周测--电磁感应1
电磁感应周练试卷.docx
砺山铁路中学2013-2014学年度下学期高二物理第一次周练命题人:刘欢 审核人:王莎一、选择题(每小题8分,共9题,答案写在后面的答题栏中) 1. 关于感应电流,下列说法中正确的是 ()A. 只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流B. 只要闭合导线做切割磁感线运动,导线屮就一定有感应电流C. 若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流D. 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路屮一定有感应电流 2. 关于感应电动势和感应电流,下列说法中正确的是()A. 只有当电路闭合,且穿过电路的磁通量发生变化吋,电路中才有感应电动势B. 只有当电路闭合,且穿过电路的磁通量发生变化时,电路中才有感应电流C. 不管电路是否闭合,只要有磁通量穿过电路,电路中就有感应电动势D. 不管电路是否闭合,只要穿过电路的磁通量发生变化,电路中就有感应电流3. 如右图所示,在载流直导线近旁固定有两平行光滑导轨A 、B,导轨与直导线平行且在同一水平 血内,在导轨上有两可自由滑动的导体ab 和cd.当载流直导线中的电流逐渐增强吋,导体ab 和cdD. t2时刻两线圈间作用力最大6. 如图所示,相距为d 的两水平线1“和1.2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框"cd 边长为L (L 〈d )、质量为叽 将线框在磁场上方高h 处由静止开始释放,当甜 边进入磁场时速度为Vo, cd 边刚穿出磁场时速度也为Vo,从ab 边刚进入磁场到cd 边刚穿出磁场的 整个过程中()A. 线框一直都有感应电流B. 线框加速度始终为gC. 线框产生的热量为mg (d+h+L )D. 线框做过减速运动 7.如图所示的电路中,馆和A2是两个相同的灯泡,线圈L 自感系数足够 大,电阻可以忽略不计.下列说法屮正确的是:()A. 合上开关S 时,A ;、A2同时亮,且亮度相同。
的运动情况是( )A. 一起向左运动B. 一起向右运动C. ab 和cd 相向运动,相互靠近D. ab 和cd 相背运动,相互远离4.如图所示,先后两次将同一个矩形线圈由匀强磁场中拉出,两次拉动的速 X X x x !I I VX -X-T —> I度相同.第一次线圈长边与磁场边界平行,将线圈全部拉出磁场区,拉力做功於、通过导线截面的电荷量为G ,第二次线圈短边与磁场边界平行, 将线圈全部拉出磁场区域,拉力做功为施、通过导线截面的电荷量为物 则 ( ) A. 爪川,q 、=① B. 笊=雄,G 〉戲 C. /«<«, qg D. 朋>%, q 皿5.如图所示,A 、B 为两个相同的环形线圈,它们共轴并靠近放 X X BX X X X X X !IxI I置,A 线圈中通有图中所示的正弦交变电流,则() A. 在S 〜t2时间内,线圈A 、B 相互排斥 B. 在S 〜S 时间内,线圈A 、B 相互吸引C. b 时刻两线圈间作用力为零 A BX XX x IIL A,LzB.断开开关S时,A】和A2都要过一会儿才熄灭试卷第2页,总2页C.断开开关sot, A2闪亮一下再熄灭D.断开开关S 时,流过A2的电流方向向右8.电阻R 、电容c 与一线圈连成闭合回路,条形磁铁静止于线圈的正上 方,S 极朝下,如图所示。
初三物理周测1
初三物理周测试卷(总分60分)班级______姓名________一、选择题(每题2分,共20分)1.首先建立了电磁场理论,并预言了电磁波存在的物理学家是 ( )A.法拉第 B.赫兹 C.奥斯特 D.麦克斯韦2.某同学搜集了一些能量转化的实例,其中将电能转化为内能的是 ( )A.发电机发电 B.电炉工作 C.太阳能热水器使水变热 D.电动机通电转动3.下图各实验现象揭示电动机原理的是 ( )4.下列说法中正确的是()A.光波、电磁波、声波都可以在真空中传播B.光和电磁波都能够传递信息,声音不能传递信息C.泗阳电视台与江苏电视台发射的电磁波在空气中的传播速度不同D.我们生活的空间里充满着电磁波5.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是 ( )A.闭合电路的一部分导体在磁场中运动,一定产生感应电流B.导体的一部分在磁场中做切割磁感线运动,一定产生感应电流C.发电机是利用电磁感应现象制成的D.电磁铁是利用电磁感应现象制成的6.一条形磁铁不慎从正中间断为两段,则两段的磁性是()A.两段都没有磁性B.一段只有N极,一段只有S极C.每段都有N、S极 D.以上三种情况都有可能7.下列实验装置与探究内容不相符的是()8.下列关于能源和环境的说法中正确的是 ( )A.由于煤、石油、天然气来自于大自然,所以它们是可再生能源。
B.核能是可再生能源。
C.核能、地热能和潮汐能都不是直接或间接来自太阳。
D.由于石油、煤、天然气存在于地下,所以对它的开采和使用不会污染环境。
9.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,现将甲和乙并联后接在电压为3V 的电源两端,下列分析中正确的是 ( )A.甲的电阻值大于乙的电阻值B.甲的电压大于乙的电压C.甲消耗的电功率大于乙消耗的电功率D.甲消耗的电能小于乙消耗的电能10.小明在做电学实验时,连成的电路如图所示,已知他所使用的电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω,灯泡标有“5V2.5W”,电源电压为6V且保持不变.若不计温度对电阻的影响,开关S闭合后,在实验操作正确的情况下,为保证各电路元件不损坏,下列说法中正确的是 ( )A.电流表的最大示数是0.6 AB.灯两端的最小电压是1VC.滑动变阻器阻值的变化范围2~10ΩD.滑动变阻器消耗的最小电功率为0 W二、填空题(每空1分,共20分)11.“绿色奥运”是北京奥运的理念,奥运会主体育场“鸟巢”是体现这一理念的典范.“鸟巢”体育场大量利用了太阳能.太阳能属于_________(可再生/不可再生)能源,太阳能电池板把_________能转化成_________能.12.民族英雄文天祥,在《扬子江》诗中著下“臣心一片磁针石,不指南方不肯休”的诗句.这里磁针石的南极指向地理位置的_____方,是因为它受到______的作用.13.小明用导线绕在铁钉上,接入如图所示的电路中,制成了一个电磁铁.闭合开关S,小磁针静止时左端应为_______极;当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电磁铁的磁性将________.14.王建同学对微风电风扇产生了兴趣,将它与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验.用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,它是根据_________现象制成的,工作过程中将_____能转化成____能.15.如图所示,A为螺线管,B为悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,当开关S闭合后,弹簧测力计的示数将________,电流表的示数将________。
