电磁感应定律练习
法拉第电磁感应定律优秀作业题
法拉第电磁感应定律(一)1.法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中的感应电动势的大小( )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变化量成正比.2.如图所示,由大小两个半圆弧组成的弯曲金属导线位于匀强磁 场中,当整个导体向右平移时,下列结论正确的是:( ) A . A 、E 电势不相同;B . A 、C 、E 三点的电势相同; C .D 点电势比B 点高; D . 无法判断.3.如图所示,接有理想电压表的三角形导线框abc ,在匀强磁 场中向右匀速运动,问:框中有无感应电流?电压表有无示数?a 、b 两点间有无电势差?( )A .无、无、无B .无、无、有C .无、有、无D .有、有、有 4.如图所示,两根相距d 平行放置的导电轨道,轨道间接有电阻R ,处于磁感应强为B ,垂直轨道平面内的匀强磁场中,一根金属杆与轨道成60°角放置在轨道上,现让金属杆以垂直于杆的速度v 沿轨道匀速滑行,若导电轨道和金属杆的电阻不计,则通过电阻R 的电流为( )) 7题图C .dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc 边刚穿出磁场时感应电流的方向相反D .dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc 边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等 8.一个N 匝圆线圈,放在磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 ( ) A.线圈匝数增加一倍; B 、将线圈面积增加一倍;C 、将线圈半径增加一倍;D 、适当改变线圈的取向。
9.如图所示,圆环a 和圆环b 半径之比为2∶1,两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路,连接两圆环电阻不计,匀强磁场的磁感强度变化率恒定,则在a 环单独置于磁场中和b 环单独置于磁场中两种情况下,M 、N 两点的电势差之比为( ) A .4∶1 B .1∶4 C .2∶1 D .1∶210、穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如右图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( ) A.0--2s B.2—4S C.4—6S D.6—10S11.如图所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下列叙述正确的是:( ) A 、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B 、不管向什么方向拉出,只要产生感应电流,方向都是顺时针C 、 向右匀速拉出时,感应电流方向不变D 、要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变 12. 在竖直指向地面的匀强磁场B 中,将长为L的水平棒由高h 处水平抛出,初速度v 0与棒垂直,不计空气阻力,落地时棒上的感应电动势等于 A .BL v 0 B gh v BL 220+ C.0(/2BL v D 2/)2(0gh v BL +13. 如图所示,MN 、PQ 为两平行金属导轨,M 、P 间连有一阻值为R 的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B ,磁场方向与导轨所在的平面垂直,图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动、速度为v ,与导轨接触良好,圆环的直径d 与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略,当金属环向右做匀速运动时( )A.有感应电流通过电阻R ,大小为R dBvπ B.有感应电流通过电阻R ,大小为RdBvC.有感应电流通过电阻R ,大小为RdBv2 D.没有感应电流通过电阻R14、如图所示1、2、3表示三个回路,在回路2的内部有垂直于回路平面的 匀强磁场,当磁感应强度随时间均匀变化时,回路1、2、3产生的感应电动势分别为E1、E2、E3,下列哪个关系式是正确的( ) A 、E 1=E 2<E 3 B 、E 1=E 2=E 3C 、E 1<E 2<E 3D 、E1<E 2=E 315.如图所示,水平放置一光滑矩形导体框,,细棒ab 可在框上自由移动,整个装置处在磁感应强度为0.4T 的匀强磁场中,磁场方向与水平面成300角,ab 长0.2m,电阻为0.1Ω,其余部分电阻不计,棒在水平力F 作用下以2m/s 的速率匀速向右运动,求力F 的大小及力F 做功的机械功率。
法拉第电磁感应定律 典例与练习
法拉第电磁感应定律典例与练习【典型例题】类型一、法拉第电磁感应定律的应用例1、(2015 安徽) 如图所示,abcd为水平放置的平行“匚”形光滑金属导轨,间距为l。
导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。
已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)。
则A.电路中感应电动势的大小为sinBlvθB.电路中感应电流的大小为sinBvrθC.金属杆所受安培力的大小为2sinlvrBθD.金属杆的热功率为22sinlrvBθ【答案】B【解析】导体棒切割磁力线产生感应电动势E=Blv,故A错误;感应电流的大小sinsinE BvIl rrθθ==,故B正确;所受的安培力为2sinl B lvF BIrθ==,故C错误;金属杆的热功率222sinsinl B vQ I rrθθ==,故D错误。
【考点】考查电磁感应知识。
举一反三【变式】如图所示,水平放置的平行金属导轨,相距L=0.50 m,左端接一电阻R =0. 20n,磁感应强度B=0.40 T,方向垂直于导轨平面的匀强磁场,导体棒a b垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当a b以v=4.0 m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:(1)a b棒中感应电动势的大小,并指出a、b哪端电势高?(2)回路中感应电流的大小;(3)维持a b 棒做匀速运动的水平外力F 的大小。
【答案】(1)0.8V ;a 端电势高;(2)4.0A ;(3)0. 8 N 。
【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律,a b 棒中的感应电动势为0.40.5 4.00.8E BLv V V ==⨯⨯= 根据右手定则可判定感应电动势的方向由b a →,所以a 端电势高。
(2)导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,感应电流大小为 0.8 4.00.2E I A A R === (3)由于a b 棒受安培力,棒做匀速运动,故外力等于安培力 4.00.50.40.8F BIL N N ==⨯⨯=, 故外力的大小为0. 8 N 。
《电磁感应定律》专题
t 《电磁感应定律》专题一.选择题(共10小题)1.物理学中的许多规律是通过实验发现的,下列说法中符合史实的是()A.法拉第通过实验发现了电磁感应现象B.牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持C.奥斯特通过实验发现了电流的热效应D.卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量2.关于电磁感应,以下说法正确的是()A.只要磁通量发生变化就会产生感应电流B.导体做切割磁感线运动时,导体两端会产生电压C.感应电流的产生是因为静电力做了功D.发生电磁感应,外界不需要提供能量3.如图所示,两个相同的小导线环和大导线环放在同一水平面内,且两小环关于大环圆心对称.当两小环中通过图示方向的电流,电流强度随时间均匀增大且始终相同,大环()A.无感应电流,不存在扩张收缩趋势B.有顺时针方向的感应电流,存在扩张趋势C.有顺时针方向的感应电流,存在收缩趋势D.有逆时针方向的感应电流,存在收缩趋势4.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相接,如图所示.导轨上放一根导线ab,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可能是()A.匀速向右运动B.加速向右运动C.匀速向左运动D.加速向左运动5.如图甲所示,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其对角线ac和y轴重合,顶点a位于坐标原点O处.在y轴右侧的第I象限内有一等腰直角三角形区域,直角边边长为L,底边的左端位于坐标原点O处,内有垂直纸面向里的匀强磁场.t=0时刻,线圈从图示位置沿cb方向,匀速穿过磁场区域.取a→b→c→d→a为感应电流的正方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差U ab.随时间t变化的图线应是乙图中的()A.B.C.D.6.在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的强磁场区域,区域I的磁场方向垂直斜面向上,区域II的磁场方向垂直斜面向下,磁场和宽度H P及PN均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,1时刻ab边刚越GH进入磁场I区域,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JP与MN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动.重力加速度为g,下列说法中正确的是()A.