物理习题-ch9
九、电磁感应和电磁场理论
??1.将一根导线弯成半径为R的3/4圆周abcde,置于均匀磁场B中,B的方向?垂直导线平面(如图),当导线沿aoe的角分线方向以V向右运动时,求导线
中产生的感应电动势?i?
?2.如图,在通有电流I的长直导线旁有一长为L的金属棒,以速度V平行于导
线运动,棒的近导线一端距离导线为a,求棒中的感应电动势?
3.如图所示,均匀磁场被限制在半径为R的圆柱形空间内,磁场的方向垂直纸面向里,设磁感应强度随时间的变化率db/dt为以知,且db/dt >0, 求金属棒AB中的感应电动势?
4.一截面为长方形的环式螺线管(共N匝)其尺寸如图所示,证明螺线管自感
系数为L??oN2h2?lnba 。
5. 如图所示,二个半径分别为R和r的同轴圆形线圈,小的线圈距大线圈x远,且x>>R,若大线圈中有电流I,而小线圈在x方向上以速率v运动,试求:(1)当x=NR(N为正数)时,小线圈回路中产生的感应电动势。(2)若v >0时,小线圈回路内的感应电流方向。
6.如图所示,一匝边长为a的正方形线圈与一无限长直导线共面,置于真空中,当二者之间的最近距离为b时,互感系数M等于多少?
7.如图,真空中一长直导线通有电流I(t)=IOe??t(式中IO?为常量,t为时间),有一带滑动边的矩形导线框与长直导线平行共面,二者相距a,矩形线框的滑
动边与长直导线垂直,它的边长为b,并且以匀速V?(方向平行长直导线)滑动,若忽略线框中的自感电动势,并设开始时滑动边与对边车重合,试求任意时间t在矩形线框内的感应电动势?
8.同轴电缆,由二无限长圆筒组成(这里说的是忽略两圆柱的厚度情况,半径分别为R1和R2, 两圆筒间充满磁导率为?的均匀介质。求长为L的电缆内的
磁能并由磁能求出L段的自感系数。
9.如图,无限长直导线通有稳恒电流I,半径为R的半圆形闭合导体线圈与前者共面,且后者的直径AC与前者垂直。以知A点距长直导线为L,半圆线圈以速率为v沿平行于长直导线方向匀速向下运动,求(1)线圈中感应电动势的大小;(2)直径AC导体产生的感应电动势的大小及方向;(3)半圆弧ADC导体产生的感应电动势大小及方向。
10.如图,一无限长载流直导线,通有电流I=IOe?3t(IO为正的常数,t为时间)。有一矩形导体线圈abcd与无限长导线共面,且ad边平行于长直导线,有关尺寸见图。求线圈中感应电动势的大小,并指明其方向。(不计线圈自感)