满分教育一对一个性化辅导教案
法拉第电磁感应现象
一、法拉第电磁感应定律 1.法拉第电磁感应定律
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即E=k在国际单位制中可以证明其中的k=1,所以有E=
∆Φ
,∆t
∆Φ∆Φ
。对于n匝线圈有E=n。
∆t∆t
遇到)。
【例2】如图所示,竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计)。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m,与导轨接触良好,不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度vm
解:释放瞬间ab只受重力,开始向下加速运动。随着速度的增大,感应电动势E、感应电流I、安培力F都随之增大,加速度随之减小。当F增大到
F=mg时,加速度变为零,这时ab达到最大速度。
mgRB2L2vm
由F=,可得 v==mgm22
RBL
点评:这道题也是一个典型的习题。要注意该过程中的功能关系:重力做功的过程是重力势能向动能和电能转化的过程;安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程;合外力(重力和安培力)做功的过程是动能增加的过程;电流做功的过程是电能向内能转化的过程。达
为LE=BL⋅ω=BωL222
⑵线圈的转动轴与磁感线垂直。如图矩形线圈的长、宽分别为L1、L2,所围面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为B,线圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动。线圈的ab、cd两边切割磁感线,产生的感应电动势相加可得E=BSω。如果线圈由n匝导线绕制而成,则E=nBSω。从图示位置开始计时,则感应电动势的即时值为e=nBSωcosωt 。该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关(但是轴必须与B垂直)。
实际上,这就是交流发电机发出的交流电的即时电动势公式。
【例4】 如图所示,xoy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度均为B,一个围成四分之一圆形的导体环oab,其圆心在原点o,半径为R,开始时在第一象限。从t=0起绕o点以角速度ω逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势E随时间t而变的函数图象(以顺时针电动势为正)。
2d量I解:给ab冲量后,ab获得速度向右运动,回路中产生感应电流,cd受安培力作用而加速,ab受安培力而减速;当两者速度相等时,都开始做匀速运动。所以开始时cd的加速度最大,最终cd的速度最大。全过程系统动能的损失都转化为电能,电能又转化为内能。由于ab、cd横截面积之比为2∶1,所以电阻之比为1∶2,根据Q=I 2Rt∝R,所以cd上产生的电热应该是回路中产生的全部电热的2/3。又根据已知得ab的初速度为v1=I/m,因此有:
2B2L2IEF ,解得。最后的共同速度为vm=2I/3m,am=E=BLv1,I=,F=BLI,am=
r+2rm/23m2r系统动能损失为ΔEK=I 2/ 6m,其中cd上产生电热Q=I 2/ 9m
二、感应电量的计算
根据法拉第电磁感应定律,在电磁感应现象中,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。设在时间∆t内通过导线截面的电量为q,则根据电流定义式I=q/∆t及法拉第电磁感应定律E=n∆Φ/∆t,得:
q=I⋅∆t=
En∆Φn∆Φ
⋅∆t=⋅∆t=
RR∆tR
和。量∆Φ∆Φ(2)磁感应强度B不变,闭合电路的面积在垂直于磁场方向上的分量S发生变化时,
∆Φ=B⋅∆S;
(3)磁感应强度B与闭合电路的面积在垂直于磁场方向的分量S均发生变化时,
∆Φ=Φ2-Φ1。下面举例说明:
【例7】如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q;第
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二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则( )
A. W1W2,q1=q2
B. W1W2,q1>q2
解析:设线框长为L1,宽为L2,第一次拉出速度为V1,VV1=3V2。
W1=F1⋅L1=BI1L2L1=B2L2L1V1同理 W2=BL2L1V2/R, 故W1>W2;
∆Φ1=∆Φ2, 由q=,得:q12 【例8a的圆形区域内部及外B。一半径为b,电阻为R的圆形导线环放置在B均匀地减小到零的过程中,q=____________。
2
2
2
解析:由题意知:
Φ1=Bπ(b2-2a2),Φ2=0, ∴∆Φ=Φ2-Φ1=πBb2-2a2,
πBb2-2a2∆Φ
,q=由q= RR
【例9】如图所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置,把一个很小的测量线圈A放在
1、法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小 ( )
A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比 B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比 C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比 D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 2、下列几种说法中正确的是: ( )
A、线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B、穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大 C、线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大
D、线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