当ab边刚越好JP时,导线框具有加速度大小为a=gsinθB.导线框两次匀速直线运动的速度v1:v2=4:1C.从t1到t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少D.从t1到t2的过程中,有+机械能转化为电能7.如图所示,磁场垂直于纸面向外,磁场的磁感应强度随水平向右的x轴按B=B0+kx(B0、k为常量)的规律均匀增大.位于纸面内的正方形导线框ab cd处于磁场中,在外力作用下始终保持dc边与x轴平行向右匀速运动.若规定电流沿a→b→c→d→a的方向为正方向,则从t=0到t=t1的时间间隔内,下列关于该导线框中产生的电流i随时间t变化的图象,正确的是()A.B.C.D.8.如图电路中,A1、A2是两个指示灯,L是自感系数很大的线圈,电阻R阻值较小,开关S1断开、S2闭合.现闭合S1,一段时间后电路稳定.下列说法中正确的是()A.闭合S1,通过电阻R的电流先增大后减小B.闭合S1,A l亮后逐渐变暗C.闭合S1,A2逐渐变亮,然后亮度不变D.断开电路时,为保护负载,应先断开S2,再断开S19.如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,与灯泡L1连接的是一只理想二极管D.下列说法中正确的是()A.闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B.断开S的瞬间,L2会逐渐熄灭C.断开S的瞬间,L1中电流方向向左D.断开S的瞬间,a点的电势比b点高10.下列关于日光灯电路的接法中,正确的是()A.B.C.D.二.解答题(共4小题)11.如图所示,间距为L的光滑M、N金属轨道水平放置,ab是电阻为R0的金属棒,此棒可紧贴平行导轨滑动.导轨右侧连接一水平放置的平行板电容器,板间距为d,板长也为L,导轨左侧接阻值为R的定值电阻,其它电阻忽略不计.轨道处的磁场方向垂直轨道平面向下,电容器处的磁场垂直纸面向里,磁感应强度均为B.当ab以速度v0向右匀速运动时,一带电量大小为q的粒子以某一速度从紧贴A板左侧平行于A板进入电容器内,恰好做匀速圆周运动,并从C板右侧边缘离开.试求:(1)AC两板间的电压U;(2)带电粒子的质量m;(3)带电粒子的速度大小v.( 12.如图甲所示,单匝矩形闭合导线框 αbed 处于匀强磁场中,线框电阻为 R ,αb 、αd 的边长分别为 L l 、L 2;磁感应 强度 B 的大小随时间变化的规律如图乙所示.(1)求 0~2t 0 时间内,回路中电流 I 1 的大小和方向;(2)求 t 0 时刻 ab 边受到的安培力大小 F ;(3)在 2t 0 时刻后线框绕 cd 边以角速度 ω 匀速转动,计算线框中感应电流的有效值 I 2,并求线框从中性面开始转过 90°的过程中,通过导线横截面的电量 q .13.如图 A 所示,一能承受最大拉力为 16N 的轻绳吊一质量为 m=0.8k g 边长为 L= m 正方形线圈 ABCD ,已知线圈 总电阻为 R=0.5Ω,在线圈上半部分布着垂直于线圈平面向里,大小随时间变化的磁场,如图B 所示,已知 t 0 时刻轻绳 刚好被拉断,g=10m/s 2求:1)在轻绳被拉断前线圈感应电动势大小及感应电流的方向;(2)t=0 时 AB 边受到的安培力的大小;(3)t 0 的大小.14.如图所示,正方形单匝均匀线框 a b cd ,边长 L=0.4m ,每边电阻相等,总电阻 R=0.5Ω. 一根足够长的绝缘轻质细 线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接 绝缘物体 P ,物体 P 放在一个光滑的足够长的固定斜 面上,斜面倾角 θ=30°,斜面上方的 细线与斜面平行.在正方形线框正下方有一有界的勻强磁场,上边界 I 和下边界 II 都水平,两边界之间距离也是 L=0.4m .磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小 B=0.5T . 现让正方形线框 的 cd 边距上边界 I 的正上方高度 h=0.9m 的位置由静止释放,且线框在 运动过程中始终与磁场垂直,cd 边始终保持水 平,物体 P 始终在斜面上运动,线框刚好能 以 v=3m/s 的速度进入勻强磁场并匀速通过匀强磁场区域.释放前细线绷 紧,重力加速度 g=10m/s 2,不计空气阻力.(1)线框的 cd 边在匀强磁场中运动的过程中,c 、d 间的电压是多大?(2)线框的质量 m 1 和物体 P 的质量 m 2 分别是多大?(3)在 cd 边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力 F 使线框以进入磁场前 的加速度匀加速通过磁场区域, 在此过程中,力 F 做功 w=0.23J ,求正方形线框 cd 边产生的焦耳热是多少?( 由 《电磁感应定律》专题参考答案与试题解析一.选择题(共 10 小题)1.物理学中的许多规律是通过实验发现的,下列说法中符合史实的是( )A .法拉第通过实验发现了电磁感应现象B .牛顿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持C .奥斯特通过实验发现了电流的热效应D .卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量解:A 、法拉第通过实验发现了电磁感应现象.故 A 正确.B 、伽利略通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持.故 B 错误.C 、奥斯特通过实验发现了电流的磁效应.故 C 错误.D 、卡文迪许通过实验测出了引力常量,故 D 错误.故选:A .2.(2014•长宁区一模)关于电磁感应,以下说法正确的是( ) A .只要磁通量发生变化就会产生感应电流 B .导体做切割磁感线运动时,导体两端会产生电压C .感应电流的产生是因为静电力做了功D .发生电磁感应,外界不需要提供能量解:A 、当闭合电路中的磁通量发生变化,才会产生感应电流,故 A 错误;B 、导体做切割磁感线运动时,导体两端会产生电压,故 B 正确;C 、感应电流现象是产生电能,而静电力做功是消耗电能,故 C 错误;D 、在电磁感应现象中,消耗了机械能而产生了电能,即机械能转化为了电能,故D 错误;故选:B .3. 2013•嘉定区一模)如图所示,两个相同的小导线环和大导线环放在同一水平面内,且两小环关于大环圆心对称.当 两小环中通过图示方向的电流,电流强度随时间均匀增大且始终相同,大环( )A .无感应电流,不存在扩张收缩趋势B .有顺时针方向的感应电流,存在扩张趋势C .有顺时针方向的感应电流,存在收缩趋势D .有逆时针方向的感应电流,存在收缩趋势解:根据安培定则判断可知,两个小环产生的磁场方向相反,面积又相等,则知穿过大环的磁通量 完 全抵消,即总的磁通量为零,而且不会变化,故大环中无感应电流,也就不受磁场的安培力作用,不存在扩张或收缩 趋势.故选 A4.(2014•上海二模)在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈 M 相接,如图所示.导轨上放一根 导线 ab ,磁感线垂直于导轨所在平面.欲使 M 所包围的小闭合线圈 N 产生顺时针方向的感应电流,则导线的运动可 能是( )A .匀速向右运动B .加速向右运动C .匀速向左运动D .加速向左运动解:A 、导线 ab 匀速向右运动时,导线 ab 产生的感应电动势和感应电流恒定不变,大线圈M 产生的磁场恒定不变,穿过小线圈 N 中的磁通量不变,没有感应电流产生.故 A 错误.B 、导线 ab 加速向右运动时,导线 ab 中产生的感应电动势和感应电流增加, 右手定则判断出来 a b 电流方向由 a →b ,根据安培定则判断可知:M 产生的磁场方向:垂直纸面向里,穿过N 的磁通量增大,由楞次定律判断得知:线圈N 产 生逆时针方向的感应电流,不符合题意.故 B 错误.C 、导线 ab 匀速向左运动时,导线 ab 产生的感应电动势和感应电流恒定不变,大线圈 M 产生的磁场恒定不变, 穿过小线圈 N 中的磁通量不变,没有感应电流产生,不符合题意.故 C 错误.D 、导线 ab 加速向左运动时,导线 ab 中产生的感应电动势和感应电流增加,由右手定则判断出来 ab 电流方向由 b →a ,根据安培定则判断可知:M 产生的磁场方向:垂直纸面向外,穿过 N 的磁通量增大,由楞次定律判断得知:线 圈 N 产生顺时针方向的感应电流,符合题意.故 D 正确.故选 D( t =5.(2014•德州二模)如图甲所示,在坐标系 xOy 中,有边长为 L 的正方形金属线框 abcd ,其对角线 ac 和 y 轴重合, 顶点 a 位于坐标原点 O 处.在 y 轴右侧的第 I 象限内有一等腰直角三角形区域,直角边边长为 L ,底边的左端位于坐 标原点 O 处,内有垂直纸面向里的匀强磁场.t=0 时刻,线圈从图示位置沿 cb 方向,匀速穿过磁场区域.取 a →b →c →d →a 为感应电流的正方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流 i 、ab 间的电势差 U ab .随时间 t 变化的图线应是乙 图中的( )A .B .C .D . 解:A 、在 d 点运动到 O 点过程中,ab 边切割磁感线,根据右手定则可以确定线框中电流方向为逆时针方向,即正方 向,电动势均匀减小到 0,则电流均匀减小到 0;然后 cd 边开始切割,感应电流的方向为顺时针方向,即负方向,电 动势均匀减小到 0,则电流均匀减小到 0.故 A 错误,B 正确.C 、d 点运动到 O 点过程中,ab 边切割磁感线,ab 相当于电源,电流由 a 到 b ,b 点的电势高于 a 点,ab 间的电势差 Uab 为负值,大小等于电流乘以 bcd a 三条边的电阻,并逐渐减小.ab 边出磁场后后,cd 边开始切割,cd 边相当于电 源,电流由 b 到 a ,ab 间的电势差 Uab 为负值,大小等于电流乘以 ab 边得电阻,并逐渐减小,且电压的最大值小于前 阶段的最大值.故 C 错误,D 也错误.故选:B .6. 