电磁感应综合练习
电磁感应专项训练(含答案)
电磁感应训练题一、选择题(本题共52分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分) 1.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备。
下列用电器中,没有利用电磁感应原理的是A .动圈式话筒B .日光灯镇流器C .磁带录音机D .白炽灯泡 2.关于电磁感应,下列说法正确的是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3.如图所示,等腰直角三角形OPQ 区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC 以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度方向始终与AB 边垂直,且保持AC 平行于OQ .关于线框中的感应电流,以下说法正确的是 A .开始进入磁场时感应电流最小 B .开始穿出磁场时感应电流最大C .开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D .开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向 4.如图,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下。
当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部),则A .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥C .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥5.在一个较长的铁钉上,用漆包线绕上两个线圈A 、B ,将线圈B 的两端接在一起,并把CD 段直漆包线南北方向放置在静止的小磁针的上方,如图所示.下列判断正确的是A .开关闭合时,小磁针不发生转动B .开关闭合时,小磁针的N 及垂直纸面向里转动C .开关断开时,小磁针的N 及垂直纸面向里转动 D .开关断开时,小磁针的N 及垂直纸面向外转动 6.如图所示,在蹄形磁铁的两极间有一可以自由转动的铜盘(不计各种摩擦),现让铜盘转动。
(完整版)电磁感应综合练习题(基本题型,含答案)
电磁感应综合练习题(基本题型)一、选择题: 1.下面说法正确的是( )A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C .电路中的电流越大,自感电动势越大D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大【答案】B2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 ( ) A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLvB .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv【答案】AC3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( ) A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1 = a 2 = a 3 = a 4C .a 1 = a 2>a 3>a 4D .a 4 = a 2>a 3>a 1【答案】C4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是( ) A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断 【答案】 A图9-2图9-3图9-4图9-15.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。
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。
电磁感应练习题初三
电磁感应练习题初三电磁感应是物理学中一个重要的概念,也是初中物理课程的重点内容之一。
下面我们来进行一些关于电磁感应的练习题,以帮助初三学生巩固和拓展对这一知识点的理解。
练习题一:一个长直导线中通过电流I,它产生的磁感应强度B为2.5 × 10^-4 T。
现有一条与长直导线平行的导线,两者距离为0.1 m,导线长度为0.5 m,通过的电流为5 A。
求这条导线在电磁感应中所受到的力。
解答:根据电磁感应的洛伦兹力公式F = BILsinθ,其中F为力,B为磁感应强度,I为电流,L为导线长度,θ为两者夹角。
将已知数据代入公式中,可得:F = (2.5 × 10^-4 T) × (5 A) × (0.5 m) × sinθ练习题二:一根长度为1.2 m的导线以速度2.5 m/s在磁感应强度为0.3 T的磁场中运动。
求导线在该磁场中感应出的电动势。
解答:根据电磁感应的法拉第电磁感应定律,感应电动势ε等于导线与磁感应强度的乘积再乘以导线运动的速度。
即ε = BvL,其中ε为感应电动势,B为磁感应强度,v为导线速度,L为导线长度。
将已知数据代入公式中,可得:ε = (0.3 T) × (2.5 m/s) × (1.2 m)练习题三:一个圆形线圈有100个匝,线圈的半径为5 cm,并且导线上的电流随时间变化,变化的速率为0.2 A/s。
求当时间为2 s时,该圆形线圈内感应出的电动势大小。
解答:根据电磁感应的法拉第电磁感应定律,感应电动势ε等于导线上的匝数N与磁感应强度的乘积再乘以导线上电流随时间变化的速率的绝对值。
即ε = NB |dI/dt|,其中ε为感应电动势,N为导线的匝数,B为磁感应强度,dI/dt为电流随时间变化的速率。