3、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( ) A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 4、在理解法拉第电磁感应定律
φ
E=n∆E=nsE=nB∆t∆t的基础上
及改写形势,
∆t5
6
A、当ef向左滑动时,左侧面积减少L·Δd,右侧面积增加L·Δd,因此E=2BLΔd/Δt B、当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,互相抵消,因此E=0 C、在公式E=n
∆Φ
中,在切割情况下,ΔΦ=B·ΔS,ΔS应是导线切割扫过的面积,因∆t
∆Φ
计算 ∆t
此E=BLΔd/Δt
D、在切割的情况下,只能用E=BLv计算,不能用E=n
7、一闭合线圈,放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直,若想使线圈中感应电流增强一倍,下述哪些方法是可行的()
A.使线圈匝数增加一倍 B.使线圈面积增加一倍 C.使线圈匝数减少一半
D.使磁感应强度的变化率增大一倍 8、将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处,不会发生变化的物理量是( )
A.磁通量的变化量
9端A
10S
11、一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为( ) A
1
B 1 C 2 D 4 2
12、如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、
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PQ为其边界,OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度υ0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时( )
A.穿过回路的磁通量为零
B.回路中感应电动势大小为2Blυ0
C.回路中感应电流的方向为逆时针方向
D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
13、矩形导线框abcd的正方向垂直低面向里,磁感应强度B应电流I的正方向,下列各图中正确的是(
)
14R和r,导体棒PQ与三条导线接导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时,下列dc,流过r的电流为由b到a
B.流过c到d,流过r的电流为由b到a
C.流过d到c,流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b
15、如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是(
)
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16、一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空( )
A
BC下向上
D
19R=0.2
Ω的电阻,磁感应强度B=0.4 T现有一导体棒ab体ab电阻不计,当ab以v=4.0 m/s
(1)导体ab(2)要维持ab向怎样?
(3)电阻R
法拉第电磁感应定律同步练习
1、法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小 ( C )
A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比
C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
2、下列几种说法中正确的是: ( D )
A、线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B、穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大
C、线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大
D、线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
3、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( C )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
D
4
5解析:以a、b、c、d四根导线围成的回路为研究对象,在两棒匀速运动时,回路没有磁通量变化,故Ⓐ、中没有电流产生,均无读数.
6、如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef为一导体棒,可在ab和cd间滑动并接触良好;设磁感应强度为B,ef长为L,在Δt时间内向左匀速滑过距离Δd,由电磁感应定律E=n
A、当ef向左滑动时,左侧面积减少L·Δd,右侧面积增加L·Δd,因此E=2BLΔd/Δt ∆Φ可知,下列说法正确的是( C ) ∆t
B、当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,互相抵消,因此E=0
C、在公式E=n∆Φ中,在切割情况下,ΔΦ=B·ΔS,ΔS应是导线切割扫过的面积,因∆t
∆Φ计算 ∆t此E=BLΔd/Δt D、在切割的情况下,只能用E=BLv计算,不能用E=n
7、一闭合线圈,放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直,若想使线圈中感应电流增强一倍,下述哪些方法是可行的( D )
28、AD )
q与9、B
则B.电压表的示数是2.5V
C.A点电势高于B点
D.B点电势高于A点
ΔΦΔB解析:E=nn·S=2V ΔtΔt
由楞次定律可判A点电势高于B点,综上所述AC正确
10、物理实验中,常用一种叫“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷.如图所示,
探测线圈和冲击电流计G串联后,可用来测定磁场的磁感应强度.已
知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为
R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直,现把
探测线圈翻转90°,冲击电流计G测出通过线圈的电荷量为q,则被
测磁场的磁感应强度为( B )
A.