2014•陕西校级二模)在如图所示的倾角为 θ 的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B 的强磁场区域,区 域 I 的磁场方向垂直斜面向上,区域 II 的磁场方向垂直斜面向下,磁场和宽度 HP 及 PN 均为 L ,一个质量为 m 、电阻 为 R 、边长也为 L 的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t 1 时刻 ab 边刚越 GH 进入磁场 I 区域,此时导线框恰好 以速度 v 1 做匀速直线运动;2 时刻 ab 边下滑到 JP 与 MN 的中间位置,此时导线框又恰好以速度 v 2 做匀速直线运动.重 力加速度为 g ,下列说法中正确的是( )A .当 ab 边刚越好 JP 时,导线框具有加速度大小为 a=gsin θB .导线框两次匀速直线运动的速度 v 1:v 2=4:1C .从 t 1 到 t 2 的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少D .从 t 1 到 t 2 的过程中,有+ 机械能转化为电能【解答】解:A 、t 1 时刻,线圈做匀速直线运动,所受的安培力与重力的下滑分力平衡,则得:F 1==mg sin θ;当 ab 边刚越好 JP 时,线圈的上下两边都切割磁感线,产生感应电动势,回路中产生的总感应电动势为 E=2BLv 1,线圈所受的安培力的合力为 F=2BIL=2BL •=4mgsin θ 根据牛顿第二定律得:F ﹣mgsin θ=ma ,解得:a=3gsin θ,故 A 错误.B 、t 2 时刻,有安培力 F 2=2BLI 2=2BL= =mg sin θ,由两式比较得,v 1:v 2=4:1.故 B 正确.C 、从 t 1 到 t 2 过程中,导线框克服安培力做功的大小等于回路中产生的焦耳热,此过程中,线框的重力势能和动能均 减小,根据功能关系得知,线圈克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量与动能减小量之和.故C 错误.D 、根据能量守恒定律得从 t 1 到 t 2,线框中产生的电能为:E 电 + .故 D 正确.故选:BD7.(2014•吉林校级二模)如图所示,磁场垂直于纸面向外,磁场的磁感应强度随水平向右的 x 轴 按 B=B 0+kx (B 0、k 为常量)的规律均匀增大.位于纸面内的正方形导线框 abcd 处于磁场中,在外力作用下始终保持dc边与x轴平行向右匀速运动.若规定电流沿a→b→c→d→a的方向为正方向,则从t=0到t=t1的时间间隔内,下列关于该导线框中产生的电流i随时间t变化的图象,正确的是()A.B.C.D.【解答】解:由题意可知,ad、bc两边均在切割磁感线,产生感应电动势的方向相反,大小相减,根据题意,bc、ad两边的磁场之差为:△B=B0+k(L+x)﹣B0﹣kx=kL根据法拉第电磁感应定律E=BLv,则有:△E=BLv=Lv•kL;而感应电流i==,是定值,故A正确,BCD错误;故选:A8.(2014•宿迁二模)如图电路中,A1、A2是两个指示灯,L是自感系数很大的线圈,电阻R阻值较小,开关S1断开、S2闭合.现闭合S1,一段时间后电路稳定.下列说法中正确的是()A.闭合S1,通过电阻R的电流先增大后减小B.闭合S1,A l亮后逐渐变暗C.闭合S1,A2逐渐变亮,然后亮度不变D.断开电路时,为保护负载,应先断开S2,再断开S1解:A、闭合开关S1的瞬间,由于线圈中自感电动势的阻碍,通过电阻R的电流慢慢增加.故A错误.B、闭合开关S1,虽因存在自感作用,但通过R的电流逐渐增加,干路电流逐渐增加,通过A l逐渐变亮.故B错误.C、当闭合S1,线圈对电流的阻碍渐渐变小,导致A2逐渐变暗,故C错误;D、断开电路时,为保护负载,由于线圈L产生自感电动势,应先断开S2,再断开S1.故D正确,故选:D.9.(2013•扬州模拟)如图所示,电源的电动势为E、内阻为r,L1、L2为两个相同的灯泡,线圈L的直流电阻不计,与灯泡L1连接的是一只理想二极管D.下列说法中正确的是()A.闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B.断开S的瞬间,L2会逐渐熄灭C.断开S的瞬间,L1中电流方向向左D.断开S的瞬间,a点的电势比b点高解:A、闭合开关S稳定后,因线圈L的直流电阻不计,所以L1与二极管被短路,导致灯泡L1不亮,而L2将更亮,因此L1、L2亮度度不同,故A错误;B、断开S的瞬间,L2会立刻熄灭,故B错误;C、断开S的瞬间,线圈L与灯泡L1及二极管构成回路,因线圈产生感应电动势,a端的电势高于b端,所以回路中没有电流,故C错误,D正确;故选:D10.(2009•肇庆一模)下列关于日光灯电路的接法中,正确的是()A.B.C.D.解:启辉器是一个自动开关,开始时闭合,然后迅速断开,整流器线圈中产生瞬时高电压,点燃灯管;故启辉器与灯管并联后与整流器串流,故AD错误,BC正确;故选BC.二.解答题(共4小题)11.(2014惠州模拟)如图所示,间距为L的光滑M、N金属轨道水平放置,ab是电阻为R0的金属棒,此棒可紧贴平行导轨滑动.导轨右侧连接一水平放置的平行板电容器,板间距为d,板长也为L,导轨左侧接阻值为R的定值电阻,其它电阻忽略不计.轨道处的磁场方向垂直轨道平面向下,电容器处的磁场垂直纸面向里,磁感应强度均为B.当ab 以速度v0向右匀速运动时,一带电量大小为q的粒子以某一速度从紧贴A板左侧平行于A板进入电容器内,恰好做匀速圆周运动,并从C板右侧边缘离开.试求:(1)AC两板间的电压U;(2)带电粒子的质量m;(3)带电粒子的速度大小v.解:(1)棒ab向右运动时产生的电动势为:E=BLv0AC间的电压即为电阻R的分压,由分压关系可得:(或:,U=IR)解得:(2)带电粒子在AC板间电磁场中做匀速圆周运动,则重力与电场力平衡,则有:解得:(3)粒子由牛顿第二定律可得:粒子运动轨迹如图所示,由几何关系可得:L2+(r﹣d)2=r2解得:v=答:(1)AC两板间的电压U为;(2)带电粒子的质量m为;(3)带电粒子的速度大小v为.12.(2014•南通三模)如图甲所示,单匝矩形闭合导线框αbed处于匀强磁场中,线框电阻为R,αb、αd的边长分别为L l、L2;磁感应强度B的大小随时间变化的规律如图乙所示.(1)求0~2t0时间内,回路中电流I1的大小和方向;(2)求t0时刻ab边受到的安培力大小F;(3)在2t0时刻后线框绕cd边以角速度ω匀速转动,计算线框中感应电流的有效值I2,并求线框从中性面开始转过90°的过程中,通过导线横截面的电量q.解:(1)在0到2t0时间内,回路中的感应电动势:E1=;由图乙可知,;由闭合电路欧姆定律,则有:电流大小I1=;解得:;由楞次定律,可知,在0到2t0时间内,回路中的电流方向逆时针;(2)安培力的大小F=BI1L1;t0时刻的磁场为B=;那么安培力的大小为,F=;(3)线框匀速转动时,产生正弦交流电,感应电动势的最大值E2m=B0L1L2ω;感应电动势的有效值E2=;感应电流的有效值I2==;平均感应电流;通过导线横截面的电量q=;解得:答:(1)0~2t0时间内,回路中电流I1的大小和方向为逆时针;(2)t0时刻ab边受到的安培力大小F=(3)线框中感应电流的有效值I2=.;;线框从中性面开始转过90°的过程中,通过导线横截面的电量:, 13.(2014•潮州二模)如图 A 所示,一能承受最大拉力为 16N 的轻绳吊一质量为 m=0.8k g 边长为 L= m 正方形线圈 ABCD ,已知线圈总电阻为 R=0.5Ω,在线圈上半部分布着垂直于线圈平面向里,大小随时间变化的磁场,如图 B 所示, 已知 t 0 时刻轻绳刚好被拉断,g=10m/s 2求:(1)在轻绳被拉断前线圈感应电动势大小及感应电流的方向;(2)t=0 时 AB 边受到的安培力的大小;(3)t 0 的大小.解:(1)由法拉第电磁感应定律,则有:E= = ,代入数据,解得:E==1V ;根据楞次定律可知,感应电流的方向:逆时针方向;(2)根据闭合电路欧姆定律,则有:I= ; 而 AB 受到的安培力大小为:F=BIL=1×2×N=2 N ; (3)当轻绳刚好被拉断,对其受力分析,如图所示,则有:2Fcos45°+mg=T解得:F=4 N ; 而安培力 F ﹣BIL ,可得:B=; 再根据图象可得:t 0=1s ;答:(1)在轻绳被拉断前线圈感应电动势大小 1V 及感应电流的方向逆时针;(2)t=0 时 AB 边受到的安培力的大小 2 N ;(3)t 0 的大小 1s .14.(2014•福州二模)如图所示,正方形单匝均匀线框 a bcd ,边长 L=0.4m ,每边电阻相等,总电阻 R=0.5Ω. 一根足 够长的绝缘轻质细线跨过两个轻质光滑定滑轮,一端连接正方形线框,另一端连接 绝缘物体 P ,物体 P 放在一个光滑 的足够长的固定斜面上,斜面倾角 θ=30°,斜面上方的 细线与斜面平行.在正方形线框正下方有一有界的勻强磁场, 上边界 I 和下边界 II 都水平,两边界之间距离也是 L=0.4m .磁场方向水平,垂直纸面向里,磁感应强度大小 B=0.5T . 现 让正方形线框的 cd 边距上边界 I 的正上方高度 h=0.9m 的位置由静止释放,且线框在 运动过程中始终与磁场垂直,cd 边始终保持水平,物体 P 始终在斜面上运动,线框刚好能 以 v=3m/s 的速度进入勻强磁场并匀速通过匀强磁场区域.释 放前细线绷紧,重力加速度 g=10m/s 2,不计空气阻力.(1)线框的 cd 边在匀强磁场中运动的过程中,c 、d 间的电压是多大?(2)线框的质量 m 1 和物体 P 的质量 m 2 分别是多大?(3)在 cd 边刚进入磁场时,给线框施加一个竖直向下的拉力 F 使线框以进入磁场前 的加速度匀加速通过磁场区域,在此过程中,力 F 做功w=0.23J ,求正方形线框 cd 边产生的焦耳热是多少?【解答】解:(1)正方形线框匀速通过匀强磁场区域的过程中,设 c d 边上的感应电动势为 E ,线框中的电流强度为 I , c 、d 间的电压为 U cd ,则E=BLv由欧姆定律,得 解得 U cd =0.45V(2)正方形线框匀速通过磁场区域的过程中,设受到的安培力为 F ,细线上的张力为 T ,则F=BIL T=m 2gsin θ m 1g=T+F正方形线框在进入磁场之前的运动过程中,根据能量守恒,则解得 m 1=0.032kg ,m 2=0.016kg(3)因为线框在磁场中运动的加速度与进入前的加速度相同(只受重力) 所以在通过磁场区域的过程中,线框和物体 P 的总机械能保持不变,故力 F 做功 W 等于整个线框中产生的焦耳热 Q ,即 W=Q 设线框 cd 边产生的焦耳热为 Q cd ,根据 Q=I 2Rt 得 解得 Q cd =0.0575J。