将已知数据代入公式中,可得:ε = (100 匝) × B × |0.2 A/s|练习题四:一个长度为1.5 m的导线以速度3 m/s穿过磁感应强度为0.5 T的磁场,导线的两端接在一个电阻为10 Ω的电阻器上。
电磁感应综合练习题
电磁感应综合练习题1.磁悬浮列车是一种高速低耗的新型交通工具。
它的驱动系统简化为如下模型,固定在列车下端的动力绕组可视为一个矩形纯电阻金属框,电阻为R,金属框置于xOy平面内,长边MN长为l,平行于y轴,宽为d的NP边平行于x轴,如图1所示。
列车轨道沿Ox方向,轨道区域内存有垂直于金属框平面的磁场,磁感应强度B沿Ox方向按正弦规律分布,其空间周期为λ,最大值为B0,如图2所示,金属框同一长边上各处的磁感应强度相同,整个磁场以速度v0沿Ox方向匀速平移。
设在短暂时间内,MN、PQ边所在位置的磁感应强度随时间的变化能够忽略,并忽略一切阻力。
列车在驱动系统作用下沿Ox方向加速行驶,某时刻速度为v(v<v0)。
(1)简要叙述列车运行中获得驱动力的原理;(2)为使列车获得最大驱动力,写出MN、PQ边应处于磁场中的什么位置及λ与d之间应满足的关系式:(3)计算在满足第(2)问的条件下列车速度为v时驱动力的大小。
xB磁场区域1磁场区域2磁场区域3磁场区域4磁场区域5 BBB Bθd1d2d1d2d1d1d2d1B棒棒2.如图所示,间距为L的两条充足长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ,导轨光滑且电阻忽略不计.场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁场区域的宽度为d1,间距为d2.两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上,并与导轨垂直.(设重力加速度为g)(1)若a进入第2个磁场区域时,b以与a同样的速度进入第1个磁场区域,求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△E k;(2)若a进入第2个磁场区域时,b恰好离开第1个磁场区域;此后a离开第2个磁场区域时,b又恰好进入第2个磁场区域.且a.b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相.求b穿过第2个磁场区域过程中,两导体棒产生的总焦耳热Q;(3)对于第(2)问所述的运动情况,求a穿出第k个磁场区域时的速率v。
3.如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属球,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12R,R2=4R。
电磁感应练习题
电磁感应练习题电磁感应是物理学中一个重要的概念,也是我们日常生活中经常遇到的现象。
本文将通过一系列练习题来深入探讨电磁感应的原理和应用。
1. 简单题a) 当一根导线在磁场中移动时,会产生电动势吗?为什么?b) 如果将一个螺线管放在一个变化的磁场中,会在导线中产生电流吗?为什么?2. 定律与公式题a) 简述法拉第电磁感应定律的内容和公式表达式。
b) 如果一个扇形线圈在一个恒定的磁场中以角速度ω旋转,那么在线圈中的感应电动势的大小是多少?c) 一根导线以速度v进入一个均匀磁场,导线的长度为L,磁场的磁感应强度为B。
求导线的两端之间的电动势。
3. 应用题a) 某人正在骑自行车,他的头上戴着一个导电帽子。
当他来回拍打头部时,导电帽子中是否会产生电流?为什么?b) 一个电磁铁的线圈有100个匝,电流强度为2A。
当通过线圈的电流突然关闭时,弃置在线圈中的一个小铁片会发生什么变化?c) 若电磁铁A通电,它旁边的电磁铁B会受到什么影响?其中A 和B具有相同的线圈匝数和电流强度。
4. 深入思考题a) 为什么我们通常用金属制成的材料制造导线?金属的哪些特性使其成为良好的导体?b) 除了变化的磁场,还有其他因素可以产生电磁感应吗?c) 在电磁感应的实际应用中,有哪些方法可以最大程度地提高效率和减少能量损耗?电磁感应作为一项关键的物理原理和现象,广泛应用于电动机、发电机、变压器等技术中。
通过对电磁感应的理解和掌握,我们能更好地解释日常生活中的一些现象,并应用于实际工程和科学研究中。
虽然本文通过练习题来探讨电磁感应,但是它并没有涉及政治或其他无关的话题。
文章以问题和解答的形式展开,结构不单调,并且通过提出深入思考题来激发读者的思考。
同时,正确的排版和整洁的格式使文章更加易读和专业。
通过阅读这篇文章,读者可以加深对电磁感应的理解,并希望能够进一步探索该主题的相关知识和应用。
高三物理电磁感应练习题及答案
高三物理电磁感应练习题及答案一、选择题1. 电磁感应的基本规律是()。
A. 磁场的变化引起感应电动势B. 电流的变化引起感应电动势C. 磁场的存在引起感应电动势D. 磁感线交变引起感应电动势2. 一根长度为 l 的匀速运动的导体杆,速度为 v,以角度θ 进入磁感应强度为 B 的磁场中,电导率为η,杆的两端接有外电路,两端电势差为 E。
那么 E=A. vBB. vBηC. vBηlD. vBηlθ3. 在变压器中,输入电压和输出电压之比等于输入回路匝数和输出回路匝数之比,这是因为()。
A. 圈数定理B. 电流连续性定律C. 磁感应定律D. 能量守恒定律4. 变压器的变压原理是利用()。
A. 磁感应定律B. 赫兹实验C. 磁通连续性定律D. 电磁感应现象5. 在变压器中,两个线圈的磁链总是连续的,是因为()A. 电流连续性定律B. 磁通连续性定律C. 安培环路定理D. 磁场的无源性二、解答题1. 一个单匝方形线圈边长为 a,在边长的延长线上有一个磁感应强度为 B 的磁场,线圈绕垂直于磁场的轴转动。
当匝数 N=2,转动的圈数 n=3,转动的时间 t=2s 时,求感应电动势的大小。
解:由磁感应定律可知,感应电动势 E=-NBAcosθ,其中θ 为磁感应线与匝数法线的夹角。
在该题目中,磁感应线与匝数法线的夹角θ=90°,cosθ=0。
