磁场、电磁感应

得分       一、 选择题：（每小题3分，共6） 磁场 1 一个带电粒子以速度v垂直进入匀强磁场B中，其运动轨迹是一半径为R的圆。要使半径变为 2R，磁感应强度B应变为：(  B  ) (A)  2B  (B)  B/2  (C)  B  (D) B/2  2.     磁场的高斯定理说明了稳恒磁场的某些性质。下列说法正确的是  (    B  ) (A)    磁场力是保守力； (B) 磁场是无源场； (C) 磁场是非保守力场； (D) 磁感应线不相交。 3 如图所示，1/4圆弧导线 ab,半径为r,电流为I，均匀磁场为B, 方向垂直ab 向上，求圆弧ab 受的安培力的大小和方向（    A ） （A） 垂直纸面向外 （B） 垂直纸面向里  （C） 垂直纸面向外  （D） 垂直纸面向里 4. 如图所示，圆型回路L内有电流 、 ，回路外有电流 ，均在真空中，P为L上的点，则（  D    ） （A）               （B） （C）           （D）     5 匀强磁场B中有一半径为r，高为L的圆柱面，B方向与柱轴平行，则穿过圆柱面的磁通量为：（  B ） (A)      (B)    0  (C)    (D) 6 载有电流I的导线如图放置，在圆心O处的磁感应强度B为：（    A    ） (A)μ0I/4R+μ0I/4πR    (B)μ0I/2πR+ 3μ0I/8R (C) μ0I/4πR -3μ0I/8R  (D) μ0I/4R+ μ0I/2πR 7 如图所示，共面放置一根无限长的载流导线和一矩形线圈，在磁场力的作用下，线圈将在该平面内如何运动？（    C      ） (A) 向上        (B)  向下  (C)  向左        (D)向右 8 下列说法正确的是（　 B 　） （A） 闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内一定没有电流穿过 （B） 闭合回路上各点磁感强度都为零时，回路内穿过电流的代数和必定为零 （C） 磁感强度沿闭合回路的积分为零时，回路上各点的磁感强度必定为零 （D） 磁感强度沿闭合回路的积分不为零时，回路上任意一点的磁感强度都不可能为零 9 如图所示，在无限长载流直导线附近作一球形闭合曲面S，当曲面S向长直导线靠近时，穿过曲面S的磁通量 和面上各点的磁感应强度B将如何变化？              （   D   ） （A） 增大，B也增大； （B） 不变，B也不变； （C） 增大，B不变； （D） 不变，B增大。 10 从电子枪同时射出两个点子，初速度分别为 和2v，经垂直磁场偏转后（  C      ） (A) 初速度为 的电子先回到出发点 (B) 初速度为2 的电子先回到出发点 (C) 同时回到出发点 (D) 不能回到出发点 电磁感应 11 若用条形磁铁竖直插入木质圆环中，则环中（    B    ） (A)    产生感应电动势，也产生感应电流。          (B) 产生感应电动势，不产生感应电流。 (C) 不产生感应电动势，也不产生感应电流。    (D) 不产生感应电动势，产生感应电流。 12 对位移电流，下述四种说法中哪一种说法是正确的（　A  　） （A） 位移电流的实质是变化的电场 （B） 位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷 （C） 位移电流服从传导电流遵循的所有定律 （D） 位移电流的磁效应不服从安培环路定理 13 圆形金属线圈置于匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，下列情况产生感应电流的是 (      D    ) A  线圈平行于磁场方向移动    B  线圈垂直于磁场方向移动 C  线圈绕过直径的轴转动，转轴平行于磁场方向    D  线圈绕过直径的轴转动，转轴垂直于磁场方向 15 一交变磁场被限制在一半径为R的圆柱体中，在柱体内、外分别有两个静止的点电荷 和 ，则  (    A    ) A 和 都受力    B 和 都不受力    C 受力， 不受力      D 不受力， 受力 16 通过垂直于线圈平面的磁通量，其随时间变化的规律为： Φ= 5t2 + 6t +10 式中Φ 的单位为mWb 试问当 t = 2.0 s 时，线圈中的感应电动势为多少  mV ？