电磁感应练习题
安徽省蒙城县高二下学期语文期中考试试卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共1题;共6分)1. (6分)(2020·模拟) 阅读下面的文字,完成下面小题。
当远古的人类学会刻下文字与图案时,阅读便开始了。
知识不再局限于口耳相传,而是被记录在岩壁、简帛与纸页上,智山慧海传薪火,无数的读书人“发愤忘食,乐以忘忧”,文明的谱系得以________和更新。
()。
在印刷术诞生后,使书籍得以大批量制作,电子技术则让书的载体不再囿于纸张,扩张到了千万张电子屏幕上。
小小一方电子屏,让阅读世界更加辽阔,阅读形式更加多元。
我们期待,电子书再进一步,让阅读体验可以更随心、更便利。
________的读物难躲,有人感叹,________地点开一本书,读后却大失所望;合心意的好书难搜,特意想了解新事物,却难找到相关的、从各个维度讨论的读物;读完之后易忘,过了几年只觉得回忆模糊,再看到也只觉“似曾相识”。
电子书平台应该是一个好的________,选择经过市场检验的版本、建立更加严格的书籍筛选机制、依据用户反馈及时调整书库,来提供更多高含金量的读物,要让读者随意一读,也觉有益。
“吾生也有涯,而知也无涯”,在知识的大海里,期待数字阅读成为一艘更稳更大更舒适的船,让我们时时开卷、乐此不疲。
(1)依次填入文中横线上的词语,全都恰当的一项是()A . 流传浑水摸鱼兴趣盎然过滤者B . 流传滥竽充数兴致勃勃筛选者C . 留传滥竽充数兴趣盎然筛选者D . 留传浑水摸鱼兴致勃勃过滤者(2)下列填入文中括号内的语句,衔接最恰当的一项是()A . 知识的积累与发展推动了科技的革新,而科技的向前又为知识的传递提供了更为便捷的方式B . 科技的向前为知识的传递提供了更为便捷的方式,而知识的积累与发展又推动了科技的革新C . 数字化阅读帮我们建立一个更丰富的专属知识资产库D . 数字化阅读和实体阅读都在创新(3)文中画横线的句子有语病,下列修改最恰当的一项是()A . 在印刷术诞生后,书籍得以大批量制作,电子技术则让书的载体不再囿于纸张,扩张到了千万张电子屏幕上。
第2节 法拉第电磁感应定律 课时作业
[A级——基础达标练]1.穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图中的①~④所示,下列说法正确的是()A.图①有感应电动势,且大小恒定不变B.图②产生的感应电动势一直在变大C.图③在0~t1时间内的感应电动势是t1~t2时间内产生的感应电动势的2倍D.图④中,回路产生的感应电动势先变大后变小解析:选C。
由E=ΔΦΔt可知,题图①中磁通量没有变化,因此没有感应电动势,故A错误;题图②中图像的斜率不变,磁通量均匀增加,则感应电动势不变,故B错误;题图③在0~t1时间内的斜率是t1~t2时间内斜率绝对值的2倍,所以在0~t1时间内感应电动势是t1~t2时间内感应电动势的2倍,故C正确;题图④的斜率绝对值先减小后增大,故产生的感应电动势先变小再变大,故D错误。
2.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb,则() A.线圈中感应电动势每秒钟增加2 VB.线圈中感应电动势每秒钟减少2 VC.线圈中无感应电动势D.线圈中感应电动势保持不变解析:选D。
由E=ΔΦΔt可知当磁通量始终保持每秒钟均匀地减少2 Wb时,磁通量的变化率即感应电动势是2 Wb/s=2 V。
3.(多选)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B .磁通量的变化率C .感应电流的大小D .流过线圈横截面的电荷量解析:选AD 。
将磁铁插到闭合线圈的同一位置,磁通量的变化量相同,而用的时间不同,所以磁通量的变化率不同。
感应电流I =E R =ΔΦΔt ·R ,故感应电流的大小不同。
流过线圈横截面的电荷量q =I ·Δt =ΔΦR ·Δt ·Δt =ΔΦR ,由于两次磁通量的变化量相同,电阻不变,所以q 也不变,即流过线圈横截面的电荷量与磁铁插入线圈的快慢无关。
4.(多选)一根直导线长0.1 m ,在磁感应强度为0.1 T 的匀强磁场中以10 m/s 的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势( )A .一定为0.1 VB .可能为0C .可能为0.01 VD .最大值为0.1 V解析:选BCD 。
电磁感应定律测试题
电磁感应定律测试题一、选择题1. 在通过闭合线圈的磁场穿过时,以下哪个现象是不会发生的?A. 闭合线圈中将会有电流产生B. 线圈两端电势差会增大C. 线圈中的磁通量会发生变化D. 闭合线圈中会产生反向电流2. 当磁场的磁感应强度为0.1 T,某线圈中的磁通量变化率为5 T/s,该线圈中的感应电动势大小为多少?A. 0.5 VB. 0.2 VC. 2 VD. 0.05 V3. 将电阻为100 Ω的线圈置于磁感应强度为0.2 T的匀强磁场中,线圈中的感应电流大小为多少?A. 0.2 AB. 5 AC. 2 AD. 20 A二、填空题1. 当通过磁感应强度为0.5 T的闭合线圈的磁通量发生变化时,线圈中的感应电动势大小为0.02 V,磁通量变化率为___________ T/s。
2. 在电磁感应现象中,磁场相对于闭合线圈的运动速度越快,感应电动势的大小越___________。
3. 某线圈中的感应电动势大小为2 V,线圈的电阻为20 Ω,该线圈中的感应电流大小为___________ A。
三、分析题1. 简述电磁感应定律的基本内容,并说明闭合线圈中产生自感应电动势的原因。
2. 当通过闭合线圈的磁通量不变时,线圈中是否会产生感应电动势?为什么?3. 如果将一个导体杆匀速地切入垂直于其运动方向的均匀磁场中,导体杆两端是否会产生电势差?为什么?四、综合题一根长度为1m的导体杆以速度2 m/s切入和垂直于杆运动方向的磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中。
已知导体杆的阻抗为5 Ω,求:1. 导体杆两端的电势差大小;2. 导体杆两端的感应电流大小;3. 如将导体杆长度变为2m,磁感应强度仍为0.5 T,导体杆切入磁场的速度变为4 m/s,求此时导体杆两端的电势差大小。
----------以上是一份关于电磁感应定律的测试题,针对不同形式的问题进行了选择题、填空题和分析题。
通过这份测试题,可以帮助你巩固电磁感应定律的基本知识,并进行能力的自我评估。
法拉第电磁感应定律(专题训练)
法拉第电磁感应定律一:感应电流(电动势)产生的条件(1)感应电流产生条件:(2)感应电动势产生条件:1.关于电磁感应,下列说法正确的是()A. 线圈中磁通量变化越大,产生的感应电动势越大B. 在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流产生C. 闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生D. 磁感应强度与导体棒及其运动方向相互垂直时,可以用右手定则判断感应电流的方向2.图中能产生感应电流的是()A. B. C. D.3.如图所示,一个闭合三角形导线框位于竖直平面内,其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且相距很近(但不重叠)的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流。
不计阻力,线框从实线位置由静止释放至运动到直导线下方虚线位置过程中()A. 线框中的磁通量为零时其感应电流也为零B. 线框中感应电流方向先为顺时针后为逆时针C. 线框减少的重力势能全部转化为电能D. 线框受到的安培力方向始终竖直向上4.如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一根金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ。
在下列各过程中,一定能在闭合回路中产生感应电流的是()A. ab向右运动,同时使θ角增大(0<θ<90°)B. 磁感应强度B减小,同时使θ角减小C. ab向左运动,同时减小磁感应强度BD. ab向右运动,同时增大磁感应强度B和角θ(0<θ<90°)5.如图所示,有一矩形闭合导体线圈,在范围足够大的匀强磁场中运动、下列图中回路能产生感应电动势的是()A. 水平运动B. 水平运动C. 绕轴转动D. 绕轴转动二:楞次定律(右手定则)内容:6.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动。
金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。
电磁感应定律习题含答案