所以感应电动势 E=-NBAcosθ=-NBA×0=0。
2. 一个半径为 R 的导体圆盘匀速地绕通过圆盘轴心的轴旋转。
当轴线与一个磁感应强度为 B 的磁场成 60°角时,求导体圆盘两端的感应电动势。
解:设导体圆盘的角速度为ω,那么导体圆盘所受的安培力 F=BIA×sinθ。
由于导体圆盘匀速旋转,所以安培力 F 和感应电动势 E 处于动平衡状态,故 F=0。
则BIA×sinθ=0,解得感应电动势 E=0。
由此可知,导体圆盘两端的感应电动势为 0。
(完整版)电磁感应综合练习题(基本题型,含答案)
电磁感应综合练习题(基本题型)一、选择题: 1.下面说法正确的是( )A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C .电路中的电流越大,自感电动势越大D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大【答案】B2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 ( ) A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLvB .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv【答案】AC3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( ) A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1 = a 2 = a 3 = a 4C .a 1 = a 2>a 3>a 4D .a 4 = a 2>a 3>a 1【答案】C4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是( ) A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断 【答案】 A图9-2图9-3图9-4图9-15.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。
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图 9-2
图 9-3
图 9-4
【答案】C 4.如图 9-3 所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面 与螺线管截面平行,当电键 S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是 () A.同时向两侧推开
B.同时向螺线管靠拢
C.一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断
我去人也就图 9-有1 人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙龙课反倒是龙卷风前一天
导轨间距为 L0 M 、 P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于 磁感应强度为 B 的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下。导轨和
(1)通过 R 的电流大小和方向
金属杆的电阻可忽略。让 ab 杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金
(2)电容器的电荷量。
I E BLv RR
ab
杆受到安培力 F BIL B 2 L2v R
根据牛顿运动定律,有 ma mg F mg sin B 2 L2v R
a gain B 2 L2v mR
(3)当 a=0 时,即 gain B 2 L2v 时 mR
,杆达到最大速度 vm
我去人也就有人!为UR扼腕入站内信不存在向你偶同意调剖沙龙课反倒是龙卷风前一天
B.在某位置附近来回振动
D.要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变
C.向右做初速度为零的加速运动,后又改做减速运动
【答案】BD
D.向右做变加速运动,后改做匀速运动
8.如图 9-7 所示,在一根软铁棒上绕有一个线圈,a、b别与平行导轨 M、N 相连,有匀强磁场与导轨面垂
直,一根导体棒横放在两导轨上,要使 a 点的电势均比 b 点的
3.磁电式电表在没有接入电路(或两接线柱是空闲)时,由于微
初中电磁感应专题练习(含详细答案)
初中电磁感应专题练习(含详细答案)
一、选择题
1. 一个导线在磁场中匀速向右移动,感应电动势的方向如何?
A. 由左向右
B. 由右向左
C. 没有感应电动势
D. 无法确定
答案:B
2. 带电粒子在磁场中匀速运动,运动轨迹如何?
A. 直线运动
B. 圆形运动
C. 抛物线运动
D. 双曲线运动
答案:B
二、计算题
1. 一个弯曲的导线长为10cm,导线中有一个电流I=2A,若在
导线处有一个磁感应强度为B=3T的磁场,求电动势的大小为多少?
解答:
$\mathcal{E}=Blv=\frac{1}{2}Blv=\frac{1}{2}Blsin\theta=\frac{1}{2} \times 3 \times 0.1 \times 2=\frac{3}{20}$V。
三、简答题
1. 什么是电磁感应?
电磁感应是指导体中的电子受到磁场的作用从而在导体两端产
生的电动势。
2. 什么是法拉第电磁感应定律?
法拉第电磁感应定律指出,当导体中的磁力线发生变化时,沿
着导体的任意闭合回路中就会产生感应电动势,其大小与磁通量的
变化率成正比,方向满足楞次定律。
3. 什么是楞次定律?
楞次定律指出,当导体内有感应电流时,该电流所发出的磁场的方向是这样的,即它所引起的磁通量的变化总是阻碍引起这种变化的原因。
4. 什么情况下会产生感应电流?
