物理练习--磁场与电磁感应的答案.docVIP

上海应用技术学院2013 —2014学年第一学期 《 大学物理练习----磁场与电磁感应 》试卷答案 课程代码: B122014 学分: 3.5 考试时间: 60 分钟 班级： 学号： 姓名: 我已阅读了有关的考试规定和纪律要求，愿意在考试中遵守《考场规则》，如有违反将愿接受相应的处理。 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总 分 应得分 14 12 12 16 20 16 10 100 实得分 试卷共 4 页，请先查看试卷有无缺页，然后答题。 如图所示，两平行的长直导线，均通有电流I，且方向相同。（1）求X轴上任一点的磁感应强度的大小和方向。（2）X轴上何处的值最大，最大值多少？ 解：（1）---4分 ----2分 ----2分 方向：为正值时，的方向沿轴正向；为负值时，的方向沿轴负向；----4分 （2）B随而变化 ， ----2分 无限长载流导线构成图示的abcd形状，求O点的磁感应强度。（bc为半径R的四分之一圆弧） 解：ab段： ----2分 bc段： 方向： ----3分 cd段： 方向：⊙ ----4分 整根导线在O点的磁感应强度大小为： 方向： ----3分 一载有电流的导线具有如图所示的结构，即与同一个圆相切的两段半无限长的直线段与沿圆周的一段圆心角为的弧连结。所有的线段都在同一平面内。要使圆心处的为零，为多大？ 解： 方向 ----4分 方向 ----3分 ----3分 , ----2分 如图所示，在两平行载流的无限长直导线的平面内有一矩形线圈。两导线中的电流方向相反、大小相等，求：(1)矩形线圈中距左侧为处的磁场；(2)通过矩形线圈的磁通量。 解: (1) 大小： ----5分 方向: ----3分 (2) 在矩形线圈中取一小面积元,设其法向方向垂直纸面向里，该面元的磁通量为 ----4分 ----4分 如图所示，一根很长的同轴电缆，由半径为的圆柱体和半径为的圆柱面组成，中央导体以电流I均匀分布在横截面上，经外层导体返回形成闭合回路。试计算下列范围内的磁感应强度大小；（1）；（2）；（3） 解：（1）：如图，取一半径为r的圆形闭合环路，应用安培环路定理可得 ----6分 ， ; ----4分 ----2分 (2) ：同理， ----3分 ----2分 （3）：， ----3分 在一个电视显象管内，电子沿水平方向从南向北运动，电子的速度为，该处地球磁场的垂直分量向下，并视为均匀磁场B。在地磁场这一分量的作用下，问 (1)电子将偏向什么方向？ (2)电子的加速度是多少？ (3)电子运动的轨道半径？(设电子的质量为,电量为) 解：(1) 根据洛仑兹力公式， 电子向东偏转。----5分 （2）电子在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动，洛仑兹力的大小为 ----3分 根据牛顿第二定律： ， ----4分 (3)电子的轨迹为一圆周 ， ----4分 在同一平面上有一条无限长载流直导线和半径为R的四分之一圆周载流导线，它们分别通有电流及。尺寸及位置如图所示。求圆形导线所受的安培力。 解：根据安培力 由图示： ----2分 ----2分 的方向如图。----1分 由对称性可知，----2分 ----1分 ----2分 如图所示，有一弯成角为的金属框架COD，一导线ab（ab垂直于OD）以恒定速度在金属框架上滑动，垂直于ab向右。已知框架内的磁场方向垂直纸面向里，分别求下列情形在任意时刻框架内的感应电动势的大小和方向。设时，。（1）磁场不随时间改变并且均匀分布（2）非均匀的变化磁场。 解（1）感应电动势是由导线ab在均匀磁场中运动而产生， 任意时刻动生电动势的大小为 ； ----4分 方向：由b指向。----3分 （2）框架中既产生动生电动势，又产生感生电动势， 根据电磁感应定律 ----3分 ----2分 感应电动势的大小为 ----2分 方向：逆时针----2分 第 4 页 c b a R R R r d I o 北 西 东 南 2 1 D O C o 1 2 3