法拉第电磁感应定律练习题1.闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中,图1中各情况下导线都在纸面内运动,那么下列判断中正确的是[ ] A.都会产生感应电流B.都不会产生感应电流C.甲、乙不会产生感应电流,丙、丁会产生感应电流D.甲、丙会产生感应电流,乙、丁不会产生感应电流1.关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是[ ]A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大2.与x轴夹角为30°的匀强磁场磁感强度为B(图1),一根长l的金属棒在此磁场中运动时始终与z轴平行,以下哪些情况可在棒中得到方向相同、大小为Blv的电动势[ ]A.以2v速率向+x轴方向运动B.以速率v垂直磁场方向运动4.单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图3所示[ ]A.线圈中O时刻感应电动势最大B.线圈中D时刻感应电动势为零C.线圈中D时刻感应电动势最大D.线圈中O至D时间内平均感电动势为0.4V5.一个N匝圆线圈,放在磁感强度为B的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是[ ] A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.适当改变线圈的取向6.如图4所示,圆环a与圆环b半径之比为2∶1,两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路,连接两圆环电阻不计,匀强磁场的磁感强度变化率恒定,则在a环单独置于磁场中与b环单独置于磁场中两种情况下,M、N两点的电势差之比为[ ]A.4∶1B.1∶4C.2∶1D.1∶28.如图5所示,相距为l,在足够长度的两条光滑平行导轨上,平行放置着质量与电阻均相同的两根滑杆ab与cd,导轨的电阻不计,磁感强度为B的匀强磁场的方向垂直于导轨平面竖直向下,开始时,ab与cd都处于静止状态,现ab杆上作用一个水平方向的恒力F,下列说法中正确的是[ ]A.cd向左运动B.cd向右运动C.ab与cd均先做变加速运动,后作匀速运动D.ab与cd均先做交加速运动,后作匀加速运动9.如图6所示,RQRS为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN线与线框的边成45°角,E、F分别为PS与PQ的中点,关于线框中的感应电流[ ]A.当E点经过边界MN时,感应电流最大B.当P点经过边界MN时,感应电流最大C.当F点经过边界MN时,感应电流最大D.当Q点经过边界MN时,感应电流最大10.如图7所示,平行金属导轨的间距为d,一端跨接一阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于平行轨道所在平面。
《大学物理》电磁感应练习题及答案
《大学物理》电磁感应练习题及答案一、简答题1、简述电磁感应定律答:当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,不论这种变化是什么原因引起的,回路中都会建立起感应电动势,且此感应电动势等于磁通量对时间变化率的负值,即dtd i φε-=。
2、简述动生电动势和感生电动势答:由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势称为动生电动势。
由于磁感强度变化而引起的感应电动势称为感生电动势。
3、简述自感和互感答:某回路的自感在数值上等于回路中的电流为一个单位时,穿过此回路所围成面积的磁通量,即LI LI =Φ=Φ。
两个线圈的互感M M 值在数值上等于其中一个线圈中的电流为一单位时,穿过另一个线圈所围成面积的磁通量,即212121MI MI ==φφ或。
4、简述位移电流与传导电流有什么异同答:共同点:都能产生磁场。
不同点:位移电流是变化电场产生的(不表示有电荷定向运动,只表示电场变化),不产生焦耳热;传导电流是电荷的宏观定向运动产生的,产生焦耳热。
5 简述感应电场与静电场的区别?答:感生电场和静电场的区别6、写出麦克斯韦电磁场方程的积分形式。
答:⎰⎰==⋅s v q dv ds D ρ dS tB l E s L ⋅∂∂-=⋅⎰⎰d 0d =⋅⎰S S B dS t D j l H s l ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⋅⎰⎰d 7、简述产生动生电动势物理本质答:在磁场中导体作切割磁力线运动时,其自由电子受洛仑滋力的作用,从而在导体两端产生电势差8、 简述磁能密度, 并写出其表达式答:单位体积中的磁场能量,221H μ。
9、 简述何谓楞次定律答:闭合的导线回路中所出现的感应电流,总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因(反抗相对运动、磁场变化或线圈变形等).这个规律就叫做楞次定律。
10、全电流安培环路定理答:磁场强度沿任意闭合回路的积分等于穿过闭合回路围成的曲面的全电流 s d t D j l d H s e •⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=•⎰⎰二、选择题1、有一圆形线圈在均匀磁场中做下列几种运动,那种情况在线圈中会产生感应电流( D )A 、线圈平面法线沿磁场方向平移B 、线圈平面法线沿垂直于磁场方向平移C 、线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行D 、线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直2、有两个线圈,线圈1对线圈2的互感系数为21M ,而线圈2对线圈1的互感系数为12M .若它们分别流过1i 和2i 的变化电流且dt di dt di 21<,并设由2i 变化在线圈1中产生的互感电动势为12ε,由1i 变化在线圈1中产生的互感电动势为21ε,下述论断正确的是( D )A 、 12212112,εε==M MB 、 12212112,εε≠≠M MC 、 12212112,εε>=M MD 、 12212112,εε<=M M3、对于位移电流,下列四种说法中哪一种说法是正确的 ( A )A 、位移电流的实质是变化的电场B 、位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷C 、位移电流服从传导电流遵循的所有规律D 、位移电流的磁效应不服从安培环路定理4、下列概念正确的是 ( B )。
法拉第电磁感应定律练习(含答案)
法拉第电磁感应定律练习(含答案)A。
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大,感应电动势越大;D。
线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大。
改写:根据法拉第电磁感应定律,当磁通量穿过线圈越大时,感应电动势也越大;当穿过线圈的磁通量变化越大时,感应电动势也越大;线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势也越大。
3、如图所示,在一匀强磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef为垂直于ab的一根导体杆,它可以在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则ef将往返运动。
改写:在一匀强磁场中,有一U形导线框abcd,线框位于水平面内,磁场与线框平面垂直。
R是一个电阻,ef是一根垂直于ab的导体杆,它可以在ab、cd上无摩擦地滑动。
忽略杆ef和线框中导线的电阻。
当给ef一个向右的初速度时,ef 将开始往返运动。
4、如图(a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则在电路(a)中,断开S后,A将逐渐变暗。
改写:在图(a)、(b)所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯A的电阻。
接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光。
当断开S后,在电路(a)中,灯A将逐渐变暗。
5、如图8中,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁中,ab边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab边和bc边分别用L1和L2.若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过框导线截面的电量是b。
改写:在图8中,闭合矩形线框abcd位于磁感应强度为B的匀强磁场中,其中ab边位于磁场边缘,线框平面与磁场垂直,ab边和bc边分别用L1和L2表示。
若把线框沿v的方向匀速拉出磁场所用时间为△t,则通过框导线截面的电量是b。
3Ω。
金属棒以匀速v=2m/s向右滑动,垂直于框架和磁场。
电磁感应定律典型例题
典型例例1: 关于感应电动势,下列说法正确的是( ) A .穿过回路的磁通量越大,回路中的感应电动势就越大 B .穿过回路的磁通量变化量越大,回路中的感应电动势就越大 C .穿过回路的磁通量变化率越大,回路中的感应电动势就越大D .单位时间内穿过回路的磁通量变化量越大,回路中的感应电动势就越大 【解析】感应电动势E 的大小与磁通量变化率t∆∆φ成正比,与磁通量φ、磁通量变化量φ∆无直接联系。
A 选项中磁通量φ很大时,磁通量变化率t∆∆φ可能很小,这样感应电动势E 就会很小,故A 错。
B 选项中φ∆很大时,若经历时间很长,磁通量变化率t∆∆φ仍然会很小,感应电动势E 就很小,故B 错。
D 选项中单位时间内穿过回路的磁通量变化量即磁通量变化率t∆∆φ,它越大感应电动势E 就越大,故D 对。
答案:CD【总结】感应电动势的有无由磁通量变化量φ∆决定,φ∆≠0是回路中存在感应电动势的前提,感应电动势的大小由磁通量变化率t ∆∆φ决定,t∆∆φ越大,回路中的感应电动势越大,与φ、φ∆无关。
例2:一个面积S=4×10-2m 2,匝数N=100的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面,磁场的磁感应强度B 随时间变化规律为△B /△t=2T/s ,则穿过线圈的磁通量变化率t∆∆φ为 Wb/s ,线圈中产生的感应电动势E= V 。
【解析】根据磁通量变化率的定义得t∆∆φ= S △B /△t=4×10-2×2 Wb/s=8×10-2Wb/s 由E=N △φ/△t 得E=100×8×10-2V=8V 答案:8×10-2;8【总结】计算磁通量φ=BScos θ、磁通量变化量△φ=φ2-φ1、磁通量变化率△φ/△t 时不用考虑匝数N ,但在求感应电动势时必须考虑匝数N ,即E=N △φ/△t 。
同样,求安培力时也要考虑匝数N ,即F=NBIL ,因为通电导线越多,它们在磁场中所受安培力就越大,所以安培力也与匝数N 有关。
八年级物理练习题:电磁感应
八年级物理练习题:电磁感应电磁感应练习题
题目一:
1. 一根导线被连接到一个电池的两个端口上,并放在一块磁铁附近。
当电流通过导线时,磁铁受到吸引。
请说明这是如何发生的?