C.qRqR SnSqRqR
2nS2S
111 s
12、PQ解析:根据右手定则,回来中感应电流的方向为逆时针方向。
本题考查电磁感应、磁通量、右手定则,安培力,左手定则等基本知识。
13、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直低面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是( D )
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解析:0-1s内B垂直纸面向里均匀增大,则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流,方向为逆时针方向,排除A、C选项;2s-3s内,B垂直纸面向外均匀增大,同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向,排除B选项,D正确。
14和r,导体棒PQ触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里。下列说法正确的是( B )
A.流过R的电流为由d到c,流过r B.流过Rcr C.流过Rcr的电流为由a到b
D.流过R的电流为由到da到b
解析:本题考查右手定则的应用。根据右手定则,可判断PQ作为电源,Q端电势高,在PQcd回路中,电流为逆时针方向,即流过R的电流为由c到d,在电阻r的回路中,电流为顺时针方向,即流过r的电流为由b到a。当然也可以用楞次定律,通过回路的磁通量的变化判断电流方向。
15v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为
B导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是( A )
解析:在x=R
左侧,
设导体棒与圆的交点和圆心的连线与
x轴正方向成θ角,则导体棒切割有效长度L=2Rsinθ,电动
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势与有效长度成正比,故在x=R左侧,电动势与x的关系为正弦图像关系,由对称性可知在x=R右侧与左侧的图像对称。
16、一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空( AD )
A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由
17Ω体东
由左手定则知其方向水平向左.
ab匀速运动,所以水平拉力F′=F=0.8 N,方向水平向右.
22(3)R上的热功率:P=IR=4.0×0.2 W=3.2 W.
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法拉第电磁感应现象
一、法拉第电磁感应定律 1.法拉第电磁感应定律
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即E=k在国际单位制中可以证明其中的k=1,所以有E=
∆Φ
,∆t
∆Φ∆Φ
。对于n匝线圈有E=n。
∆t∆t
遇到)。
【例2】如图所示,竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计)。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m,与导轨接触良好,不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度vm
解:释放瞬间ab只受重力,开始向下加速运动。随着速度的增大,感应电动势E、感应电流I、安培力F都随之增大,加速度随之减小。当F增大到
F=mg时,加速度变为零,这时ab达到最大速度。
mgRB2L2vm
由F=,可得 v==mgm22
RBL
点评:这道题也是一个典型的习题。要注意该过程中的功能关系:重力做功的过程是重力势能向动能和电能转化的过程;安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程;合外力(重力和安培力)做功的过程是动能增加的过程;电流做功的过程是电能向内能转化的过程。达
为LE=BL⋅ω=BωL222
⑵线圈的转动轴与磁感线垂直。如图矩形线圈的长、宽分别为L1、L2,所围面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为B,线圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动。线圈的ab、cd两边切割磁感线,产生的感应电动势相加可得E=BSω。如果线圈由n匝导线绕制而成,则E=nBSω。从图示位置开始计时,则感应电动势的即时值为e=nBSωcosωt 。该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关(但是轴必须与B垂直)。
实际上,这就是交流发电机发出的交流电的即时电动势公式。
【例4】 如图所示,xoy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度均为B,一个围成四分之一圆形的导体环oab,其圆心在原点o,半径为R,开始时在第一象限。从t=0起绕o点以角速度ω逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势E随时间t而变的函数图象(以顺时针电动势为正)。
2d量I解:给ab冲量后,ab获得速度向右运动,回路中产生感应电流,cd受安培力作用而加速,ab受安培力而减速;当两者速度相等时,都开始做匀速运动。所以开始时cd的加速度最大,最终cd的速度最大。全过程系统动能的损失都转化为电能,电能又转化为内能。由于ab、cd横截面积之比为2∶1,所以电阻之比为1∶2,根据Q=I 2Rt∝R,所以cd上产生的电热应该是回路中产生的全部电热的2/3。又根据已知得ab的初速度为v1=I/m,因此有:
2B2L2IEF ,解得。最后的共同速度为vm=2I/3m,am=E=BLv1,I=,F=BLI,am=
r+2rm/23m2r系统动能损失为ΔEK=I 2/ 6m,其中cd上产生电热Q=I 2/ 9m
