《大學物理》電磁感應練習題及答案一、簡答題1、簡述電磁感應定律答：當穿過閉合回路所圍面積的磁通量發生變化時，不論這種變化是什么原因引起的，回路中都會建立起感應電動勢，且此感應電動勢等于磁通量對時間變化率的負值，即。2、簡述動生電動勢和感生電動勢答：由于回路所圍面積的變化或面積取向變化而引起的感應電動勢稱為動生電動勢。由于磁感強度變化而引起的感應電動勢稱為感生電動勢。3、簡述自感和互感答：某回路的自感在數值上等于回路中的電流為一個單位時，穿過此回路所圍成面積的磁通量，即。兩個線圈的互感M值在數值上等于其中一個線圈中的電流為一單位時，穿過另一個線圈所圍成面積的磁通量，即。4、簡述位移電流與傳導電流有什么異同答：共同點：都能產生磁場。不同點：位移電流是變化電場產生的（不表示有電荷定向運動，只表示電場變化），不產生焦耳熱；傳導電流是電荷的宏觀定向運動產生的，產生焦耳熱。5簡述感應電場與靜電場的區別？答：感生電場和靜電場的區別感生電場靜電場非保守場保守場由變化的磁場產生由電荷產生6、寫出麥克斯韋電磁場方程的積分形式。答：7、簡述產生動生電動勢物理本質答：在磁場中導體作切割磁力線運動時，其自由電子受洛侖滋力的作用，從而在導體兩端產生電勢差8、簡述磁能密度,并寫出其表達式答：單位體積中的磁場能量,。9、簡述何謂楞次定律答：閉合的導線回路中所出現的感應電流，總是使它自己所激發的磁場反抗任何引發電磁感應的原因（反抗相對運動、磁場變化或線圈變形等）.這個規律就叫做楞次定律。10、全電流安培環路定理答：磁場強度沿任意閉合回路的積分等于穿過閉合回路圍成的曲面的全電流二、選擇題1、有一圓形線圈在均勻磁場中做下列幾種運動，那種情況在線圈中會產生感應電流(D)A、線圈平面法線沿磁場方向平移B、線圈平面法線沿垂直于磁場方向平移C、線圈以自身的直徑為軸轉動，軸與磁場方向平行D、線圈以自身的直徑為軸轉動，軸與磁場方向垂直2、有兩個線圈，線圈1對線圈2的互感系數為，而線圈2對線圈1的互感系數為.若它們分別流過和的變化電流且，并設由變化在線圈1中產生的互感電動勢為，由變化在線圈1中產生的互感電動勢為，下述論斷正確的是(D)A、B、C、D、3、對于位移電流，下列四種說法中哪一種說法是正確的(A)A、位移電流的實質是變化的電場B、位移電流和傳導電流一樣是定向運動的電荷C、位移電流服從傳導電流遵循的所有規律D、位移電流的磁效應不服從安培環路定理4、下列概念正確的是(B)。A、感應電場是保守場B、感應電場的電場線是一組閉合曲線C、，因而線圈的自感系數與回路的電流成反比D、，回路中的磁通量越大，回路的自感系數也一定大5、如圖所示，兩個環形線圈、互相垂直放置，當它們的電流和同時發生變化時，則有下列情況發生：(D)A、中產生自感電流，中產生互感電流B、中產生自感電流，中產生互感電流C、、中同時產生自感和互感電流D、、中只產生自感電流，不產生互感電流6、在圓柱形空間內有一磁感強度為的均勻磁場，如圖所示，的大小以速率變化，在磁場中有、兩點，其間可以放置一直導線和一彎曲的導線，則下列哪種說法正確(D)A、電動勢只在直導線中產生B、電動勢只在彎曲的導線產生C、電動勢在直導線和彎曲的導線中都產生，且兩者大小相等D、直導線中的電動勢小于彎曲導線中的電動勢7、兩根無限長平行直導線載有大小相等方向相反的電流，并各以的變化率增長，一矩形線圈位于導線平面內(如圖)，則：(B)A、線圈中無感應電流．B、線圈中感應電流為順時針方向．C、線圈中感應電流為逆時針方向．D、線圈中感應電流方向不確定．8、一根無限長平行直導線載有電流，一矩形線圈位于導線平面內沿垂直于載流導線方向以恒定的速率運動(如圖所示)，則(B)A、線圈中無感應電流B、線圈中感應電流為順時針方向C、線圈中感應電流為逆時針方向D、線圈中感應電流方向無法確定9、關于自感，說法正確的是(D)A、自感與通過線圈的磁通量成正比，與線圈中的電流成反比B、線圈中的電流越大，自感電動勢越大C、當線圈中有電流時才有自感 D、以上說法都不對10、關于感生電場和靜電場下列哪一種說法正確(B)。A、感生電場是由變化電場產生的．B、感生電場是由變化磁場產生的，它是非保守場．C、感生電場是由靜電場產生的D、感生電場是由靜電場和變化磁場共同產生的11、產生感生電場的根源是：(D)A、均勻磁場；