题目二:
2. 一个长直导线垂直放置在一块保持不变的磁场中。
如果导线中的电流方向与磁场方向相同,导线将受到一个向上的力。
如果电流方向与磁场方向相反,导线将受到一个向下的力。
请解释这个现象。
题目三:
3. 当电磁感应发生时,电流是如何产生的?请解释法拉第电磁感应定律。
题目四:
4. 简述发电机的工作原理。
说明在发电机中如何利用电磁感应产生电流。
题目五:
5. 请解释电磁感应在变压器中的应用。
说明变压器如何将电能从一个线圈传输到另一个线圈。
题目六:
6. 电磁感应可用于许多设备和技术中。
请举例并解释其中一个实际应用。
题目七:
7. 描述电磁感应实验的步骤。
设计并实施一个简单的电磁感应实验。
题目八:
8. 某个发电站的输出电压为220V。
计算电磁感应原理下,需要多少匝才能将
输出电压增加到440V?
题目九:
9. 当一个磁场变化时,经过具有多个匝数的线圈时,电压的大小会受到影响。
请说明匝数如何影响电磁感应中的电压大小。
题目十:
10. 电磁感应也被应用于感应炉。
解释感应炉是如何利用电磁感应加热金属的。
第三节 电磁感应定律
第三节电磁感应定律1、当闭合回路的部分导体切割磁感线时,部分导体两端会产生_______,闭合回路中会产生_______。
其方向可以由__________和_________判断。
2、当闭合回路的部分导体切割磁感线时,部分导体产生的感应电动势的大小为E=BLvsinα,其中B叫做,单位是,L是,单位,v是,单位是,α是和之间的夹角。
3、法拉第电磁感应定律内容是:穿过线圈回路的磁通发生改变时,在线圈中产生的感应电动势的大小和成正比。
4、法拉第电磁感应定律可以表述为:闭合电路中感应电动势的大小()。
A、与穿过这一闭合电路的磁通变化率成正比B、与穿过这一闭合电路的磁通成正比C、与穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比D、与穿过这一闭合电路的磁通变化量成正比5、如图1所示,在均匀磁场中,两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属导线ab、cd,假定它们沿导轨运动的速度分别为v1和v2,且v1>v2,现要使回路中产生最大的感应电流,且方向由a→b,那么ab、cd的运动情况应为()。
A、背向运动 B、相向运动C、都向右运动D、都向左运动6、()有感应电动势就一定有感应电流。
7、()有感应电流就一定有感应电动势。
图18、()穿过闭合电路的磁通变化量越大则产生的感应电动势越大。
9、( )由法拉第电磁感应定律得出闭合电路中感应电动势大小与穿过闭合电路的磁通成正比。
10、图2电路中ab为闭合电路的部分导体,有效长度为5cm,垂直于磁感线向右运动时,产生1V的感应电动势,如果磁感应强度为4T,则ab运动的速度为多大?当电阻为5Ω时,ab中的电流大小是多少?方向如何?图211、图3所示匀强磁场的磁感应强度为0.8T,直导体在磁场中有效长度为20cm,导线运动方向与磁场方向夹角为α,导线以10m/s的速度作匀速直线运动,如图所示,求α分别为0°、30°、90°时直导体上感应电动势的大小和方向。
物理练习题电磁感应练习题
物理练习题电磁感应练习题物理练习题:电磁感应一、单选题1. 电磁感应的基本定律是:A. 荷塞定律B. 法拉第定律C. 伏特定律D. 麦克斯韦定律正确答案:B2. 在匀强磁场中,一根导线长度为L,导线移动的速度为v,两段导线之间的电势差为U,磁感应强度为B。
根据法拉第定律,电势差U与导线的长度L、速度v、磁感应强度B之间的关系是:A. U ∝ LB. U ∝ vC. U ∝ BD. U ∝ Lvb正确答案:D3. 远离电流的一侧把右手握成半握拳,拇指指向电流方向,其他四指所指方向即为:A. 磁场方向B. 电流方向C. 电势方向D. 导线方向正确答案:A4. 在磁场中,当一个导体切割磁感线运动时,导体两端会产生:A. 电动势B. 电流C. 磁化D. 弹性正确答案:A5. 变压器的原理是基于:A. 磁化原理B. 法拉第定律C. 电动势产生D. 电磁感应现象正确答案:D二、填空题1. 电磁感应现象最早由_______发现。
正确答案:法拉第2. 变压器的工作原理是基于_______现象。
正确答案:电磁感应3. 根据电磁感应现象,当导体运动时,导线两端产生的电势差与速度的关系为_______。
正确答案:正比例4. 在匀强磁场中,导线的运动方向与磁感应线的方向______。
正确答案:垂直5. 根据法拉第定律,当闭合回路中的磁链发生变化时,产生的感应电动势会阻止_______变化。
正确答案:磁链三、解答题1. 一个导体沿着磁场方向运动,运动方向与磁感应线方向垂直,当导体速度为v,磁感应强度为B时,求导体受到的安培力大小。
解答:根据洛仑兹力公式,安培力的大小可以通过公式F = BIL计算得到。
在本题中,导体的速度与磁感应线方向垂直,所以磁感应线与导体的角度为90°,导体的长度为L。
根据公式,可得到F = BLv。
2. 一个电阻为R的闭合回路中,磁感应强度为B,在t时刻磁通量发生了变化Φ = Φ0 + αt,其中Φ0和α为常数。
法拉第电磁感应定律典型练习题40道 附答案
姓名:_______________班级:_______________考号:_______________题号一、选择题二、填空题三、计算题四、多项选择总分得分一、选择题(每空?分,共?分)1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人,在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献,下列陈述中不符合历史事实的是()A.法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B.法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C.法拉第首先发现了电流的磁效应现象D.法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律3、如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量Φa和Φb大小关系为:A.Φa>ΦbB.Φa<ΦbC.Φa=ΦbD.无法比较4、关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是()A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大评卷人得分B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大5、对于法拉第电磁感应定律,下面理解正确的是A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大6、如图所示,均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出,它的两边固定有带金属滑轮的导电机构,金属框向右运动时能总是与两边良好接触,一理想电压表跨接在PQ两导电机构上,当金属框向右匀速拉出的过程中,电压表的读数:(金属框的长为a,宽为b,磁感应强度为B)A.恒定不变,读数为BbV B.恒定不变,读数为BaVC.读数变大 D.读数变小7、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8、如图所示,一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下,设线框下落过程中,下边保持水平向下平动。
电磁感应定律练习
- . -. . -可修编-电磁感应定律练习班级1.发现电流磁效应的科学家是〔 〕A. 奥斯特B. 安培C. 法拉第D. 库仑2.当线圈中的磁通量发生变化时,以下说法中正确的选项是: ( )A. 线圈中一定有感应电动势B. 线圈中有感应电动势,其大小与磁通量成正比C. 线圈中一定有感应电流D. 线圈中有感应电动势,其大小与磁通量的变化量成正比 3.如下图,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开场下落,在下落过程中,以下判断中正确的选项是( )A. 金属环在下落过程中的机械能守恒B. 金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C. 金属环的机械能先减小后增大D. 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力4.用均匀导线做成的单匝正方形线框,每边长为0.2米,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,如图示,当磁场以20T/s 的变化率增强时, 线框中点a 、b 两点电势差是:〔 〕A. Uab =0.2VB. Uab =-0.2VC. Uab =0.4VD. Uab =-0.4V5.如下图,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S 极朝下.在将磁铁的S 极插入线圈的过程中,以下正确的选项是 A. 通过电阻的感应电流的方向为由b 到a ,线圈与磁铁相互排斥 B. 通过电阻的感应电流的方向为由a 到b, 线圈与磁铁相互排斥 C. 通过电阻的感应电流的方向为由a 到b ,线圈与磁铁相互吸引 D. 通过电阻的感应电流的方向为由b 到a, 线圈与磁铁相互吸引6.空间存在竖直向上的匀强磁场,将一个不会变形的单匝金属圆线圈放入该磁场中,规定图甲所示的线圈中的电流方向为正。