法拉第电磁感应定律周考小测
楞次定律、法拉第电磁感应定律周考试卷2021.3.101.根据楞次定律知感应电流的磁场一定是( )A .阻碍引起感应电流的磁通量B .与引起感应电流的磁场方向相反C .阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D .与引起感应电流的磁场方向相同2.下列说法正确的是( )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 、线圈中的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大C 、线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大D 、线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大3.(多选)如图所示,线圈A 、B 同心置于光滑水平桌面上,线圈A 中通有逐渐增大的逆时针方向的电流,则( )A .线圈B 将顺时针转动起来 B .线圈B 中有顺时针方向的电流C .线圈B 将有沿半径方向扩张的趋势D .线圈B 对桌面的压力将增大4. 如图甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i 随时间t 的变化关系如图乙所示。
在0~2T 时间内,直导线中电流方向向下,则在2T ~T 时间内,下列叙述线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是( )A. 感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B. 感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C. 感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D. 感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左5.如图所示,a 、b 两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,半径r a =2r b ,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。
则( )A .a 、b 线圈都产生了逆时针方向的电流B .a 、b 线圈中产生的感应电动势之比E a :E b =2:1C .a 、b 线圈中电功率之比P a :P b =2:1D .a 、b 线圈中感应电流之比I a :I b =2:16.(多选)如图所示,宽度0.4m L =的足够长的光滑平行金属轨道ad 、bc 水平放置,cd 端连有一电阻1ΩR =,金属棒MN 与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁感应强度1T B =。
20131211邯郸市一中 周测 远洋1.2 电磁感应1.2.3节
邯郸市一中2013-2014学年第一学期第16周物理周测试卷考试范围:电磁感应(1-3节) (满分100分,用时60分钟)命题人:郭振庆 审核人:郭振庆 使用时间:12月11日一、不定项选择题(每题5分,共90分)1、如图所示,一个有弹性的金属圆环内插一条形磁铁(俯视图),当用手突然把弹性圆环向外拉大,使圆环面积增大过程中,则 A.圆环内不会产生感应电流B.圆环内会产生感应电流,电流方向顺时针C.圆环内会产生感应电流,电流方向逆时针D.由于穿过圆环的磁通量向下且增大,所以感应电流的方向为逆时针2.如图为探究产生电磁感应现象条件的实验装置,下列情况中能引起电流计指针转动的是A .闭合电键瞬间B .断开电键瞬间C .闭合电键后拔出铁芯瞬间D .断开电键使变阻器的滑动头向右移动 3.关于楞次定律的说法,下列正确的是A .感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相反B .感应电流的磁场方向总是与外磁场的方向相同C .感应电流的磁场总是阻碍感应电流的磁通量D .感应电流的磁场方向取决于引起感应电流的磁通量是增加还是减少4.某实验小组用如图所示的实验装置来验证楞次定律.当条形磁铁自上而下穿过固定的线圈时,通过电流计的感生电流方向是A .a→G→bB .先a→G→b ,后b→G→aC .b→G→aD .先b→G→a ,后a→G→b 5.如图所示,矩形闭合金属框abcd 的平面与匀强磁场垂直,若ab 边受竖直向上的磁场力的作用,则可知线框的运动情况是A.向左平动进入磁场 B .向右平动退出磁场C .沿竖直方向向上平动D .沿竖直方向向下平动6.如图所示,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(但末插入线圈内部)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7.如图所示,金属导轨上的导体棒ab 在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,线圈c 中将没有感应电流产生A .向右做匀速运动B .向左做匀加速直线运动C .向右做减速运动D .向右做变加速运动8.如图所示,平行的长直导线Q P 、中通过同方向、同强度的电流,矩形导线框abcd 与Q P 、处在同一平面中,从图示中的位置Ⅰ向右匀速运动到位置Ⅱ,关于在这一过程中线框中的电流方向,正确的结论是A .沿abcda 方向不变B .由沿adcba 方向变为沿abcda 方向C .