(  B  ) (A) 14     (B)  26    (C)    41        (D) 51 17 随时间变化的磁场外面有一段导线 AB，设dB /dt >0, 则在 AB上的感应电动势为：（  B  ） (A) 0    (B)  不为0，方向从  B 到 A (C)不为0，方向从  A 到  B  （D）不能确定　 18 如图所示，均匀磁场被局限在无限长圆柱形空间内，且成轴对称分布，图为此磁场的截面，磁场按dB/dt随时间变化，圆柱体外一点P的感应电场Ei应（  B    ） (A) 等于零 (B) 不为零，方向向上或向下 (C) 不为零，方向向左或向右 (D) 不为零，方向向内或向外 19 在圆柱形空间内有一磁感强度为 的均匀磁场，如图所示． 的大小以dB/dt均匀变化．在磁场中有A、B两点，其间可放直导线AB和弯曲的导线AB，则        D                                            (A) 电动势只在直线型AB导线中产生                              (B) 电动势只在弧线型AB导线中产生                                (C) 电动势在直线型AB和弧线型AB中都产生，且两者大小相等 (D) 直线型AB导线中的电动势小于弧线型AB导线中的电动势 20 如图所示，一载流螺线管的旁边有一圆形线圈，欲使线圈产生图示方向的感应电流i，下列哪种情况可以做到？(A) (A) 载流螺线管离开线圈 (B) 载流螺线管向线圈靠近 (C) 载流螺线管中电流增大 (D) 载流螺线管中插入铁芯 得分       二、 填空题：（每题3分，共8） 磁场 1半径为R的圆线圈，载有电流2I，则它在其圆心处产生的磁感强度为        ，若将半径增加为2R，则磁感强度变为            。 2 二长直载流导线交叉放置，相互绝缘，AB 固定不动，    CD可绕O 点在纸面内转动。当电流方向如图所示时，  CD应沿__逆时针___ 方向转动。 3 一个带电粒子以速度v垂直进入匀强磁场B中，其运动轨迹是一半径为R的圆。要使半径变为 2R，磁感应强度B应变为    。 4 如图所示，两根无限长载流直导线相互平行，通过的电流分别为I1和I2。则 ， _。 5 均匀磁场的磁感应强度 垂直于半径为R的圆面。今以该圆周为边线，作一半球面 ，则通过 面的磁通量的大小为   。 6 无限长直截流导线，沿空间直角坐标oy轴放置，电流沿y正向，在原点O处取一电流元 ，则该电流元在（a，0，0）点外的磁感应强度的大小为 。方向为  z轴反方向 。 7 如图所示，均匀磁场的磁感应强度为B=0.2T，方向沿x轴正方向，则通过abod 面的磁通量为_0.024Wb_，通过befo 面的磁通量为__0____。 8 有一被折成直角的长导线（如图所示），载有电流20A。则A点的磁感强度 ，设a=0.05m。 9 一载有电流I的无线长导线绕成如图所示形，则圆心O点的磁感强度是 。  10 两螺线管半径分别为R和r( R > r)，通有相等电流，两者单位长度上的匝数相等，则两管中的磁感强度 和 应满足   等于    （填“大于”，“等于”或“小于”） 11 两平行长直导线相距d，通以相同电流I，方向相反，则在它们平面内与二者等距离的中点处的磁感强度大小为  2U0I/πd  ；方向为    向里;  。 12 穿过磁场中某闭合曲面的磁通量等于        0        13 带电粒子以速度v在匀强磁场中（磁感强度为B）作匀速圆周运动，若将粒子速度改为2v，磁感强度变为4B，则粒子的半径变为    1/2      ，周期变为      1/4          。 14 磁的安培环路定理的数学公式 ，其物理意义   磁场是有旋场    。 15 有一半径为a，流过稳恒电流为I的1/4圆弧形载流导线bc，按图示方式置于均匀外磁场 中，则该载流导线所受的安培力大小为_aIB . 16 L为环绕电流2I与I的闭合回路，则磁感强度沿L的积分为                。 17 一带电粒子垂直进入匀强磁场，则它作      匀速圆周    运动；一带电粒子与磁感线成任意交角进入匀强磁场，则它作  螺旋线                运动。 18 长直圆柱面均匀通电流I，柱面内任一点的磁感强度B=      0      ，柱面外任一点的磁感强度B=              。 20 一条无限长直导线载有10A的电流，在离它0.5m远的地方它产生的磁感应强度大小B为      4×10-6T      。 电磁感应 21 如图所示，一段导线ab在匀强磁场中绕中心点O 作垂直于 B  的转动，是否产动势_不产生___，方向如何_____无______？ 