二、感应电量的计算
根据法拉第电磁感应定律,在电磁感应现象中,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。设在时间∆t内通过导线截面的电量为q,则根据电流定义式I=q/∆t及法拉第电磁感应定律E=n∆Φ/∆t,得:
q=I⋅∆t=
En∆Φn∆Φ
⋅∆t=⋅∆t=
RR∆tR
和。量∆Φ∆Φ(2)磁感应强度B不变,闭合电路的面积在垂直于磁场方向上的分量S发生变化时,
∆Φ=B⋅∆S;
(3)磁感应强度B与闭合电路的面积在垂直于磁场方向的分量S均发生变化时,
∆Φ=Φ2-Φ1。下面举例说明:
【例7】如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3s时间拉出,外力所做的功为W1,通过导线截面的电量为q;第
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二次用0.9s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电量为q2,则( )
A. W1W2,q1=q2
B. W1W2,q1>q2
解析:设线框长为L1,宽为L2,第一次拉出速度为V1,VV1=3V2。
W1=F1⋅L1=BI1L2L1=B2L2L1V1同理 W2=BL2L1V2/R, 故W1>W2;
∆Φ1=∆Φ2, 由q=,得:q12 【例8a的圆形区域内部及外B。一半径为b,电阻为R的圆形导线环放置在B均匀地减小到零的过程中,q=____________。
2
2
2
解析:由题意知:
Φ1=Bπ(b2-2a2),Φ2=0, ∴∆Φ=Φ2-Φ1=πBb2-2a2,
πBb2-2a2∆Φ
,q=由q= RR
【例9】如图所示是一种测量通电螺线管中磁场的装置,把一个很小的测量线圈A放在
1、法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小 ( )
A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比 B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比 C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比 D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 2、下列几种说法中正确的是: ( )
A、线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大 B、穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大 C、线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大
D、线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
3、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( ) A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 4、在理解法拉第电磁感应定律
φ
E=n∆E=nsE=nB∆t∆t的基础上
及改写形势,
∆t5
6
A、当ef向左滑动时,左侧面积减少L·Δd,右侧面积增加L·Δd,因此E=2BLΔd/Δt B、当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,互相抵消,因此E=0 C、在公式E=n
∆Φ
中,在切割情况下,ΔΦ=B·ΔS,ΔS应是导线切割扫过的面积,因∆t
∆Φ
计算 ∆t
此E=BLΔd/Δt
D、在切割的情况下,只能用E=BLv计算,不能用E=n
7、一闭合线圈,放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直,若想使线圈中感应电流增强一倍,下述哪些方法是可行的()
A.使线圈匝数增加一倍 B.使线圈面积增加一倍 C.使线圈匝数减少一半
D.使磁感应强度的变化率增大一倍 8、将一磁铁缓慢或者迅速地插到闭合线圈中的同一位置处,不会发生变化的物理量是( )
A.磁通量的变化量
9端A
10S
11、一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为( ) A
1
B 1 C 2 D 4 2
12、如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、
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PQ为其边界,OO′为其对称轴。一导线折成边长为l的正方形闭合回路abcd,回路在纸面内以恒定速度υ0向右运动,当运动到关于OO′对称的位置时( )
A.穿过回路的磁通量为零
B.回路中感应电动势大小为2Blυ0
C.回路中感应电流的方向为逆时针方向
D.回路中ab边与cd边所受安培力方向相同
13、矩形导线框abcd的正方向垂直低面向里,磁感应强度B应电流I的正方向,下列各图中正确的是(
)
14R和r,导体棒PQ与三条导线接导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时,下列dc,流过r的电流为由b到a
B.流过c到d,流过r的电流为由b到a
C.流过d到c,流过r的电流为由a到b
D.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b
15、如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是(
)
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16、一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空( )
A
BC下向上
D
19R=0.2
Ω的电阻,磁感应强度B=0.4 T现有一导体棒ab体ab电阻不计,当ab以v=4.0 m/s
(1)导体ab(2)要维持ab向怎样?