当导体在磁场中发生运动或被磁场线穿过而发生变化时,就会在导体中产生感应电流。
电磁感应练习题
电磁感应练习题电磁感应是物理学中重要的概念,涉及到许多与电流、磁场以及运动相互关联的问题。
下面将为大家提供一些电磁感应的练习题,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
1. 一个面积为0.5平方米的导线,当其以速度为5m/s通过一个磁感应强度为0.2特斯拉的磁场时,导线产生的感应电动势为多少?2. 轨道上的一辆火车以速度30m/s通过一个长度为100米、磁感应强度为0.1特斯拉的磁场区域。
如果火车的两端都与轨道相连,火车的长度为50米,两端之间的电阻为10欧姆,求火车上的感应电流大小。
3. 一个圆形线圈,半径为0.2米,绕轴心旋转,角速度为200弧度/秒。
当磁感应强度为0.5特斯拉时,求线圈两端的感应电压大小。
4. 一个长直导线上有一个电阻为5欧姆的电阻器,导线与地面呈30度角。
当导线上的电流为10安培时,求电阻器两端的感应电压大小。
5. 一个飞机以速度1000km/h飞行,如果它的翅膀展长为30米,展宽为10米,求翅膀两端的感应电压大小,假设地面磁场的磁感应强度为0.01特斯拉。
6. 一个长直导线的一端接有一个电动势为12伏特的电池,导线的长度为2米。
如果导线的另一端与一根具有电阻R的导线相接,导线与地面呈60度角。
当导线中的电流为5安培时,求电阻R的大小。
这些题目涉及到了电磁感应的各个方面,包括导线通过磁场产生感应电动势、运动物体通过磁场产生感应电流等等。
通过解决这些问题,可以加深对电磁感应相关概念的理解,提高解决实际问题的能力。
希望大家在解答问题时注意到电磁感应原理的应用,特别是利用右手定则确定导线上感应电流的方向,以及利用法拉第电磁感应定律计算感应电动势大小等。
通过这些练习题的实践,相信大家对电磁感应的理解会更加深入。
电磁感应现象习题综合题含答案解析
电磁感应现象习题综合题含答案解析一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图,水平面(纸面)内同距为l 的平行金属导轨间接一电阻,质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上,t =0时,金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动.0t 时刻,金属杆进入磁感应强度大小为B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动.杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ.重力加速度大小为g .求(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小; (2)电阻的阻值.【答案】0F E Blt g m μ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ ; R =220B l t m【解析】 【分析】 【详解】(1)设金属杆进入磁场前的加速度大小为a ,由牛顿第二定律得:ma=F-μmg ① 设金属杆到达磁场左边界时的速度为v ,由运动学公式有:v =at 0 ②当金属杆以速度v 在磁场中运动时,由法拉第电磁感应定律,杆中的电动势为:E=Blv ③ 联立①②③式可得:0F E Blt g m μ⎛⎫=-⎪⎝⎭④ (2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时,金属杆的电流为I ,根据欧姆定律:I=ER⑤ 式中R 为电阻的阻值.金属杆所受的安培力为:f BIl = ⑥ 因金属杆做匀速运动,由牛顿运动定律得:F –μmg–f=0 ⑦联立④⑤⑥⑦式得: R =220B l t m2.如图所示,两平行长直金属导轨(不计电阻)水平放置,间距为L ,有两根长度均为L 、电阻均为R 、质量均为m 的导体棒AB 、CD 平放在金属导轨上。
其中棒CD 通过绝缘细绳、定滑轮与质量也为m 的重物相连,重物放在水平地面上,开始时细绳伸直但无弹力,棒CD 与导轨间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,忽略其他摩擦和其他阻力,导轨间有一方向竖直向下的匀强磁场1B ,磁场区域的边界满足曲线方程:sin(0y L x x L Lπ=≤≤,单位为)m 。
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。
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。
电磁感应练习题及
电磁感应练习题及解答电磁感应练习题及解答电磁感应是物理学中的一个重要概念,涉及到电磁场的变化过程中电场和磁场相互作用产生的现象。
它在日常生活和科学研究中都有广泛的应用。
下面是一些电磁感应练习题及解答,供大家进行练习。
1. 一根长导线以速度v从北向南方向通过均匀磁场B,该导线的两端分别连接一个电阻为R的电灯泡。
求当导线通过磁场过程中,电灯泡亮起的时间。
解答:根据法拉第电磁感应定律,导线通过磁场时产生感应电动势,导致电流流过电灯泡。
所以,在导线通过磁场期间,电灯泡会一直亮起。
因此,电灯泡亮起的时间等于导线通过磁场的时间。
2. 一个长方形线圈的边长为a和b,放置在匀强磁场B中,使得长方形线圈的法线与磁场方向垂直。
求长方形线圈在匀强磁场中的磁通量。
解答:根据法拉第电磁感应定律,在匀强磁场中,线圈的磁通量可以通过以下公式计算:Φ = B * A * cosθ,其中B表示磁场强度,A表示线圈的面积,θ表示磁场方向与线圈法线方向之间的夹角。