B、非均勻磁場；

C、穩恒電場；

D、變化磁場。12、感生電場是(C)A、由電荷激發，是無源場；B、由變化的磁場激發，是有源場；C、由變化的磁場激發，是無源場；D、由電荷激發，是有源場。13、在尺寸相同的鐵環和銅環所包圍的面積中穿過相同變化率的磁通量，則兩環中(C)A、感應電動勢相同，感應電流相同；B、感應電動勢不同，感應電流不同；C、感應電動勢相同，感應電流不同；D、感應電動勢不同，感應電流相同。14、兩根無限長的平行直導線有相等的電流，但電流的流向相反如右圖，而電流的變化率均小于零，有一矩形線圈與兩導線共面，則(C)

A、線圈中無感應電流；

B、線圈中感應電流為逆時針方向；C、線圈中感應電流為順時針方向；

D、線圈中感應電流不確定。

15、一矩形線圈，它的一半置于穩定均勻磁場中，另一半位于磁場外，如右圖所示，磁感應強度的方向與紙面垂直向里。欲使線圈中感應電流為順時針方向則(A)

A、線圈應沿軸正向平動；B、線圈應沿軸正向平動；

C、線圈應沿軸負向平動；D、線圈應沿軸負向平動16、有一無限長通電流的扁平銅片，寬度為，厚度不計，電流在銅片上均勻分布，在銅片外與銅片共面，離銅片右邊緣為處的點(如圖)的磁感應的大小為:(B)A、B、C、D、17、兩個閉合的金屬圓環，被穿在一光滑的絕緣桿上，如圖，當條形磁鐵極自右向左插向圓環時，則兩環的運動是：(C)A、同時向左移動且分開。B、同時向右移動且合攏。C、同時向左移動且合攏。D、同時同向運動。三、填空題1、一自感系數為的線圈，當線圈中的電流在內由均勻地減小到零。線圈中的自感電動勢的大小為50伏特。2、一無限長圓柱形直導線，其截面各處的電流密度相等，總電流為。則導線內部單位長度上所儲存的磁能。3、電阻的閉合導體回路置于變化磁場中，通過回路包圍面的磁通量與時間的關系為，則在至的時間內，流過回路導體橫截面的感應電荷C。4、如圖所示，線圈1和線圈2并聯在地接到一電動勢恒定的電源上.線圈1的自感和電阻分別是線圈2的三倍，線圈1和線圈2之間的互感可忽略不計，那么，線圈1的磁能與線圈2的磁能之比。5、在半徑的圓線圈，其電阻為，勻強磁場垂直于線圈，若使線圈中有穩定電流，則磁場隨時間的變化率為。6、一鐵心上繞有線圈100匝，已知鐵心中的磁通量與時間的關系為，當時，線圈中的感應電動勢2.51伏特。7、一細導線彎成直徑為的半圓形狀，位于水平面內(如圖)均勻磁場豎直向上通過導線所在平面，當導線繞過點的豎直軸以勻速度逆時針方向旋轉時，導體之間的電動勢。8、電磁感應現象可通過兩類實驗來說明：磁場不變而線圈運動和磁場隨時變化線圈不動。9、由于回路所圍面積的變化或面積取向變化而引起的感應電動勢稱為動生電動勢；由于磁感強度變化而引起的感應電動勢稱為感生電動勢。10、一個直徑為，長為的長直密繞螺線管，共匝線圈，總電阻為歐姆，如把線圈接到電動勢的電池上，電流穩定后，線圈中所儲存的磁能是0.328焦耳。11、法拉第電磁感應定律的表達式是______________。

