吉大物理电磁场理论基础答案.docx
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吉大物理电磁场理论基础答案
3.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反电流I,I以dI/dt的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内（如图,则
A.线圈中无感应电流;
BB.线圈中感应电流为顺时针方向;
CC.线圈中感应电流为逆时针方向;
DD.线圈中感应电流方向不确定。
4.在通有电流I无限长直导线所在平面内,有一半经r、电阻R导线环,环中心距导线a,且a>>r。
当导线电流切断后,导线环流过电量为
5.对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法是正确的
AA.位移电流是由变化电场产生的
BB.位移电流是由变化磁场产生的
CC.位移电流的热效应服从焦耳-楞次定律
DD.位移电流的磁效应不服从安培环路定理
6.在感应电场中电磁感应定律可写成
式中EK为感应电场的电场强度,此式表明
A.闭合曲线C上EK处处相等
B.感应电场是保守力场
C.感应电场的电场线不是闭合曲线
D.感应电场不能像静电场那样引入电势概念
1.长直导线通有电流I,与长直导线共面、垂直于导线细金属棒AB,以速度V平行于导线作匀速运动,问
（1金属棒两端电势UA和UB哪个较高?
（2若电流I反向,UA和UB哪个较高?
（3金属棒与导线平行,结果又如何?
二、填空题
UA=UB
UAUB
;
三、计算题
1.如图,匀强磁场B与矩形导线回路法线n成60°角
B=B=B=kt
kt（k为大于零的常数。
长为L的导体杆AB以匀速u向右平动,求回路中t时刻感应电动势大小和方向（设t=0时,x=0。
解:
SBm
ρρ⋅=φLvtkt⋅=21dtdmiφε=2
21kLvt=kLvt=方向a→b,顺时针。
ο
60cosSB=用法拉第电磁感应定律计算电动势,不必
再求动生电动势
2.在等边三角形平面回路ADCA中存在磁感应强度为B均匀磁场,方向垂直于回路平面,回路CD段为滑动导线,它以匀速v远离A端运动,并始终保持回路是等边三角形,设滑动导线CD到A端的垂直距离为x,且时间t=0时,x=0,试求,在下述两种不同的磁场情况下,回路中的感应电动势和时间t的关系。
解:
常矢量==01（BBρρθxtgxB⋅⋅=0
SBtρρ⋅=（φ220t
vtgB⋅=θtvBdtdmi203
32=-动φεε−==方向:
逆时针
2.在等边三角形平面回路ADCA中存在磁感应强度为B均匀磁场,方向垂直于回路平面,回路CD段为滑动导线,它以匀速V远离A端运动,并始终保持回路是等边三角形,设滑动导线CD到A端的垂直距离为x,且时间t=0时,
x=0,试求,在下述两种不同的磁场情况下,回路中的感应电动势和时间t的关系。
SBtmρ
ρ⋅=（φdtdmiφε−=θ
xtgxtB⋅⋅=03
20
33
tvB=2
203tvB=-t
BB02（ρ
ρ==0Bρ
常矢量
方向:
逆时针
3.无限长直导线通过电流I,方向向上,导线旁有长度L金属棒,绕其一端O在平面内顺时针匀速转动,角速度为ω,O点至导线垂直距离r0,设长直导线在金属棒旋转平面内,试求:
（1金属棒转至与长直导线平行、且O端向下时棒内感应电动势大小和方向;
（2金属棒转至与长直导线垂直、且O端靠近导线时棒内的感应电动势的大小和方向。
解:
（dBdl
ευ=×⋅ρρρ0
（LLBdllBdlευω=×⋅=∫∫ρρρ220011222IBLLrµωωπ==⋅方向:
OM
3.无限长直导线通过电流I,方向向上,导线旁有长度L金属棒,绕其一端O在平面内顺时针匀速转动,角速度为ω,O点至导线垂直距离r0,设长直导线在金属棒旋转平面内,试求:
（1金属棒转至与长直导线平行、且O端向下时,棒内感应电动势大小和方向;
（2金属棒转至与长直导线垂直、且O端靠近导线时,棒内的感应电动势的大小和方向。
（LLBdlBdlευυ=×⋅=∫∫ρρρ0002LIrdrrrµωπ=+∫0002（L
Irdrrrµωπ=⋅⋅+∫0000[ln]2IrLLrrµωπ+=−方向:
ON
4.如图,真空中长直导线通有电流I=I=I（tI（tI（t
有一带滑动边矩形导线框与长直导线平行共面,二者相距a,线框滑动边与长直导线垂直,长度为b,并且以匀速ν滑动,若忽略线框中自感电动势,开始时滑动边与对边重合。
求:
（1任意时刻矩形线框内的动生电动势;（2任意时刻矩形线框内的感应电动势。
解:
tdxxISdBbaamυπµφ∫∫+=⋅=20ρρa
baIt+=ln
20πυµa
b
aIBdx
baa
+−=−=∫+ln20πυµυε动
（ln20Itdt
dI
abadtdm++−=−=πυµφε
2.一长直导线中通有电流I,在其旁有一半径为R半金属圆环ab,二者共面,且直径ab与直电流垂直,环心与直电流相距L,当半圆环以速度v平行直导线运动时,试求（1
（1半圆环两端电势差Ua-Ub;（2那端电势高?
解:
a端高。
=+直弧
εε
∫
+−=−=R
LR
LBvdx
直弧εεR
LRLIv−+=ln20πµε弧
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