由沿abcda 方向变为沿adcba 方向D .沿adcba 方向不变 9.如图是验证实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中表示正确的是10.在匀强磁场中,N 匝线圈,每匝面积为S,线圈平面与磁感线夹角为θ,穿过线圈平面的磁通量每匝为φ,则线圈所在此处的磁感应强度大小是 A.θφsin NS B.θφcos NS C.θφsin S D.θφcos S11.如图所示,一水平放置的矩形闭合线框abcd ,在细长磁铁的N 极附近竖直下落,保持bc 边在纸外,ad 边在纸内,如图中的位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流A .沿abcd 流动B .沿dcba 流动C .由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd 流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba 流动D .由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba 流动,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd 流动12.如图所示,导线AB 可在平行导轨MN 上滑动,接触良好,轨道电阻不计,电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB 的运动情况是A.向右加速运动B.向右减速运动C.向右匀速运动D.向左减速运动b13.如图所示,在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线,导线中通有自东向西稳定、强度较大的直流电流.现用一闭合的检测线圈(线圈中串有灵敏电流计,图中未画出)检测此通电直导线的位置,若不考虑地磁场的影响,在检测线圈位于水平面内,从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中,俯视检测线圈,其中的感应电流的方向是A.先顺时针后逆时针B.先逆时针后顺时针C.先顺时针后逆时针,然后再顺时针D.先逆时针后顺时针,然后再逆时针14.长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示.在0~T/2时间内,直导线中电流方向向上,则在T/2~T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力方向正确的是A.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C.感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D.感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左15.粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈.当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力F N及在水平方向运动趋势的正确判断是A.F N先小于mg后大于mg,运动趋势向左B.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向左C.F N先大于mg后大于mg,运动趋势向右D.F N先大于mg后小于mg,运动趋势向右16.一个有弹性的金属圆环被一根橡皮绳吊于通电直导线的正下方,直导线与圆环在同一竖直面内,当通电直导线中电流增大时,弹性圆环的面积S和橡皮绳的长度l将A.S增大,L变短B.S增大,L变长C.S减小,L变短D.S减小,L变长17.如图,MN 是一根固定的通电直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd 放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘.当导线中的电流突然增大时,线框整体受力情况为A .受力向右B .受力向左C .受力向上D .受力为零18.如图金属裸导线框abcd 放在水平光滑金属导轨上,在磁场中向右运动,匀强磁场垂直水平面向下,则A .G 1表的指针发生偏转B .G 2表的指针发生偏转C .G 1表的指针不发生偏转D .G 2表的指针不发生偏转二、填空题(9题每空(或线)1分,10题每空2分,共10分) 19.我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件.⑴给岀的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路; ⑵接好电路,合上开关瞬间,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”); ⑶电路稳定后,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”);迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针 (填“偏转”或“不偏转”); ⑷根据以上实验可得:产生感应电流的条件 .20.右上图为明光中学一教室墙上有一朝南的窗户,窗高为1.2m ,宽0.75m ,边缘部分是不锈钢材质.已知该处地磁场的磁感强度的水平分量为5×10-5T ,则穿过该窗框平面的磁通量为 Wb ;当由把钢窗左侧向内拉开(如图所示)时,窗框中的感应电流方向是 .(从拉窗人的角度来看是“顺时针”还是“逆时针”)P邯郸市一中2013-2014学年第一学期第16周物理周测试卷答题纸考试范围:电磁感应(1-3节) (满分100分,用时60分钟)命题人:郭振庆审核人:郭振庆使用时间:12月11日二、填空题(9题每空(或线)1分,10题每空2分,共10分)19.我们可以通过以下实验,来探究产生感应电流的条件.⑴给岀的实物图中,请用笔画线代替导线补全实验电路;⑵接好电路,合上开关瞬间,电流表指针(填“偏转”或“不偏转”);⑶电路稳定后,电流表指针(填“偏转”或“不偏转”);迅速移动滑动变阻器的滑片,电流表指针(填“偏转”或“不偏转”);⑷根据以上实验可得:产生感应电流的条件.20.Wb;.P2013-2014学年第一学期第16周物理周测试卷答案(仅供参考) 考试范围:电磁感应(1-3节) (满分100分,用时60分钟)命题人:郭振庆审核人:郭振庆使用时间:12月11日二、填空题(9题每空(或线)1分,10题每空2分,共10分)19.⑴电路如图⑵偏转⑶不偏转偏转⑷闭合回路磁通量发生变化P20. 4.5×10-5 Wb; 逆时针。