由于线圈的法线与磁场方向垂直,θ为0,所以磁通量Φ = B * A。
3. 在一个闭合导线中有一个直径为d的圆环,该圆环的电阻为R。
当一个恒定的磁场B垂直于圆环平面时,求圆环上感应的电动势。
解答:根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化导致一个闭合回路中的磁通量发生改变时,会在回路中产生感应电动势。
在这个问题中,磁场是恒定的,所以不会产生感应电动势。
4. 一个导线带有电流I,在该导线旁边有另一条导线,它们平行。
第二条导线的长度为L,并且距离第一条导线的距离为d。
求第二条导线中感应的电动势。
解答:当电流从第一条导线中流过时,会在周围产生磁场。
第二条导线因为位于磁场中,所以会感受到这个磁场产生的磁通量的改变。
根据法拉第电磁感应定律,第二条导线中的感应电动势可以通过以下公式计算:ε = -dΦ/dt,其中Φ表示磁通量的变化率。
在这个问题中,需要计算第二条导线中的磁通量的变化率,并由此得出感应电动势。
电磁感应综合练习题
电磁感应综合练习题电磁感应练习题⼀、选择题1、关于感应电流,下列说法中正确的是( )A.只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产⽣B.穿过螺线管的磁通量发⽣变化时,螺线管内部就⼀定有感应电流产⽣C.线框不闭合时,即使穿过线圈的磁通量发⽣变化,线圈中也没有感应电流D.只要电路的⼀部分作切割磁感线运动,电路中就⼀定有感应电流2、如图所⽰,矩形线框在磁场内做的各种运动中,能够产⽣感应电流的是()3、关于楞次定律,下列说法中正确的是:()A、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的增强B、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的减弱C、感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化D、感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化4、(多选)如图所⽰,⼀电⼦以初速度v沿与⾦属板平⾏的⽅向飞⼊两板间,在下列⼏种情况下,电⼦将向M板偏转的有()A.开关S接通的瞬间B.断开开关S的瞬间C.接通开关S后,变阻器的滑动触头向右迅速滑动时D.接通开关S后,变阻器的滑动触头向左迅速滑动时5、如图所⽰,竖直放置的条形磁铁中央,有⼀闭合⾦属弹性圆环,条形磁铁中⼼线与弹性环轴线重合,现将弹性圆环均匀向外扩⼤,下列说法中正确的是()A.穿过弹性圆环的磁通量增⼤B.从上往下看,弹性圆环中有顺时针⽅向的感应电流C.弹性圆环中⽆感应电流D.弹性圆环受到的安培⼒⽅向沿半径向外6、如图所⽰电路中,A、B、C为完全相同的三个灯泡,L是⼀直流电阻不可忽略的电感线圈.a、b为线圈L的左右两端点,原来开关S是闭合的,三个灯泡亮度相同.将开关S断开后,下列说法正确的是()A.a点电势⾼于b点,A灯闪亮后缓慢熄灭B.a点电势低于b点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭C.a点电势⾼于b点,B、C灯闪亮后缓慢熄灭D.a点电势低于b点,B、C灯不会闪亮只是缓慢熄灭7、如图所⽰,线圈L的⾃感系数很⼤,且其电阻可以忽略不计,L1、L2是两个完全相同的⼩灯泡,随着开关S闭合和断开的过程中,灯L1、L2的亮度变化情况是(灯丝不会断) ()A.S闭合,L1亮度不变,L2亮度逐渐变亮,最后两灯⼀样亮;S断开,L2⽴即不亮,L1逐渐变亮B.S闭合,L1不亮,L2很亮;S断开,L1、L2⽴即不亮C.S闭合,L1、L2同时亮,⽽后L1逐渐熄灭,L2亮度不变;S断开,L2⽴即不亮,L1亮⼀下才熄灭D.S闭合,L1、L2同时亮,⽽后L1逐渐熄灭,L2则逐渐变得更亮;S断开,L2⽴即不亮,L1亮⼀下才熄灭8、(多选)如图所⽰.匀强磁场的⽅向垂直于电路所在平⾯向⾥.导体棒ab与电路接触良好.当导体棒ab在外⼒F作⽤下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L未被烧毁,电容器C未被击穿,则该过程中()A 、感应电动势将变⼤B 、灯泡L 的亮度变⼤C 、电容器C 的上极板带负电D 、电容器两极板间的电场强度将减⼩9、如图所⽰,⾜够长的光滑导轨倾斜放置,导轨宽度为L ,其下端与电阻R 连接.导体棒ab 电阻为r ,导轨和导线电阻不计,匀强磁场竖直向上.若导体棒ab 以⼀定初速度v 下滑,则关于ab 棒的下列说法中正确的是( )A .所受安培⼒⽅向⽔平向右B .可能以速度v 匀速下滑C .刚下滑的瞬间ab 棒产⽣的感应电动势为BL vD .减少的重⼒势能等于电阻R 上产⽣的内能10、如图所⽰,⾦属棒ab 置于⽔平放置的⾦属导体框架cdef 上,棒ab 与框架接触良好.从某⼀时刻开始,给这个空间施加⼀个斜向上的匀强磁场,并且磁场均匀增加,ab 棒仍静⽌,在磁场均匀增加的过程中,关于ab 棒受到的摩擦⼒,下列说法正确的是 ( ).A .摩擦⼒⼤⼩不变,⽅向向右B .摩擦⼒变⼤,⽅向向右C .摩擦⼒变⼤,⽅向向左D .摩擦⼒变⼩,⽅向向左11、如图所⽰,⽔平放置的平⾏⾦属导轨MN 和PQ 之间接有定值电阻R ,导体棒ab 长为L 且与导轨接触良好,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,现使导体棒ab 匀速向右运动,下列说法正确的是( )A .导体棒ab 两端的感应电动势越来越⼩B .导体棒ab 中的感应电流⽅向是a →bC .导体棒ab 所受安培⼒⽅向⽔平向右D .