当磁场的磁感应强度B 随时间t 按图乙所示的规律变化时,能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是〔 〕7.关于感应电动势,以下几种说法中正确的选项是: 〔 〕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8.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=100cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.以下说法中正确的〔 〕 A. 线圈中的感应电流方向为逆时针方向 B. 电阻R 两端的电压随时问均匀增大C. 前4s 通过电阻R 的电荷量为4×10﹣2CD. 线圈电阻r 消耗的功率为4×10﹣2W9.一个边长为10 cm 的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框匝数n =100,线框平面与磁场垂直,电阻为20 Ω。
法拉第电磁感应定律(自组题)
一、多项选择1、如图所示,闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度的大小随时间变化而变化.下列说法中正确的是 ( ).A.当磁感应强度增大时,线框中的感应电流可能减小B.当磁感应强度增大时,线框中的感应电流一定增大C.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流一定增大D.当磁感应强度减小时,线框中的感应电流可能不变2、如图所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω,磁感应强度B的B-t 图象所示(以向右为正方向),下列说法正确的是A.电阻R的电流方向是从A到CB.感应电流的大小保持不变C.电阻R的电压为6VD.C点的电势为4.8V二、计算题3、有一个1000匝的线圈,在0.4 s内通过它的磁通量从0.01 Wb增加到0.09 Wb。
(1)求线圈中的感应电动势(2)如果线圈的总电阻为r=10 Ω,把一个R=990 Ω的电阻连接在线圈的两端如图,求:闭合电键后,通过电阻R的电流4、如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为,导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为和,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦运动,若将b棒固定,电键S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。
(1)求拉力F的大小(2)若将a棒固定,电键S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度(3)若将a棒和b棒都固定,电键S断开,使磁感应强度从随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增大到2时,a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h5、两根光滑的足够长直金属导轨MN、M′N′平行置于竖直面内,导轨间距为l,导轨上端接有阻值为R的电阻,如图所示。
质量为m、长度也为l、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置,且与导轨保持良好接触,其他电阻不计。
电磁感应和电磁感应定律的磁场方向练习题
电磁感应和电磁感应定律的磁场方向练习题在学习电磁感应和电磁感应定律的过程中,我们经常会遇到需要确定磁场方向的问题。
本文将提供一些电磁感应和电磁感应定律相关的练习题,帮助读者巩固和加深对这些概念和规律的理解。
练习题一:一个导体绕着固定轴旋转,轴的方向与磁场方向垂直,当导体以一定的角速度旋转时,会在导体两端产生电动势。
请确定导体两端所产生的电动势的方向以及磁场的方向。
解答:根据电磁感应定律,当导体以一定的角速度旋转时,磁力线会穿过导体,导致导体两端产生电势差。
根据右手定则,如果将拇指放在旋转轴上,手指指向旋转的方向,那么四指弯曲的方向就是电流流动的方向,也就是电动势的方向。
根据此规律,可以确定导体两端所产生的电动势的方向。
而对于磁场方向,根据左手定则,将左手伸直,拇指指向电流的方向,四指的弯曲方向就是磁场的方向。
练习题二:一个长导线通电,另一根导线靠近并平行放置,当通电导线的电流发生变化时,另一根导线中是否会产生电流?如果会,确定电流的方向。
解答:根据电磁感应定律,当通电导线的电流发生变化时,会在靠近的导线中产生电流。
对于确定电流方向,可以使用右手螺旋定则。
将右手的拇指指向通电导线的电流方向,剩下的四指的弯曲方向就是另一根导线中产生的电流方向。
练习题三:一个平面线圈放置在垂直于地面的磁场中,当线圈中的电流方向发生变化时,线圈会受到一个力的作用。
请确定线圈所受力的方向。
解答:根据电磁感应定律,当线圈中的电流方向发生变化时,线圈会受到一个力的作用,该力可以用右手螺旋法则确定方向。
将右手伸直,将手指放在线圈所在平面内并指向电流的方向,那么手掌所施加的力的方向就是线圈所受力的方向。
练习题四:一个导体杆在水平面上自由运动,当导体杆通过磁场时,会产生感应电流。
确定感应电流的方向。
解答:根据电磁感应定律,当导体杆通过磁场时,会产生感应电流。
为了确定感应电流的方向,可以使用右手螺旋定则。
将右手伸直,将拇指指向导体杆的运动方向,其余四指的弯曲方向即为感应电流的方向。
沪科新版高二物理下册练习:电磁感应定律
沪科新版高二物理下册练习:电磁感应定律一.选择题(共7小题)1.如图所示,两根等高光滑的圆弧导轨,导轨电阻不计。
在导轨顶端右侧连有一阻值为R的电阻,整个装置处在竖直向上的匀强磁场中。
现有一根长度稍大于导轨间距的金属棒从导轨最低位置cd开始,在外力作用下以初速度v0沿轨道做匀速圆周运动,由cd运动至最高位置ab,则该过程中,下列说法正确的是()A.通过R的电流方向由里向外B.通过R的电流大小保持不变C.金属棒所受安培力一直减小D.外力做的功等于整个回路产生的焦耳热2.近场通信(NFC)器件依据电磁感应原理进行通信,其内部装有类似于压扁的线圈作为天线。
如图所示,这种线圈从内到外逐渐扩大,构成正方形。
在这个正方形NFC线圈中,共有3圈,它们的边长分别为a、b、c(a>b>c),需要注意的是,图中线圈接入内部芯片时与芯片内部线圈绝缘,从而能够正确地连接到内置芯片。
若匀强磁场垂直穿过该线圈时,磁感应强度随时间变化规律为B=kt+B0(k为常数)。
则整个线圈产生的感应电动势最接近()A.3a2k B.(a2+b2+c2)kC.3(a2+b2+c2)k D.(a+b+c)2k3.如图所示,水平的平行虚线间距为d,中间有沿水平方向的匀强磁场。
一个阻值为R的正方形金属线圈边长l<d,线圈质量为m,线圈在磁场上方某一高度处由静止释放,保持线圈平面与磁场方向垂直,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等,不计空气阻力,重力加速度为g,则()A.线圈进,出磁场过程中感应电流均沿逆时针方向B.线圈下边缘刚进入磁场时的加速度最小C.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为mg(d+l)D.线圈在进入磁场和穿出磁场过程中产生的焦耳热之和为2mgd4.无限长的载流直导线附近放置一矩形闭合线圈,开始时线圈与导线在同一平面内,且线圈中两条边与导线平行,当线圈以相同速率做如图所示的三种不同方向的平动时,线圈中的感应电流()A.情况乙和情况丙相同B.以情况甲中为最大C.以情况乙中为最大D.以情况丙中为最大5.如图所示,竖直光滑墙壁左侧区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场外边界与竖直方向的夹角为θ=45°,在外边界与竖直墙壁交点处上方h高度由静止释放一个边长为L、质量为m、电阻为R的正方形导电线框,经过时间t,导电线框运动到虚线位置且加速度恰好为零,重力加速度为g,不计空气阻力,在此过程中()A.导电线框的加速度一直在减小B.导电线框中产生的热量为C.速度最大时导电线框对墙壁的压力大小为2mgD.导电线框所受安培力的冲量大小为6.如图甲所示,螺线管匝数n=1000,横截面积S=0.02m2,电阻r=1Ω,螺线管外接一个阻值R=4Ω的电阻,一方向平行于螺线管轴线向左的磁场穿过螺线管,磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示,规定电流方向从a经R流向b为电流正方向,则0~6s时间内流过电阻R的电流I随时间t的变化图像为()A.B.C.D.7.如图所示,矩形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,磁场宽度为2L。
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电磁感应定律练习班级1.发现电流磁效应的科学家是()A. 奥斯特B. 安培C. 法拉第D. 库仑2.当线圈中的磁通量发生变化时,下列说法中正确的是:( )A. 线圈中一定有感应电动势B. 线圈中有感应电动势,其大小与磁通量成正比C. 线圈中一定有感应电流D. 线圈中有感应电动势,其大小与磁通量的变化量成正比3.如图所示,铜质金属环从条形磁铁的正上方由静止开始下落,在下落过程中,下列判断中正确的是( )A. 金属环在下落过程中的机械能守恒B. 金属环在下落过程中动能的增加量小于其重力势能的减少量C. 金属环的机械能先减小后增大D. 磁铁对桌面的压力始终大于其自身的重力4.用均匀导线做成的单匝正方形线框,每边长为0.2米,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,如图示,当磁场以20T/s的变化率增强时,线框中点a、b两点电势差是:()A. Uab=0.2V B. Uab=-0.2V C. Uab=0.4V D. Uab=-0.4V5.如图所示,线圈两端与电阻相连构成闭合回路,在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的S极朝下.在将磁铁的S极插入线圈的过程中,下列正确的是A. 通过电阻的感应电流的方向为由b到a,线圈与磁铁相互排斥B. 通过电阻的感应电流的方向为由a到b, 线圈与磁铁相互排斥C. 通过电阻的感应电流的方向为由a到b,线圈与磁铁相互吸引D. 通过电阻的感应电流的方向为由b到a, 线圈与磁铁相互吸引6.空间存在竖直向上的匀强磁场,将一个不会变形的单匝金属圆线圈放入该磁场中,规定图甲所示的线圈中的电流方向为正。
