ch9+电磁感应和电磁场+习题及答案(2)
发布时间:2021-06-09
发布时间:2021-06-09
0I0b t a
cos tln
2 t
d 0I0bacos t t a
[ sin tln] dt2 ( t a)t t
任一时刻线圈中的感应电动势为
i
5.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,且电流以
dI
的变化率增大,求: dt
(1)任一时刻线圈内所通过的磁通量; (2)线圈中的感应电动势。
解:(1) 任一时刻通过线圈平面的磁通量为 m
dr
d2πr2πr
Ilb ad a
0ln ln)
2πbd
b
b a
0I
ldr
d a
0I
(2) 线圈中的感应电动势为
d 0ld ab adI
ln ln dt2πdbdt
dI
6. 如图所示,长直导线AB中的电流I沿导线向上,并以 2A s 1的变化率均匀增长。导
dt
线附近放一个与之共面的直角三角形线框,其一边与导线平行,位置及线框尺寸如图所示。求此线框中产生的感应电动势的大小和方向。
解:建立图示的坐标系,在直角三角形线框上x处取平行于y轴的宽度为dx、高度为y的窄条。由几何关系得到 y 2x 0.2 (SI) 通过此窄条的磁通量为
d B dS
I( 2x 0.2)ydx 0dx
2 (x 0.05)2 (x 0.05)
0I
b
y
通过直角三角形线框的磁通量为
d
2x 0.2 0x 0.05)dx
Ib0.15 0Ib 0.05 0 ln 2.59 10 8I (SI)
0.05
(
0I
2
三角形线框中产生的感应电动势为
O
x
d dI
2.59 10 8 5.18 10 8V dtdt
8
感应电动势大小为5.18 10V ,方向为逆时针方向。
7. 如图所示,长直导线通以电流I,在其右方放一长方形线圈,两者共面.线圈长b,宽a,线圈以速率 垂直于直线平移远离。求:线圈离长直导线距离为d时,线圈中感应电动势的大小和
方向。
解:AB、CD运动速度 方向与磁力线平行,不产生感应电动势。 DA产生动生电动势为
I
1 ( B) dl Bb b0
D2 d
A
BC产生电动势为