导体棒ab 所受合⼒做功为零12、(多选)如图所⽰,在匀强磁场中,放有⼀与线圈D 相连接的平⾏导轨,要使放在线圈D 中的线圈A(A 、D 两线圈同⼼共⾯)各处受到沿半径⽅向指向圆⼼的⼒,⾦属棒MN 的运动情况可能是( )A .匀速向右B .加速向左C .加速向右D .减速向左13、(多选)如图所⽰.在⽅向垂直纸⾯向⾥,磁感应强度为B 的匀强磁场区域中有⼀个由均匀导线制成的单匝矩形线框abcd .线框以恒定的速度v 沿垂直磁场⽅向向右运动,运动中线框dc 边始终与磁场右边界平⾏,线框边长ad =l ,cd =2l .线框导线的总电阻为R .则在线框离开磁场的过程中.下列说法中正确的是 ( )A .流过线框截⾯的电量为2Bl 2RB .线框中的电流在ad 边产⽣的热量2l 3B 2v 3R C .线框所受安培⼒的合⼒为2B 2l 2v R D .ad 间的电压为Bl v 314、(多选)如图所⽰,平⾏⾦属导轨与⽔平⾯间的倾⾓为θ,导轨电阻不计,与阻值为R 的定值电阻相连,匀强磁场垂直穿过导轨平⾯,磁感应强度⼤⼩为B.有⼀质量为m 、长为l 的导体棒从ab 位置获得平⾏于斜⾯、⼤⼩为v 的初速度向上运动,最远到达a ′b ′的位置,滑⾏的距离为s ,导体棒的电阻也为R ,与导轨之间的动摩擦因数为µ.则( )A .上滑过程中导体棒受到的最⼤安培⼒为B 2l 2v RB .上滑过程中电流做功产⽣的热量为12mv 2-mgs(sin θ+µcos θ)C .上滑过程中导体棒克服安培⼒做的功为12mv 2D .上滑过程中导体棒损失的机械能为12mv 2-mgs sin θ15.⽤相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进⼊右侧匀强磁场,如图所⽰.在每个线框进⼊磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( )A.Ua<Ub<Uc<UdB.Ua<Ub<Ud<UcC.Ua=Ub<Uc=UdD.Ub<Ua<Ud<Uc=16、如图甲所⽰,⼀个匝数n=100的圆形导体线圈,⾯积S0.4 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,b端接地,则下列说法正确的是()A.圆形线圈中产⽣的感应电动势E=6 VB.在0~4 s时间内通过电阻R的电荷量q=8 CC.设b端电势为零,则a端的电势φa=3 VD.在0~4 s时间内电阻R上产⽣的焦⽿热Q=18 J17、法拉第圆盘发电机的⽰意图如图所⽰。
华师大版本科学初中八年级下综合训练5.3电磁感应含答案
华师大版科学八年级下综合训练电磁感觉(含答案)电磁感觉1.图甲是发电机原理的表示图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4地点时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它以下说法正确的选项是()A.在地点1时,电路中不会产生感觉电流B.图甲的电路中没有电源C.在地点3时,电路中不会产生感觉电流D.发电机产生的电流方向不变2.如图,课外研究小组的同学,把一条大概10m长电线的两头连在一个敏捷电流表的两个接线柱上,形成闭合回路.两个同学快速摇动这条电线,能够发电使电流表发生偏转.你以为这两个同学朝哪个方向站即刻,发电的可能性比较大?()A.朝东西方向站立B.朝南略偏东方向站立C.朝南北方向站立D.朝北略偏东方向站立3.对于产生感觉电流的条件,以下说法中正确的选项是()任何导体在磁场中运动,都能产生感觉电流当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时,必定能产生感觉电流当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时,就能产生感觉电流当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就能产生感觉电流若地磁场在某地区的磁场强弱和方向到处同样,小明在该地区某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方,如图,则能使线圈中产生感觉电流的操作是()A.南北挪动线圈B.将线圈转至水平C.东西挪动线圈D.上下挪动线圈高考时,工作人员拿着金属探测仪对考生进行检查,以防备考生将手机等含有金属部分的舞弊工具带入考场(如图)。
当探测仪中的线圈凑近金属导体时,在金属导体内部就会产生一种特别电流,从而触发报警。
则探测仪的工作原理是()A.电磁感觉现象B.磁场对电流的作用C.电流的磁效应D.磁极间的互相作用-1-/18华师大版科学八年级下综合训练电磁感觉(含答案)6.以下图为发电机的工作原理图,以下说法正确的选项是( )发电机的基来源理是通电导体在磁场中受力的作用线圈在转动过程中,感觉电流的大小不变,方向改变线圈在转动过程中,感觉电流的大小改变,方向不变线圈在转动过程中,感觉电流的大小改变,方向改变7.信誉卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以储藏信息。
专题 电磁感应