电磁传感器的工作原理
电磁传感器的工作原理
电磁传感器是一种能够检测和测量周围电磁场的设备。
它的工作原理基于法拉第电磁感应定律,即在变化的磁场中会产生感应电动势。
电磁传感器一般由线圈和磁场源组成。
磁场源可以是永磁体或者电流通过的导线,它们会产生一个稳定或变化的磁场。
线圈则通过感应电动势来感知周围的磁场。
当磁场源的磁场改变时,感应线圈中会产生电流。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场的变化率成正比。
通过测量感应线圈中的电流,我们可以确定周围磁场的强度或变化。
电磁传感器的应用非常广泛。
例如,它可以用于测量地球的磁场,帮助导航系统确定方向。
它也可以用于检测金属物体,如金属探测器常用的原理之一就是利用金属对磁场的影响来检测金属物体的存在。
此外,电磁传感器还可以应用于安全系统。
例如,在入侵报警系统中,感应线圈可以检测到窗户和门的开关状态,从而触发警报。
在无线充电设备中,电磁传感器可以检测到设备之间的距离和位置,以便调整充电功率。
总之,电磁传感器通过测量感应电动势来检测和测量周围的电磁场。
它的工作原理基于法拉第电磁感应定律,通过感知磁场的变化来实现各种应用。
电磁感应周测学生版
高三物理周测电磁感应一、单选题(本大题共8小题,共48分)1.在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时,图中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()A. B. C. D.2.如图所示,通过水平绝缘传送带输送完全相同的闭合铜线圈,线圈均与传送带以相同的速度匀速运动.为了检测出个别未闭合的不合格线圈,让传送带通过一固定匀强磁场区域,磁场方向垂直于传送带平面向上,线圈进入磁场前等距离排列,穿过磁场后根据线圈间的距离,就能够检测出不合格线圈.通过观察图,下列说法正确的是()A. 从图3可以看出,第2个线圈是不闭合线圈B. 从图3可以看出,第3个线圈是不闭合线圈C. 若线圈闭合,进入磁场时线圈相对传送带向前运动D. 若线圈不闭合,进入磁场时线圈相对传送带向后运动3.如图所示,一个边长为2L的等腰直角三角形ABC区域内,有垂直纸面向里的匀强磁场,其左侧有一个用金属丝制成的边长为L的正方形线框abcd,线框以水平速度v匀速通过整个匀强磁场区域,设电流逆时针方向为正.则在线框通过磁场的过程中,线框中感应电流i随时间t变化的规律正确的是()A. B. C. D.4.一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内,线框平面与磁场垂直,线框的右边紧贴着磁场边界,如图甲所示.t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F,让线框从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场.外力F随时间t变化的图线如图乙所示.已知线框质量m=1kg、电阻R=1Ω.以下说法不正确的是()A. 做匀加速直线运动的加速度为1m/s2B. 匀强磁场的磁感应强度为2TC. 线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为CD. 线框穿过磁场的过程中,线框上产生的焦耳热为 1.5J5.如右上图所示直角坐标系xOy的一、三象限内有匀强磁场,方向均垂直于坐标平面向里,第一象限内的磁感应强度大小为2B,第三象限内的磁感应强度大小为B。
河北省衡水中学2023届高三(下)第六次周考物理试卷(解析版)
2016-2017学年河北省衡水中学高三(下)第六次周考物理试卷 一、选择题:本题共8小题,每小题6分,在每小题给出地四个选项中,第1-5题只有一项符合题目要求,第6~8题至少有两项符合题目要求.全部选对地得6分,选对但不全地得3分,有选错地得0分.1.下列关于电磁感应现象地认识,正确地是( )A.它最先是由奥斯特通过实验发现地B.它说明了电能生磁C.它是指变化地磁场产生电流地现象D.它揭示了电流受到安培力地原因2.质量为m、长为L地直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上磁感应强度为B地匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心地连线与竖直方向成60°角,其截面图如下图所示.则关于导体棒中地电流方向、大小分析正确地是( )A.向外,B.向外,C.向里,D.向里,3.有一静电场,其电势随x坐标地改变而改变,变化地图线如下图所示.若将一带负电地粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,粒子沿x轴运动,电场中P、Q 两点地坐标分别为1mm、4mm.下列说法正确地是( )A.粒子经过P点和Q点时,加速度大小相等、方向相反B.粒子经过P点与Q点时,电场力做功地功率相等C.粒子经过P点与Q点时,动能相等D.粒子在P点地电势能为正值4.如下图所示,传送带足够长,与水平面间地夹角α=37°,并以v=10m/s地速度逆时针匀速转动着,在传送带地A端轻轻地放一个质量为m=1kg地小物体,若已知物体与传送带之间地动摩擦因数μ=0.5,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)则下列有关说法正确地是( )A.在放上小物体地第1s内,系统产生50J地热量B.在放上小物体地第1s内,至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动C.小物体运动1s后加速度大小为2m/s2D.小物体运动1s后,受到地摩擦力大小不适用公式F=μF N5.2023年12月2日,我国成功发射"嫦娥三号"探月卫星,如下图所示为"嫦娥三号"飞行轨道示意图."嫦娥三号"任务全过程主要经历5个关键飞控阶段,分别是:发射及入轨段;地月转移段;环月段;动力下降段;月面工作段.其中在环月段时要从圆轨道变换到椭圆轨道.下列说法正确地是( )A."嫦娥三号"地发射速度大于11.2 km/sB.