-/习题十10-1一半径r=10cm的圆形回路放在B=0.8T的均匀磁场中.回路平面与B垂直.当回路半径以恒定速率trdd=80cm·s-1收缩时,求回路中感应电动势的大小.解:回路磁通2πrBBSm感应电动势大小40.0ddπ2)π(dddd2trrBrBttmV10-2一对互相垂直的相等的半圆形导线构成回路,半径R=5cm,如题10-2图所示.均匀磁场B=80×10-3T,B的方向与两半圆的公共直径(在Oz轴上)垂直,且与两个半圆构成相等的角当磁场在5ms内均匀降为零时,求回路中的感应电动势的大小及方向.解:取半圆形cba法向为i,题10-2图则cos2π21BRm同理,半圆形adc法向为j,则cos2π22BRm B与i夹角和B与j夹角相等,∴45则cosπ2RBm221089.8ddcosπddtBRtmV方向与cbadc相同,即异时针方向.-/题10-3图*10-3如题10-3图所示,一根导线弯成抛物线形状y=2ax,放在均匀磁场中.B与xOy平面垂直,细杆CD平行于x轴并以加速度a从抛物线的底部向开口处作平动.求CD距O点为y处时回路中产生的感应电动势.解:计算抛物线与CD组成的面积内的磁通量aymyBxxyBSB0232322d)(2d2∴vyBtyyBtm21212dddd ayv22∴212yav则aByyayBi8222121i实际方向沿ODC.题10-4图10-4如题10-4图所示,载有电流I的长直导线附近,放一导体半圆环MeN与长直导线共面,且端点MN的连线与长直导线垂直.半圆环的半径为b,环心O与导线相距a.设半圆环以速度v平行导线平移.求半圆环内感应电动势的大小和方向及MN两端的电压NMUU.解:作辅助线MN,则在MeNM回路中,沿v方向运动时0dm∴0MeNM即MNMeN-/又 babaMNbabaIvlvB0ln2dcos0所以MeN沿NeM方向,大小为babaIvln20M点电势高于N点电势,即babaIvUUNMln20题10-5图10-5如题10-5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tIdd的变化率增大,求:(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:以向外磁通为正则(1)]ln[lnπ2dπ2dπ2000dadbabIlrlrIrlrIabbaddm(2)tIbabdadltdd]ln[lnπ2dd010-6如题10-6图所示,用一根硬导线弯成半径为r的一个半圆.令这半圆形导线在磁场中以频率f绕图中半圆的直径旋转.整个电路的电阻为R.求:感应电流的最大值.题10-6图解:)cos(2π02trBSBm∴BfrfrBrBtrBtmmi222202ππ22π2π)sin(2πdd-/∴RBfrRIm22π10-7如题10-7图所示,长直导线通以电流I=5A,在其右方放一长方形线圈,两者共面.线圈长b=0.06m,宽a=0.04m,线圈以速度v=0.03m·s-1垂直于直线平移远离.求:d=0.05m时线圈中感应电动势的大小和方向.解:AB、CD运动速度v方向与磁力线平行,不产生感应电动势.DA产生电动势ADIvbvBblBvd2d)(01BC产生电动势)(π2d)(02daIvblBvCB∴回路中总感应电动势8021106.1)11(π2addIbvV方向沿顺时针.10-8长度为l的金属杆ab以速率v在导电轨道abcd上平行移动.已知导轨处于均匀磁场B中,B的方向与回路的法线成60°角(如题10-8图所示),B的大小为B=kt(k为正常数).设t=0时杆位于cd处,求:任一时刻t导线回路中感应电动势的大小和方向.解:22212160cosdklvtlvktBlvtSBm∴klvttmdd即沿abcd方向顺时针方向.-/10-9一矩形导线框以恒定的速度向右穿过一均匀磁场区,B的方向如题10-9图所示.取逆时针方向为电流正方向,画出线框中电流与时间的关系(设导线框刚进入磁场区时t=0).解:如图逆时针为矩形导线框正向,则进入时0ddt,0;题10-9图(a)题10-9图(b)在磁场中时0ddt,0;出场时0ddt,0,故tI曲线如题10-9图(b)所示.题10-10图10-10导线ab长为l,绕过O点的垂直轴以匀角速转动,aO=3l磁感应强度B平行于转轴,如图10-10所示.试求:(1)ab两端的电势差;(2)ba,两端哪一点电势高?解:(1)在Ob上取drrr一小段则320292dlOblBrrB同理302181dlOalBrrB∴2261)92181(lBlBObaOab(2) 0ab即0baUU∴b点电势高.10-11如题10-11图所示,长度为b2的金属杆位于两无限长直导线所在平面的正中间,并以速度v平行于两直导线运动.两直导线通以大小相等、方向相反的电流I,两导线相距2a.试求:金属杆两端的电势差及其方向.-/解:在金属杆上取rd距左边直导线为r,则babaIvrrarIvlBvbabaBAABlnd)211(2d)(00 0AB∴实际上感应电动势方向从AB,即从图中从右向左,...