12、一匝數的線圈，通過每匝線圈的磁通量，則任意時刻線圈感應電動勢的大小

。13、動生電動勢的產生的原因是：由于運動導體中的電荷在磁場中受洛侖茲力的結果。14、如圖所示，、為兩均勻金屬棒，長均為，放在磁感應強度的均勻磁場中，磁場的方向垂直于屏面向里，和可以在導軌上自由滑動，當和在導軌上分別以、速率向右作勻速運動時，在尚未追上的時間段內閉合回路上動生電動勢的大小0.4V，方向順時針方向。15、感生電場產生的原因變化的磁場產生感生電場。。四、計算題1、如圖，有一彎成角的金屬架放在磁場中，磁感應強度的方向垂直于金屬架所在平面，一導體桿垂直于邊，并在金屬架上以恒定速度向右滑動，與垂直，設時，，求下列兩情形，框架內的感應電動勢。(1)磁場分布均勻，且不隨時間改變；(2)非均勻的交變磁場．解：（1）經過時間t，導體桿前進的距離為：桿的有效長度為動生電動勢為（2）導體桿掃過的三角形的面積為：通過該面的磁通量為感應電動勢為2、長為，寬為的矩形線圈與無限長直截流導線共面，且線圈的長邊平行于長直導線，線圈以速度向右平動，時刻邊距離長直導線為；且長直導線中的電流按規律隨時間變化，如圖所示．求回路中的電動勢。解：電流I在r處產生的磁感應強度為：穿過面積元的磁通量為：穿過矩形線圈ABCD的磁通量為：回路中的電動勢為3、如圖所示，一無限長載流導線，電流為，導體細棒與共面，并互相垂直，長為，距為,以勻速度沿方向運動，求：中的動生電動勢解：段產生的動生電動勢為：垂直指向紙面指向方向，即與反向。大小為。CD產生的為4、如圖所示，兩同軸單匝線圈、的半徑分別為和，兩線圈相距為。若很小，可認為線圈在線圈處所產生的磁場是均勻的。求兩線圈的互感。若線圈的匝數為匝，則互感又為多少?解：設線圈A中有電流I通過，它在線圈C所包圍的平面內各點產生的磁感強度近似為穿過線圈C的磁鏈為：則兩線圈的互感為：若線圈C的匝數為N匝，則互感為上述值的N倍5、如圖所示，兩圓形線圈共面，半徑依次為，，匝數分別為，求互感系數。解：設大線圈通有電流，在其中心處產生磁場大小為:∵，∴小線圈可視為處于均勻磁場，為O處值記為，通過小線圈的磁通鏈數為,由有,6、如圖所示，用一根硬導線彎成半徑為的一個半圓。使這根半圓形導線在磁感強度為的勻強磁場中以頻率旋轉，整個電路的電阻為，求感應電流的表達式和最大值。解：由于磁場是均勻的，故任意時刻穿過回路的磁通量為: 其中等于常量，S為半圓面積， 根據法拉第電磁感應定律，有因此回路中的感應電流為 則感應電流的最大值為 7、有兩根相距為的無限長平行直導線，它們通以大小相等流向相反的電流，且電流均以的變化率增長。若有一邊長為的正方形線圈與