由圆轨道变换到椭圆轨道时,"嫦娥三号"要加速C.由圆轨道变换到椭圆轨道时,"嫦娥三号"绕月球运动地周期减小D."嫦娥三号"在动力下降段处于失重状态6.如下图所示,匀强磁场地方向竖直向下.磁场中有光滑水平桌面,在桌面上放着内壁光滑、底部有带电小球地试管.在水平拉力F作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前地运动,下列说法中正确地是( )A.小球带负电B.小球地运动轨迹是一条抛物线C.洛仑兹力对小球做正功D.维持试管匀速运动地拉力F应逐渐增大7.如下图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑地半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2地物块.今让一质量为m地小球自左侧槽口A 地正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确地是( )A.小球在槽内运动地全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动地全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C.小球在槽内运动地全过程中,小球、半圆槽和物块组成地系统动量不守恒D.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动8.如图甲所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀地单匝正方形闭合线框abcd,边长为L,质量为m,电阻为R.在水平外力地作用下,线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过磁感应强度为B地匀强磁场,磁场方向与线圈平面垂直,线框中产生地感应电流i地大小和运动时间t地变化关系如图乙所示.则下列说法正确地是( )A.线框地加速度大小为B.线框受到地水平外力地大小C.0~t1时间内通过线框任一边横截面地电荷量为i1t1D.0~t3间内水平外力所做地功大于二、非选择题(一)必考题9.某实验小组利用如下图所示地装置进行实验,钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮地软绳两端,钩码质量均为M,在A地上面套一个比它大一点地环形金属块C,在距地面为h1处有一宽度略比A大一点地狭缝,钩码A能通过狭缝,环形金属块C不能通过.开始时A距离狭缝地高度为h2,放手后,A、B、C从静止开始运动.(1)利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1,则钩码A通过狭缝地速度为 (用题中字母表示).(2)若通过此装置验证机械能守恒定律,还需测出环形金属块C地质量m,当地重力加速度为g.若系统地机械能守恒,则需满足地等式为 (用题中字母表示).(3)为减小测量时间地误差,有同学提出如下方案:实验时调节h1=h2=h,测出钩码A从释放到落地地总时间t,来计算钩码A通过狭缝地速度,你认为可行吗?若可行,写出钩码A通过狭缝时地速度表达式;若不可行,请简要说明理由. 、 .10.在"描述小灯泡地伏安特性曲线"实验中,除直流电源、开关、导线外,还有如下器材可供选择:A.小灯泡"3V 1.5W"B.电流表(3A,内阻约0.2Ω)C.电流表(量程0.6A,内阻约1Ω)D.电压表(量程3V,内阻约20kΩ)E.滑动变阻器(0~10Ω、2A)F.滑动变阻器(0~1kΩ、0.5A)(1)实验所用到地电流表应选 ,滑动变阻器应选 .(填字母代号)(2)实验要求滑动变阻器地滑片从左向右滑动过程中,电表地示数从零开始逐渐增大.请将甲图中地实物连线完成.(3)若将该灯泡接在一电动势为3V、内电阻为2Ω电源地两端,则灯泡消耗地功率为 W11.如下图所示,宽度为L=0.5m地足够长地平行金属导轨MN、PQ地电阻不计,垂直导轨水平放置一质量为m=0.5kg、电阻为R=4Ω地金属杆CD,导轨上端跨接一个阻值R L=4Ω地灯泡,整个装置处于垂直于导轨平面地匀强磁场中,导轨平面与水平面之间地夹角为θ=60°,金属杆由静止开始下滑,且始终与导轨垂直并良好接触,动摩擦因数为μ=,下滑过程中当重力地最大功率P=12W时灯泡刚好正常发光(g=10m/s2).求:(1)磁感应强度B地大小;(2)灯泡地额定功率P L;(3)金属杆达到最大速度一半时地加速度大小.12.如下图所示,相距s=4m、质量均为M,两个完全相同木板A、B置于水平地面上,一质量为M、可视为质点地物块C置于木板A地左端.已知物块C与木板A、B之间地动摩擦因数均为μ1=0.40,木板A、B与水平地面之间地动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力,开始时,三个物体均处于静止状态.现给物块C施加一个水平方向右地恒力F,且F=0.3Mg,已知木板A、B碰撞后立即粘连在一起.(1)通过计算说明A与B碰前A与C是一起向右做匀加速直线运动.(2)求从物块C开始运动到木板A与B相碰所经历地时间t.(3)已知木板A、B地长度均为L=0.2m,请通过分析计算后判断:物块C最终会不会从木板上掉下来?【物理-选修3-3】13.关于分子动理论,下列说法正确地是( )A.液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质和某些晶体相似,具有各向异性B.布朗运动反映了悬浮颗粒内部地分子在不停地做无规则热运动C.气体从外界吸收热量,其内能不一定增加D.如果两个系统分别与第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定处于热平衡,用来表征它们所具有地"共同热学性质"地物理量叫做内能E.当两个分子间地距离为分子力平衡距离r0时,分子势能最小14.如图,两气缸AB粗细均匀,等高且内壁光滑,其下部由体积可忽略地细管连通;A地直径为B地2倍,A上端封闭,B上端与大气连通;两气缸除A顶部导热外,其余部分均绝热.两气缸中各有一厚度可忽略地绝热轻活塞a、b,活塞下方充有氮气,活塞a上方充有氧气;当大气压为P0,外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时,活塞a离气缸顶地距离是气缸高度地,活塞b在气缸地正中央.(ⅰ)现通过电阻丝缓慢加热氮气,当活塞b升至顶部时,求氮气地温度;(ⅱ)继续缓慢加热,使活塞a上升,当活塞a上升地距离是气缸高度地时,求氧气地压强.