专题 电磁感应1.如图5所示,导线框abcd 与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是( ) A.先abcd,后dcba,再abcd B.先abcd,后dcba C.始终dcba D.先dcba,后abcd,再dcba2.如图所示,用力将线圈abcd 匀速拉出匀强磁场,下列说法正确的是( ) A.拉力所做的功等于线圈所产生的热量 B.当速度一定时,线圈电阻越大,所需拉力越小 C.对同一线圈,消耗的功率与运动速度成正比D.在拉出全过程中,导线横截面积所通过的电量与快拉、慢拉无关3.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 和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4.如图4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∶1B.1∶4C.2∶1D.1∶25.如上右图所示,两根平行的长直金属导轨,其电阻不计,导线ab 、cd 跨在导轨上,ab 的电阻R 大于cd 的电阻r,当cd 在外力F 1的作用下匀速向右滑动时,ab 在外力F 2作用下保持静止,那么以下说法中证确的是( ) A.F 1>F 2 ,U ab >U cd B.F 1<F 2 ,U ab =U cdFC.F 1=F 2 ,U ab >U cdD.F 1=F 2 ,U ab =U cd6.如图所示,EF 、GH 为平行的金属导轨,其电阻可不计,R 为电阻器,C 为电容器,AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面,若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB( ) A.匀速滑动时,I 1=0 ,I 2=0 B.匀速滑动时,I 1≠0 ,I 2≠0 C.加速滑动时,I 1=0 ,I 2=0 D.加速滑动时,I 1≠0 ,I 2≠07.如图所示,均匀金属棒ab 位于桌面上方的正交电磁场中,电场方向竖直向上,磁场方向垂直纸面向里,当金属棒从水平状态由静止开始自由下落(不计空气阻力),ab 两端落到桌面上的先后顺序是( )·A.a 先于bB.b 先于aC.ab 同时D. 无法确定8.如图5所示,相距为L,在足够长度的两条光滑平行导轨上,平行放置着质量和电阻均相同的两根滑杆ab 和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 和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 和cd 均先做变加速运动,后作匀速运动D.ab 和cd 均先做交加速运动,后作匀加速运动9.如图所示,S 和P 是半径为a 的环形导线的两端点,OP 间电阻为R,其余电阻不计,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直环面,当金属棒OQ 以角速度ω绕O 点无摩擦匀速转动时,则( )A.电阻R 两端的电压为Bωa 2/2B.电阻R 消耗的功率为B 2ω2a 4/4RC.金属棒受的磁场力为B 2ωa 3/2R D.外力对OQ 做功的功率为B 2ω2a 4/2R10.如图所示,虚线abcd 内有一矩形匀强磁场区域,ab=2bc,磁场方向垂直纸面,实线框ABCD 是正方形线圈,AB 边与ab 边平行.用力将线圈匀速拉出磁场,若速度方向与AB 边平行时拉力做功为W 1,速度方向与BC 边平行时拉力做功为W 2,则( )A.W 1=W 2B.W 1=2W 2C.2W 1=W 2D.4W 1=W 211.一环形线圈放在均匀磁场中,设在第1s 内磁感应强度垂直于线圈平面向内,如图甲所示,若磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示,那么在第2s 内,线圈中感应电流的大小和方向是( ).A.大小恒定,逆时针方向 B 大小恒定,顺时针方向 C.逐渐增加,逆时针方向 D.逐渐减小,顺时针方向12.如图所示,在匀强磁场中放有一电阻不计的平行金属导轨,导轨与大线圈M 相接,导轨上放一导线ab,磁场方向垂直于导轨所在平面.欲使M 所包围的小闭合回路N 产生顺时针方向的感应电流,则导线ab 的运动情况可能是( ).A.匀速向右B.加速向右C.减速向右D.加速向左13.如图13(甲)中,A 是一边长为l 的正方形导线框,电阻为R.今维持以恒定的速度v 沿x 轴运动,穿过如图所示的匀强磁场的有界区域.若沿x 轴的方向为力的正方向,框在图示位置的时刻作为计时起点,则磁场对线框的作用力F 随时间t 的变化图线为图13(乙)中的( )14.如图所示电路中,L 为电感线圈,电阻不计,A 、B 为两灯泡,则( ) A.合上S 时,A 先亮B 后亮 B. 合上S 一段时间后,A 变亮,B 熄灭 C. 合上S 时,A 、B 同时亮 D.断开S 时,A 熄灭,B 重新亮后再熄灭 15.如图甲所示,L 为一纯电感线圈,R 1>R 2,电键K 原来闭合着,流过R 1、R 2,的电流分别为I 1、I 2.若在t 1时刻突然断开电键,则于此时刻前后通过电阻R 1的电流情况用图乙中哪 个图象表示比较合适?( )甲 乙b16.如图所示,水平放置的两平行导轨左侧连接电阻,其他电阻不计,导体杆MN 放在导轨上,在水平恒力的作用下,从左端沿导轨向右运动,并穿过方向竖直向下的有界匀强磁场,磁场边界PQ 与MN 平行,从MNR 的感应电流i 随时间t 的变化可能是图中的( )17.一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正.在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内,如下左图所示.现令磁感应强度B 随时间t 变化,先按下右图中所示的Oa 图线变化,后来又按图线bc 和cd 变化.用E 1、E 2、E 3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I 1、I 2、I 3分别表示对应的感应电流,则( ) A.E 1>E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向 B.E 1<E 2,I 1沿逆时针方向,I 2沿顺时针方向 C.E 1<E 2,I 2沿顺时针方向,I 3沿逆时针方向 D.E 2=E 3,I 2沿顺时针方向,I 3沿顺时针方向I I 乙18.一闭合线圈固定在垂直于纸面的匀强磁场中,设向里为磁感应强度B 的正方向,线圈中顺时针为电流i 的正方向,如图甲所示,已知线圈中感应电流i 随时间变化的图象如图乙所示.则磁感应强度B 随时间变化而变化的图象可能是图丙中的哪个图? ( )19、边长为L 的正方形金属框在水平恒力F 作用下运动,穿过方向如图的有界匀强磁场区域.磁场区域的宽度为d (d >L )。