当磁场的磁感应强度B随时间t按图乙所示的规律变化时,能正确表示线圈中感应电流随时间变化的图线是()7.关于感应电动势,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8.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=100cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.下列说法中正确的()A. 线圈中的感应电流方向为逆时针方向B. 电阻R两端的电压随时问均匀增大C. 前4s通过电阻R的电荷量为4×10﹣2CD. 线圈电阻r消耗的功率为4×10﹣2W9.一个边长为10 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框匝数n=100,线框平面与磁场垂直,电阻为20 Ω。
磁感应强度随时间变化的图象如图所示.则前两秒产生的电流为_ _ 10.一个200匝、面积为220cm的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s由0.1 T均匀增加到0.5 T。
在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb;线圈产生的感应电动势的大小是________ V。
11.如图所示,10匝线圈上方有一竖立的条形磁体,此时线圈的磁通量为0.02Wb,现把条形磁体插入线圈,线圈的磁通量变为0.10Wb,该过程经历的时间为0.4s。
求:(1)该过程线圈的磁通量的变化量;(2)该过程线圈产生的感应电动势。
12.如图所示,磁感应强度B=1T的匀强磁场垂直纸面向里,纸面的平行导轨宽l=1m,金属棒PQ 以1m/s速度紧贴着导轨向右运动,与平行导轨相连的电阻R=1Ω,其他电阻不计。
(1)运动的金属棒会产生感应电动势,相当电源,用电池、电阻和导线等符号画出这个装置的等效电路图。
(2)通过电阻R的电流方向如何?大小等于多少?13.如图甲所示,有一面积2100s cm=,匝数n=100匝的闭合线圈,电阻为10R=Ω,线圈中磁场变化规律如图乙所示,磁场方向垂直纸面向里为正方向,求(1)t=1s时,穿过每匝线圈的磁通量为多少?(2)t=2s,线圈产生的感应电动势为多少?14.矩形线圈abcd,长ab=20cm,宽bc=10cm,匝数n=200,每匝线圈电阻R=0.25Ω,整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过,磁感应强度B随时间的变化规律如图所示,求(1)线圈回路的感应电动势(2)在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力的大小.15.在竖直向下的磁感应强度为0.1T的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面,相距为0.1m,电阻不计。
左端接有电阻为R =0.9Ω的定值电阻;金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好,其电阻r= 0.1Ω,以10m/s平行于MN的速度向右做匀速运动。
(1)判断通过金属棒ab的感应电流的方向(2)计算通过金属棒ab的感应电流的大小(3)计算金属棒ab两端的电压U16.如图所示,一个圆形线圈n=1000匝,线圈面积S=20cm2,线圈电阻r=1Ω,在线圈外接一个阻值为R=4Ω的电阻,把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化的规律如B-t图线所示,在0-2s求:(1)线圈产生的感应电动势E;(2)电阻R中的电流I的大小;(3)电阻R两端的电势差U ab17.如图所示,横截面积为S = 0.10m2,匝数为N = 120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中,该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。
线圈电阻为r = 1.2Ω,电阻R = 4.8Ω。
求:(1)线圈中的感应电动势;(2)从t1= 0到t2= 0.30s时间,通过电阻R的电荷量q(3)从t1= 0到t2= 0.30s时间,电阻R的焦耳热。
18.如图甲所示,一个匝数n=100的圆形导体线圈,面积S1=0.4 m2,电阻r=1 Ω。
在线圈中存在面积S2=0.3 m2的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。
有一个R=2 Ω的电阻,将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接,求:(1)ab两点间的电势差abU;(2)在0-4s时间通过电阻R的电荷量;(3)在0-4s时间电阻R上产生的热量。
19.如图甲所示,水平放置的线圈匝数n=200匝,直径140d cm=,电阻2r=Ω,线圈与阻值6R=Ω的电阻相连.在线圈的中心有一个直径220d cm=的有界匀强磁场,磁感应强度按图乙所示规律变化,规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向.试求:(1)通过电阻R的电流方向;(2)电压表的示数;(3)若撤去原磁场,在图中虚线的右侧空间加磁感应强度B=0.5T的匀强磁场,方向垂直纸面向里,试求在施加新磁场过程过电阻R上的电荷量.20.如图甲所示,一个n=1000 匝的线圈的两端跟R=18Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积s=20cm2,电阻r=2Ω,磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。
求:(1)判断通过电阻R 的电流方向(填向上或向下)(2)线圈中产生的感应电动势(3)电阻R 两端的电压参考答案1.A【解析】奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,是第一个发现电流磁效应的科学家,故A 正确;安培总结出了电流周围的磁场方向和电流方向的关系定则--安培定则,故B 错误;法拉第发现了电磁感应现象,故C 错误;库仑发现了库仑定律,故D 错误;选A. 2.A【解析】当线圈中的磁通量发生变化时,若线圈是闭合的,则有感应电流,若不闭合,则无感应电流,有感应电动势.故A 正确,C 错误.根据法拉第电磁感应定律,E=NtΦ,知感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比.故BD 错误.故选A . 3.BD【解析】金属环在下落过程中磁通量发生变化,由感应电流产生,机械能不守恒,A 错;由能量守恒可知,重力势能的减小量转为动能的增加量和焦耳热的产生,B 对;金属环的机械能始终减小,C 错;由楞次定律,安培力的效果总是阻碍磁通量的变化,所以两者间的安培力为斥力,D 对; 4.B【解析】试题分析:由题得,磁感应强度的变化率为=20T/s ,由法拉第电磁感应定律得,E==S=20××0.22V=0.4V ,由楞次定律判断得,线框中感应电流方向沿逆时针方向,b 相当于电源的正极,a 相当于电源的负极,则a 的电势低于b 的电势,根据欧姆定律得U ab =-E=-0.2V .考点:本题考查法拉第电磁感应定律。
5.A【解析】试题分析:当磁铁向下运动时,穿过线圈的磁通量变大,原磁场方向向上,所以感应磁场方向向下,根据右手螺旋定则,拇指表示感应磁场的方向,四指弯曲的方向表示感应电流的方向,即通过电阻的电流方向为b→a.根据楞次定律“来拒去留”可判断线圈对磁铁的作用是阻碍作用,故磁铁与线圈相互排斥.综上所述:线圈中感应电流的方向为电阻的电流方向为b→a,磁铁与线圈相互排斥.故选A . 考点:楞次定律【名师点睛】楞次定律应用的题目我们一定会做,大胆的去找原磁场方向,磁通量的变化情况,应用楞次定律判断即可;记住判断磁体与线圈相互作用的快捷方法-“来拒去留”. 6.B 【解析】试题分析:根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律:t E ∆∆=φ和R E I =可得:RSt B I ⋅∆∆=,所以线圈中的感应电流决定于磁感应强度B 随t 的变化率,由图乙可知,0~1s 时间,B 增大,Φ增大,感应磁场与原磁场方向相反(感应磁场的磁感应强度的方向向外),由楞次定律,感应电流是顺时针的,因而是正值、所以可判断0~1s 为正的恒值;在1~2s ,因磁场的不变,则感应电动势为零,所以感应电流为零;同理2~4s ,磁场的磁感应强度在减小,大的,感应电动势越大,则感应电流越大,B 正确;ACD 错误;故选B 。
考点:法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律。
【名师点睛】由图乙可知磁感应强度的变化,则可知线圈中磁通量的变化,由法拉第电磁感应定律可知感应电动势变化情况,由楞次定律可得感应电流的方向,二者结合可得出正确的图象。
7.D则线圈中的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势不一定越大,选项A 错误;穿过线圈的磁通量越大,线圈中的感应电动势不一定越大,选项B 错误;线圈放在磁场越强的位置,线圈中的感应电动势不一定越大,选项C 错误;线圈中的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大,选项D 正确;故选D. 8.AC 【解析】由图可知,穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可得:线圈产生的感应电流逆时针,故A 以电动势恒定,则电阻两端的电压恒定,故B 错误;由法拉第电磁感应定律:前4s 通过R 的电荷量:Q =It =0.01×4C=0.04C,故C 正确;所以线圈电阻r 消耗的功率P =I 2R =0.012×1W=1×10-4W ,故D 错误。