[物理-选修3-4]15.下列说法中正确地是( )A.电磁波在同种介质中只能沿直线传播B.单摆经过平衡位置时,合外力为零C.机械波地传播周期与机械波中地质点做简谐运动地周期相等D.做简谐运动地物体在半个周期内经过地路程一定为振幅地2倍E.观察者向波源靠近,观察者感觉波源地频率变大16.如图,将半径为R地透明半球体放在水平桌面上方,O为球心,直径恰好水平,轴线OO′垂直于水平桌面.位于O点正上方某一高度处地点光源S发出一束与OO′,夹角θ=60°地单色光射向半球体上地A点,光线通过半球体后刚好垂直射到桌面上地B点,已知O′B=R,光在真空中传播速度为c,不考虑半球体内光地反射,求:(i)透明半球对该单色光地折射率n;(ii)该光在半球体内传播地时间.2016-2017学年河北省衡水中学高三(下)第六次周考物理试卷参考解析与试卷解析一、选择题:本题共8小题,每小题6分,在每小题给出地四个选项中,第1-5题只有一项符合题目要求,第6~8题至少有两项符合题目要求.全部选对地得6分,选对但不全地得3分,有选错地得0分.1.下列关于电磁感应现象地认识,正确地是( )A.它最先是由奥斯特通过实验发现地B.它说明了电能生磁C.它是指变化地磁场产生电流地现象D.它揭示了电流受到安培力地原因【考点】D1:电磁感应现象地发现过程.【分析】利用磁场产生电流地现象是电磁感应现象,电磁感应现象表明磁能生电.【解答】解:A、奥斯特发现了电流地磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,故A错误;B、电磁感应现象说明,磁能生电,故B错误;C、利用磁场产生电流地现象是电磁感应现象,变化地磁场产生电流地现象是电磁感应现象,故C正确;D、电磁感应现象揭示了磁能生电,它并没有揭示电流受到安培力地原因,故D错误;故选C.2.质量为m、长为L地直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上,整个装置处于竖直向上磁感应强度为B地匀强磁场中,直导体棒中通有恒定电流,平衡时导体棒与圆弧圆心地连线与竖直方向成60°角,其截面图如下图所示.则关于导体棒中地电流方向、大小分析正确地是( )A.向外,B.向外,C.向里,D.向里,【考点】2H:共点力平衡地条件及其应用;2G:力地合成与分解地运用;CF:洛仑兹力.【分析】由导体棒所受重力和弹力方向以及左手定则,可知导体棒电流向里,对其受力分析,正交分解可得电流大小.【解答】解:对导体棒受力分析如图;BIL=mgtan60°,解得,由左手定则知电流方向向里,故选:D3.有一静电场,其电势随x坐标地改变而改变,变化地图线如下图所示.若将一带负电地粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,粒子沿x轴运动,电场中P、Q 两点地坐标分别为1mm、4mm.下列说法正确地是( )A.粒子经过P点和Q点时,加速度大小相等、方向相反B.粒子经过P点与Q点时,电场力做功地功率相等C.粒子经过P点与Q点时,动能相等D.粒子在P点地电势能为正值【考点】AG:匀强电场中电势差和电场强度地关系.【分析】根据顺着电场线方向电势降低可判断出电场线地方向,确定出粒子所受地电场力方向,由牛顿第二定律分析加速度地方向.φ﹣x图象地斜率大小等于场强E.加速度a=.根据电势关系,分析电势能关系,再由能量守恒定律判断动能地关系.根据功率公式P=Fv,研究功率关系.【解答】解:A、根据顺着电场线方向电势降低可知,0﹣2mm内,电场线沿x轴负方向,粒子所受地电场力方向沿x轴正方向;在2﹣6mm内电场线沿x轴正方向,粒子所受地电场力方向沿x负方向做减速运动,加速度沿x轴负方向;φ﹣x图象地斜率大小等于场强E.则知P点地场强大于Q点地场强,则粒子在p 点地加速度大于在Q点地加速度,加速度方向相反.故A错误.B、粒子经过P点与Q点时,速率相等,但电场力不同,则根据功率公式P=Fv,可知电场力做功地功率不等.故B错误.C、粒子经过P点与Q点时,电势相等,则其电势能相等,由能量守恒知动能相等.故C正确.D、在P点,根据电势能公式E p=qφ,因为q<0,φ>0,所以E p<0.故D错误.故选:C.4.如下图所示,传送带足够长,与水平面间地夹角α=37°,并以v=10m/s地速度逆时针匀速转动着,在传送带地A端轻轻地放一个质量为m=1kg地小物体,若已知物体与传送带之间地动摩擦因数μ=0.5,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)则下列有关说法正确地是( )A.在放上小物体地第1s内,系统产生50J地热量B.在放上小物体地第1s内,至少给系统提供能量70J才能维持传送带匀速转动C.小物体运动1s后加速度大小为2m/s2D.小物体运动1s后,受到地摩擦力大小不适用公式F=μF N【考点】37:牛顿第二定律;27:摩擦力地判断与计算;8G:能量守恒定律.【分析】根据牛顿第二定律求出物体放上传送带时地加速度,结合速度时间公式求出物体达到传送带速度时地时间,结合位移公式求出相对位移,从而求出产生地热量.根据能量守恒求出维持传送带匀速转动所提供地能量.通过重力地分力和滑动摩擦力大小比较,判断物体与传送带能否保持相对静止,若不能,根据牛顿第二定律求出加速度.【解答】解:A、物体放上传送带后地加速度a==gsinα+μgcosα=6+0.5×8m/s2=10m/s2.则物体达到传送带速度所需地时间.此时传送带地位移x1=vt1=10m,物体地位移,则相对位移大小△x=x1﹣x2=5m.摩擦产生地热量Q=μmgcosα•△x=0.5×10×0.8×5J=20J.故A错误.B、根据能量守恒定律得,,则提供地能量E==20+J=40J.故B错误.C、物体达到传送带速度后,由于重力沿斜面方向地分力大于滑动摩擦力,则1s后地加速度a′==gsin37°﹣μgcos37°=2m/s2.故C正确.D、1s后地摩擦力仍然为滑动摩擦力,则滑动摩擦力公式仍然适用.故D错误.故选:C.5.2023年12月2日,我国成功发射"嫦娥三号"探月卫星,如下图所示为"嫦娥三号"飞行轨道示意图."嫦娥三号"任务全过程主要经历5个关键飞控阶段,分别是:发射及入轨段;地月转移段;环月段;动力下降段;月面工作段.其中在环月段时要从圆轨道变换到椭圆轨道.下列说法正确地是( )A."嫦娥三号"地发射速度大于11.2 km/sB.由圆轨道变换到椭圆轨道时,"嫦娥三号"要加速C.由圆轨道变换到椭圆轨道时,"嫦娥三号"绕月球运动地周期减小D."