基礎物理學第七章電磁感應課后習題答案

1、第七章第七章電磁感應電磁感應變化電磁場變化電磁場思考題思考題71感應電動勢與感應電流哪一個更能反映電磁感應現(xiàn)象的本質？答：答：感應電動勢。72直流電流表中線圈的框架是閉合的鋁框架，為什么？靈敏電流計的線圈處于永磁體的磁場中，通入電流線圈就發(fā)生偏轉。切斷電流后線圈在回復原來位置前總要來回擺動好多次。這時如果用導線把線圈的兩個接頭短路，則擺動會馬上停止。這是什么緣故答：用導線把線圈的兩個接頭短路，線圈中產生感應電流，因此線圈在磁場中受到一力

2、偶矩的作用，阻礙線圈運動，使線圈很快停下來。73讓一塊磁鐵在一根很長的鉛直銅管內落下，若不計空氣阻力，試描述磁鐵的運動情況，并說明理由。答：答：當磁鐵在金屬管中時，金屬管內感應感生電流，由楞次定律可知，感生電流的方向，總是使它所激發(fā)的磁場去阻止引起感應電流的原磁通量的變化，即：阻礙磁鐵相對金屬管的運動。磁鐵在金屬管內除重力外，受到向上的磁力，向下的加速度減小，速度增大，相應磁力增大。當磁力等于重力時，磁鐵作勻速向下運動，達到動態(tài)平衡。7

3、4用金屬絲繞制的標準電阻是無自感的，怎樣繞制才能達到自感系數(shù)為零的目的？答：答：如果回路周圍不存在鐵磁質，自感L的數(shù)值將與電流無關，僅由回路的幾何性質、匝數(shù)以及周圍磁介質的磁導率所決定。把一條金屬絲接成雙線繞制，就能得到自感系數(shù)為零的線圈。做純電阻用的電阻器都是這樣繞制的。75舉例說明磁能是貯藏在磁場中的。76如果電路中通有強電流，當你突然拉開閘刀斷電時，就會有火花跳過閘刀。試解釋這一現(xiàn)象。答：答：當突然拉開通有強電流電路中的刀閘而斷電

4、時，電路中電流迅速減小，電流的變化率很大，因而在電路中會產生很大的自感電動勢。此電動勢可以把刀閘兩端間的空氣擊穿，因而在刀閘處會有大的火花跳過。77變化的電場所產生的磁場，是否一定隨時間而變化？變化的磁場所產生的電場，是否也一定隨時間而變化？78試比較傳導電流與位移電流。答：答：位移電流具有磁效應與傳導電流相同。兩者不同之處：產生機理不同，傳導電流是電荷定向運動形成的，位移電流是變化的電場產生的；存在條件不同，傳導電流需要導體，位移電流

5、不需要導體，可以存在于真空中、導體中、介質中；位移電流沒有熱效應，傳導電流產生焦耳熱。79試由麥克斯韋方程組的積分形式，定性地說明怎樣產生統(tǒng)一的電磁場；并說明靜電場和穩(wěn)恒磁場是統(tǒng)的一電磁場在一定條件下的一種特殊形式。2200121()ln22alvtalvtmmavtavtIIlalvttdldxxavt????????????????????此時的感應電動勢為0122()()2()()tvNIlltNdtavtalvt????????

6、??時0?t30122(0)3.010V2()iNIvllaal????????73如果上題中的線圈保持不動，而在長直導線中通有交變電流，tA)100sin(10tI??以秒計，則線圈中的感應電動勢如何？解：解：012mIdBdSldxx?????????201012ln22almSaIlIlaldxBdSxa????????????????701224100.20.10.1ln1000ln10100cos(100)220.10.04l

7、n2cos(100)V=8.710cos(100)VlaldINNtdtadttt??????????????????????????????74如圖所示，質量為M、長度約為l的金屬棒ab從靜止開始沿傾斜的絕緣框架下滑，設磁場豎直向上，求棒內的動生電動勢與時間的函數(shù)關系。假定摩擦可以忽略不計。B?解：解：金屬棒所受重力加速度沿斜面方向的分量為，棒的速度。?singg?tgv?sin?磁場沿垂直于棒運動方向（垂直于斜面）的分量為?cosB

8、B??故棒的動生電動勢為lvBi??????2sin21sinlgcosBltgtB??75如圖所示，金屬桿AB以勻速v平行于一長直導線移動，此導線通有電流。I問：此桿中的感應電動勢為多大？桿的哪一端電勢較高？解:在上距長直導線為處任取一微元其方ABldl?向指向B，根據(jù)動生電動勢的定義式，可得：00()ln22BabAaIvdlIvabvBdlla?????????????????電動勢的方向由A指向B，B端的電勢高。76有一均勻磁場