《物理學(xué)基本教程》課后答案 第十三章 電磁感應(yīng)

1、第十三章電磁感應(yīng)131地球表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為T(mén)若將一個(gè)電阻半徑為5105??Ω5.020cm的金屬圓環(huán)翻轉(zhuǎn)則流過(guò)該圓環(huán)截面的電荷量的最大值為多少若將?180該金屬圓環(huán)放在中子星的表面作同樣的翻轉(zhuǎn)流過(guò)圓環(huán)截面的最大電荷量又為多少(中子星表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度為T(mén))810分析由（134）式可知，金屬環(huán)在翻轉(zhuǎn)中要獲得流穿過(guò)環(huán)截面的感應(yīng)電量的最大值，應(yīng)將翻轉(zhuǎn)前金屬環(huán)面的法線方向置于地磁場(chǎng)方向，則通過(guò)環(huán)面的磁通量有最大值，翻轉(zhuǎn)后磁通量為最大負(fù)值，這樣

2、翻轉(zhuǎn)才有最大的磁通量改變，才能產(chǎn)生最大的感應(yīng)電量解在地球表面最大感應(yīng)電荷量為RBSRRq221)(1121???????C5251051.2C5.02.014.31052?????????在中子星表面最大感應(yīng)電荷量為CRBSRRq221)(1121???????81002.5??132半徑分別為和的金屬圓環(huán)共軸放置，且在大圓環(huán)中有恒定RrR??r電流而小圓環(huán)則以恒定速度沿軸線方向運(yùn)動(dòng)問(wèn)當(dāng)小圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到什么位置時(shí)其內(nèi)部的感應(yīng)電流為最大分析本

3、題中載流大圓環(huán)半徑遠(yuǎn)大于小圓環(huán)的半徑，小圓環(huán)所圍面積內(nèi)的磁場(chǎng)可視為均勻，其中各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均近似等于位于大圓環(huán)軸線上的小圓環(huán)圓心處的值在真空中恒定電流的磁場(chǎng)一章（1110）式給出，載流圓環(huán)軸線上某點(diǎn)vRIrx圖132題用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的定義式計(jì)算較簡(jiǎn)便從該定義式可以看出，????Lid)(lBvE的計(jì)算涉及到三個(gè)矢量的矢量積和標(biāo)量積，因此必須先確定的方向，iE)(B?v以及導(dǎo)體棒上線元dl的方向.解對(duì)于導(dǎo)體A，因，則)(Bv，Ei=00?

4、?Bv對(duì)于導(dǎo)體C，因與夾角為，且dl，則vB?45)(B?v???????llB0i45sind)(vlBvEV1007.7V1222.05.02???????對(duì)于導(dǎo)體D，因，方向與夾角為，Bv?)(B?vld?45???????45cos2d)(20ilBlvlBvEV1.0V22122.05.0??????134一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流為，一矩形線框置于同一平面中，線框以速I(mǎi)度v垂直于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，如圖134所示.當(dāng)線框邊與導(dǎo)線的距離為時(shí)，

5、試用ABd如下兩種方法求出此時(shí)線框內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并標(biāo)明其方向.（1）用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)定義式；（2）用法拉第電磁感應(yīng)定律.分析這是一道很典型的求動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)題注意以下幾點(diǎn)：長(zhǎng)直導(dǎo)線的磁場(chǎng)具有軸對(duì)稱性，因而矩形框沿垂直于軸線方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，框內(nèi)將產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)；線框內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與運(yùn)動(dòng)中矩形框的位置有關(guān)；可以用動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)定義式和法拉第定律求解；用法拉第定律需先求穿過(guò)閉合回路的磁通量.在線框平面內(nèi)凡與長(zhǎng)直導(dǎo)線距離相等處B大小相等方向相同，而在垂直