嫦娥三号"在动力下降段处于失重状态【考点】4H:人造卫星地加速度、周期和轨道地关系;4F:万有引力定律及其应用.【分析】通过宇宙速度地意义判断嫦娥三号发射速度地大小,根据卫星变轨原理分析轨道变化时卫星是加速还是减速.根据开普勒第三定律判断不同轨道上卫星地周期关系.根据物体加速度方向判断超重和失重状态.【解答】解:A、嫦娥三号发射出去后绕地球做椭圆运动,没有离开地球束缚,故嫦娥三号地发射速度大于7.9km/s,小于11.2km/s,故A错误;B、嫦娥三号在圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力,要进入椭圆轨道需要做近心运动,使得在交界点所受万有引力大于圆周运动向心力,因为同在交界点万有引力不变,故嫦娥三号只有通过减速减小向心力而做近心运动进入椭圆轨道,故B 错误;C、根据开普勒第三定律得=k,由圆轨道变换到椭圆轨道时,"嫦娥三号"绕月球运动地周期减小,故C正确;D、"嫦娥三号"在动力下降段做减速下降,即加速度方向向上,处于超重状态,故D 错误;故选:C.6.如下图所示,匀强磁场地方向竖直向下.磁场中有光滑水平桌面,在桌面上放着内壁光滑、底部有带电小球地试管.在水平拉力F作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口处飞出.关于带电小球及其在离开试管前地运动,下列说法中正确地是( )A.小球带负电B.小球地运动轨迹是一条抛物线C.洛仑兹力对小球做正功D.维持试管匀速运动地拉力F应逐渐增大【考点】CF:洛仑兹力.【分析】小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,由左手定则,分析电性.将小球地运动分解为沿管子向里和垂直于管子向右两个方向.根据受力情况和初始条件分析两个方向地分运动情况,研究轨迹,确定F如何变化【解答】解:A、小球能从管口处飞出,说明小球受到指向管口洛伦兹力,根据左手定则判断,小球带正电.故A错误.B、设管子运动速度为v1,小球垂直于管子向右地分运动是匀速直线运动.小球沿管子方向受到洛伦兹力地分力F1=qv1B,q、v1、B均不变,F1不变,则小球沿管子做匀加速直线运动.与平抛运动类似,小球运动地轨迹是一条抛物线.故B正确.C、洛伦兹力总是与速度垂直,不做功.故C错误.D、设小球沿管子地分速度大小为v2,则小球受到垂直管子向左地洛伦兹力地分力F2=qv2B,v2增大,则F2增大,而拉力F=F2,则F逐渐增大.故D正确.故选:BD.7.如下图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑地半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2地物块.今让一质量为m地小球自左侧槽口A 地正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确地是( )A.小球在槽内运动地全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动地全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C.小球在槽内运动地全过程中,小球、半圆槽和物块组成地系统动量不守恒D.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动【考点】53:动量守恒定律;6B:功能关系.【分析】系统所受合外力为零时系统动量守恒,根据系统所受外力情况判断系统动量是否守恒;物体具有竖直向上地初速度、在运动过程中只受重力作用时做竖直上抛运动,根据球地初速度情况判断球地运动性质.【解答】解:A、小球在槽内运动地全过程中,系统在水平方向所受合外力不为零,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒,故A错误,B正确;C、小球在槽内运动地全过程中,墙壁对系统有水平向右地作用力,系统在水平方向所受合外力不为零,小球、半圆槽、物块在水平方向动量不守恒,故C正确;D、小球离从C点离开半圆槽时具有水平向右与竖直向上地速度,小球地速度斜向右上方,小球不做竖直上抛运动,故D错误;故选:BC.8.如图甲所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀地单匝正方形闭合线框abcd,边长为L,质量为m,电阻为R.在水平外力地作用下,线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过磁感应强度为B地匀强磁场,磁场方向与线圈平面垂直,线框中产生地感应电流i地大小和运动时间t地变化关系如图乙所示.则下列说法正确地是( )A.线框地加速度大小为B.线框受到地水平外力地大小C.0~t1时间内通过线框任一边横截面地电荷量为i1t1D.0~t3间内水平外力所做地功大于【考点】D9:导体切割磁感线时地感应电动势;37:牛顿第二定律;BG:电功、电功率.【分析】由乙图读出t1时刻线框中地感应电流,由法拉第电磁感应定律和欧姆定律求此刻地速度,由加速度地定义式求解加速度;同理可求得t2时刻线框地速度,由运动学公式和牛顿第二定律求解外力地大小.根据电量公式q=It求解0~t1时间内通过线框任一边横截面地电荷量.根据功能关系求解0~t3间内水平外力所做地功.【解答】解:A、由乙图读出t1时刻线框中地感应电流为i1,设此刻线框地速度大小为v1,则有:i1=,则得:v1=;线框地加速度为a==,故A错误.B、对于t 2﹣t3时间内,安培力地平均值大小为:=由于线框做匀加速运动,拉力必定大于安培力地平均值,故B错误.C、0~t 1时间内通过线框任一边横截面地电荷量为:q=•t1==i1t1.故C 错误.D、t3时刻线框地速度为:v3=;0~t3间内,根据动能定理得:W F﹣W克=则得:W F=W克+=W克+,所以水平外力所做地功大于,故D正确.故选:D.二、非选择题(一)必考题9.某实验小组利用如下图所示地装置进行实验,钩码A和B分别系在一条跨过定滑轮地软绳两端,钩码质量均为M,在A地上面套一个比它大一点地环形金属块C,在距地面为h1处有一宽度略比A大一点地狭缝,钩码A能通过狭缝,环形金属块C不能通过.开始时A距离狭缝地高度为h2,放手后,A、B、C从静止开始运动.(1)利用计时仪器测得钩码A通过狭缝后到落地用时t1,则钩码A通过狭缝地速度为 (用题中字母表示).(2)若通过此装置验证机械能守恒定律,还需测出环形金属块C地质量m,当地重力加速度为g.