22 半径为R的圆形线圈置于磁场中，磁感应强度随时间的变化关系为 B=B0(3t2 + 2t)，线圈平面与磁场垂直，则 t = 1 秒时，线圈中的感应电动势为 _____8πR2B0  ________。 23 引起动生电动势的非静电力是_______洛伦兹力________力。 25 一长为L的金属棒在匀强磁场B中，以匀角速度 绕其一端在垂直于B的平面内旋转，则金属棒中感应电动势大小为        。 26 根据法拉第电磁感应定律，回路中产生感应电动势的条件是      穿过回路的磁通量变化          。 27、感应电场是由    变化的磁场      产生的，它的电场线是  闭合曲线      。 29 一半径为4cm的圆线圈，处于均匀磁场中，线圈平面与磁场垂直，磁感强度 ， 则t=3s时，线圈中感应电动势的大小              。 30 边长分别为a 和 b 的矩形线圈的电阻为 R  ，其部分置于垂直纸面向里的均匀磁场 B 中。若导线以速度 v  向右运动，回路中的感应电动势为_____Bva______，方向为______顺时针__________。 得分       四、简算题（每题4分，共3） 磁场 31 四条互相平行的长直载流导线的电流强度均为I，如图放置。正方型的边长为2l， 求正方形中心O的磁感应强度______B=μ0I/πl_________。 32 如图，半径为R的半圆形导线中有电流I， 放在匀强磁场B中，求导线所受安培力_______ ________。 33一条无限长直导线，在离它1cm远的地方它产生的磁感应强度是10-4T，它所载的电流为____ ___________。 34一长直导线通电流I，被弯成如图形状，已知半圆弧的半径为R。圆心处的磁感强度等于____U0I/4R__________。 35 长直电流I旁平行放置另一直电流ab，长为1m，电流为I，二者间距为d。ab受磁力为____ ___________。 电磁感应 36 半径为a的平面圆线圈置于均匀磁场B中，线圈平面与B方向垂直，磁场大小按 关系变化，求线圈中的感应电动势大小为__________ _____。 37 一半径为R 的半圆形导线置于磁感强度为B的均匀磁场中，当导线以速率v 水平向右平动时，导线中感应电动势的大小为________2BRv_______。 38 金属杆AOC以恒定速率v在匀强磁场B中垂直于磁场方向运动，已知AO=AC=L,杆中的感应电动势为_______ ________。 得分       五、计算题（每题10分） 1 一长直导线中通有交变电流 ，（ 和 都是常量）在长直导线旁平行放置N匝矩形线圈，线圈和长直导线在同一平面内。已知线圈长为 ，宽为 （如图所示）。 求任一时刻线圈中的感应电动势的大小。 1、解：在某一瞬时距直导线 处的磁感应强度为 ...... .. (3分) 处线圈的 宽度内的磁通量为 ............  (2分) 通过一匝线圈的磁通量为 .........  (2分) N匝线圈中产生的电动势大小为 ..........  (3分) 2 如图所示，长直导线中通有电流 ，在与其相距 处放有一矩形线圈，共1000匝，设线圈长 ，宽 。不计线圈自感，若线圈以速度 沿垂直于长导线的方向向右运动，线圈中的感生电动势多大？ 2、解：长直电流的磁场  ..........（2分） 由 .........（2分） 得       ..........（2分） ...........（4分） 3、 匀强磁场B中有一长度为a的导体棒，如图所示，若使它绕端点O在垂直于磁场的平面内逆时针旋转，角速度为 ，求棒中动生电动势的大小及方向。 3、 .......（3分）  .......（4分） 方向：由端点指向o点.（3分） 4 长为L的铜棒，以距左端点 处为支点，以角速率ω绕通过支点且垂直于铜棒的轴转动.设磁感强度为B的匀强磁场与轴平行，求棒两端的电势差，哪端电势高？ 4、解：由     ...........（2分） 得：   .........（2分） ........（2分） ........（2分） b点电势高    .........（2分） 5 金属杆AB 以匀速 平行于一长直导线移动，此导线通有电流I ＝40A．A、B端距电流分别为0.1m、1.1m,求杆中的感应电动势，杆的哪一端电势较高？ 5、解：在AB上取线元dl ：   ...........（3分） 长直电流的磁场    ........（2分） 电动势     .........（4分） 方向：由B 向  A，A点电势高  .........（1分） 感应电动势为    ……（4分）