(3)电阻R
法拉第电磁感应定律同步练习
1、法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小 ( C )
A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比
B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比
C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比
D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比
2、下列几种说法中正确的是: ( D )
A、线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B、穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势越大
C、线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势越大
D、线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
3、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( C )
A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关
B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大
D
4
5解析:以a、b、c、d四根导线围成的回路为研究对象,在两棒匀速运动时,回路没有磁通量变化,故Ⓐ、中没有电流产生,均无读数.
6、如图所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef为一导体棒,可在ab和cd间滑动并接触良好;设磁感应强度为B,ef长为L,在Δt时间内向左匀速滑过距离Δd,由电磁感应定律E=n
A、当ef向左滑动时,左侧面积减少L·Δd,右侧面积增加L·Δd,因此E=2BLΔd/Δt ∆Φ可知,下列说法正确的是( C ) ∆t
B、当ef向左滑动时,左侧面积减小L·Δd,右侧面积增大L·Δd,互相抵消,因此E=0
C、在公式E=n∆Φ中,在切割情况下,ΔΦ=B·ΔS,ΔS应是导线切割扫过的面积,因∆t
∆Φ计算 ∆t此E=BLΔd/Δt D、在切割的情况下,只能用E=BLv计算,不能用E=n
7、一闭合线圈,放在随时间均匀变化的磁场中,线圈平面和磁场方向垂直,若想使线圈中感应电流增强一倍,下述哪些方法是可行的( D )
28、AD )
q与9、B
则B.电压表的示数是2.5V
C.A点电势高于B点
D.B点电势高于A点
ΔΦΔB解析:E=nn·S=2V ΔtΔt
由楞次定律可判A点电势高于B点,综上所述AC正确
10、物理实验中,常用一种叫“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷.如图所示,
探测线圈和冲击电流计G串联后,可用来测定磁场的磁感应强度.已
知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为
R.若将线圈放在被测匀强磁场中,开始时线圈平面与磁场垂直,现把
探测线圈翻转90°,冲击电流计G测出通过线圈的电荷量为q,则被
测磁场的磁感应强度为( B )
A.
C.qRqR SnSqRqR
2nS2S
111 s
12、PQ解析:根据右手定则,回来中感应电流的方向为逆时针方向。
本题考查电磁感应、磁通量、右手定则,安培力,左手定则等基本知识。
13、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直低面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是( D )
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解析:0-1s内B垂直纸面向里均匀增大,则由楞次定律及法拉第电磁感应定律可得线圈中产生恒定的感应电流,方向为逆时针方向,排除A、C选项;2s-3s内,B垂直纸面向外均匀增大,同理可得线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向,排除B选项,D正确。
14和r,导体棒PQ触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里。下列说法正确的是( B )
A.流过R的电流为由d到c,流过r B.流过Rcr C.流过Rcr的电流为由a到b
D.流过R的电流为由到da到b
解析:本题考查右手定则的应用。根据右手定则,可判断PQ作为电源,Q端电势高,在PQcd回路中,电流为逆时针方向,即流过R的电流为由c到d,在电阻r的回路中,电流为顺时针方向,即流过r的电流为由b到a。当然也可以用楞次定律,通过回路的磁通量的变化判断电流方向。
15v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为
B导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是( A )
解析:在x=R
左侧,
设导体棒与圆的交点和圆心的连线与
x轴正方向成θ角,则导体棒切割有效长度L=2Rsinθ,电动
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势与有效长度成正比,故在x=R左侧,电动势与x的关系为正弦图像关系,由对称性可知在x=R右侧与左侧的图像对称。
16、一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空( AD )
A.由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
B.由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下
C.沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由
17Ω体东
由左手定则知其方向水平向左.
ab匀速运动,所以水平拉力F′=F=0.8 N,方向水平向右.
22(3)R上的热功率:P=IR=4.0×0.2 W=3.2 W.