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第二课时:电磁感应
1.据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间.照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见.如图所示,假设“天宫一号”正以速度v =7.7 km/s 绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端M 、N 的连线垂直,M 、N 间的距离L =20 m ,地磁场的磁感应强度垂直于v 、MN 所在平面的分量B =1.0×105 T ,将太阳帆板视为导体.
(1)求M 、N 间感应电动势的大小E ;
(2)在太阳帆板上将一只“1.5V 、0.3W”的小灯泡与M 、N 相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻.试判断小灯泡能否发光,并说明理由;
(3)取地球半径R =6.4×103 km ,地球表面的重力加速度g =9.8m/s 2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h (计算结果保留一位有效数字).
2.如图,水平面(纸面)内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻,质量为m 、长度为l 的金属杆置于导轨上,t =0时,金属杆在水平向右、大小为F 的恒定拉力作用下由静止开始运动,t 0时刻,金属杆进入磁感应强度大小为
B 、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,且在磁场中恰好能保持匀速运动。
杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好,两者之间的动摩擦因数为μ。
重力加速度大小为g 。
求
(1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小;
(2)电阻的阻值。
3.如图,两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R 的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度打下B 1随时间t 的变化关系为1B kt ,式中k 为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN (虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B 0,方向也垂直于纸面向里。
某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t 0时刻恰好以速度v 0越过MN ,此后向右做匀速运动。
金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。
求
(1)在t =0到t =t 0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;
(2)在时刻t (t >t 0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
4.小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个0.05 Ω的电阻。
在导轨间长d=0.56m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0 T。
质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。
CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。
一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。
当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10m/s,sin53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。
求
(1)CD棒进入磁场时速度v的大小;
(2)CD棒进入磁场时所受的安培力的大小;
(3)在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。
5.如图所示,倾角为α的光滑固定斜面,斜面上相隔为d的平行虚线MN与PQ间有大小为B的匀强磁场,方向垂直斜面向下。
一质量为m,电阻为R,边长为L的正方形单匝纯电阻金属线圈,线圈在沿斜面向上的恒力作用下,以速度v匀速进入磁场,线圈ab边刚进入磁场和cd边刚要离磁场时,ab边两端的电压相等。
已知磁场的宽度d 大于线圈的边长L,重力加速度为g。
求:
(1)线圈进入磁场的过程中,通过ab边的电量q;
(2)恒力F的大小;
(3)线圈通过磁场的过程中,ab边产生的热量Q。