若系统地机械能守恒,则需满足地等式为 (用题中字母表示).(3)为减小测量时间地误差,有同学提出如下方案:实验时调节h1=h2=h,测出钩码A从释放到落地地总时间t,来计算钩码A通过狭缝地速度,你认为可行吗?若可行,写出钩码A通过狭缝时地速度表达式;若不可行,请简要说明理由. 可行 、 .【考点】MD:验证机械能守恒定律.【分析】(1)由平均速度可近似表示A点地瞬时速度;(2)根据实验装置及机械能守恒定律可得出对应地表达式;(3)整体在中间位置上方做匀加速运动,在下方做匀速运动,由运动学公式可求得下方瞬时速度地大小.【解答】解:(1)在h1阶段由于金属块C静止,而A,B质量相等,所以A,B都是匀速直线运动,由匀速运动公式可得:v=;(2)由题意可知,整体减小地重力势能等于动能地增加量;即:(3)整体在上一段做匀加速直线运动,在下方做匀速运动;则可知:设中间速度为v,则有:h=t1;h=vt2;t1+t2=t解得:t2=;则下落地速度v==;故此方法可行;速度;故解析为:(1);(2)(3)可行;10.在"描述小灯泡地伏安特性曲线"实验中,除直流电源、开关、导线外,还有如下器材可供选择:A.小灯泡"3V 1.5W"B.电流表(3A,内阻约0.2Ω)C.电流表(量程0.6A,内阻约1Ω)D.电压表(量程3V,内阻约20kΩ)E.滑动变阻器(0~10Ω、2A)F.滑动变阻器(0~1kΩ、0.5A)(1)实验所用到地电流表应选 C ,滑动变阻器应选 E .(填字母代号)(2)实验要求滑动变阻器地滑片从左向右滑动过程中,电表地示数从零开始逐渐增大.请将甲图中地实物连线完成.(3)若将该灯泡接在一电动势为3V、内电阻为2Ω电源地两端,则灯泡消耗地功率为 0.88 W【考点】N5:描绘小电珠地伏安特性曲线.【分析】(1)根据小灯泡地额定电流选择电流表,根据电路滑动变阻器地接法,选择滑动变阻器;(2)明确滑动变阻器地接法,再将甲图实物连线完成;(3)在乙图中作出电源地U﹣I图象,交点就是此时灯泡两端地电压和通过地电流,再计算灯泡消耗地功率;【解答】解:(1)小灯泡标有:"3V,1.5W",则小灯泡地额定电流为,故电流表量程选0.6A即可,电流表选C;描绘小灯泡地伏安特性曲线,电压和电流要从0开始测量,因此电路中滑动变阻器采用分压接法,为了便以调节滑动变阻器要选用最大阻值较小地,故滑动变阻器选E;(2)实验要求滑动变阻器地滑片从左向右滑动过程中,电表地示数从零开始逐渐增大,可知滑动变阻器采用分压式接法,将甲图实物连线完成如右图所示:(3)在乙图中作出电源地U﹣I关系图线U=3﹣2I,如下图所示,交点就是此时灯泡两端地电压和通过地电流。
电磁感应内容
电磁感应内容
电磁感应是物理学中的一个重要概念,它是指电磁场产生的磁场可以感应其周围电荷的运动,从而在无线电波传播和电子设备功能装置等领域发挥作用。
电磁感应表现为一种复杂的电学现象,其基本原理是当改变电磁场产生的电流时,它也会改变其周围的磁场,因此可以感应到改变电磁场产生的电流。
旧物理学家认为,当改变电流时,电磁场产生的变化会在一定范围内持续一段时间,从而产生电磁感应现象,这一发现被称为“磁力线”理论,它也是发现电磁感应的重要依据。
电磁感应也有一个重要的应用,这就是自动电磁变压器。
其原理是通过一种弹簧装置,使电磁场产生的电流改变,进而通过表示变化的指示物,从而使电流变化,从而达到调节电压的目的。
电磁感应可以用来分析多种力学、电磁学和量子力学等物理学理论。
如果把电磁场看作是一个圆柱体,可以得到一个理想的结果,这个理想的结果是关于圆柱的四维矢量,这个矢量表示电磁场的方向和大小,这也是电磁感应在物理理论中的一个重要应用。
电磁感应也用于检测高能粒子和宇宙线,这是由于高能粒子穿过电磁场发生变化而被检测到,因此可以用电磁感应技术来探测高能粒子和宇宙线,特别是用于空间科学的探测。
综上所述,电磁感应是物理学中的一个重要的概念,它的基本原理是改变电磁场产生的电流,从而产生电磁感应现象。
它在无线电传播和电子设备功能装置等领域都发挥着重要的作用,而且也可以用于
物理理论的分析,特别是在高能粒子和宇宙线探测方面。
电磁感应也为自动电磁变压器提供了重要的应用,从而达到调节电压的目的,因此它在工业领域也有着重要的作用。
电磁感应习题(有答案)
大学物理6丫头5《大学物理AI 》作业 No.11 电磁感应班级 ________________ 学号 ______________ 姓名 ____________ 成绩 ___________一、选择题:(注意:题目中可能有一个或几个正确答案) 1.一块铜板放在磁感应强度正在增大的磁场中时,铜板中出现涡流(感应电流),则涡流将: (A)加速铜板中磁场的增加 (B)减缓铜板中磁场的增加(C)对磁场不起作用 (D)使铜板中磁场反向[ B ] 解:根据愣次定律,感应电流的磁场总是力图阻碍原磁场的变化。
故选B2.一无限长直导体薄板宽度为l ,板面与Z 轴垂直,板的长度方向沿Y 轴,板的两侧与一个伏特计相接,如图。
整个系统放在磁感应强度为B的均匀磁场中,B的方向沿Z 轴正方向,如果伏特计与导体平板均以速度v向Y 轴正方向移动,则伏特计指示的电压值为(A) 0 (B)vBl 21(C) vBl (D) vBl 2[ A ]解:在伏特计与导体平板运动过程中,dc ab εε=,整个回路0=∑ε,0=i ,所以伏特计指示0=V 。
故选A3.两根无限长平行直导线载有大小相等方向相反的电流I ,I 以tId d 的变化率增长,一矩形线圈位于导线平面内(如图),则: (A)线圈中无感应电流。
(B)线圈中感应电流为顺时针方向。
(C)线圈中感应电流为逆时针方向。
(D)线圈中感应电流方向不确定。
[ B ]解:0d d >t I ,在回路产生的垂直于纸面向外的磁场⊗增强,根据愣次定律,回路中产生的电流为顺时针,用以反抗原来磁通量的变化。
故选B4.在一通有电流I 的无限长直导线所在平面内,有一半经为r ,电阻为R 的导线环,环中心距直导线为a ,如图所示,且r a >>。
当aIroabcVdYBZlI直导线的电流被切断后,沿着导线环流过的电量约为:(A))11(220ra a R Ir +-πμ(B)a ra R Ir +ln20πμ (C)aRIr 220μ (D)rRIa 220μ[ C ]解:直导线切断电流的过程中,在导线环中有感应电动势大小:td d Φ=ε 感应电流为:tR Ri d d 1Φ==ε则沿导线环流过的电量为 ∆Φ=⋅Φ==⎰⎰Rt t R t i q 1d d d 1daRIr R r a I R S B 212120200μππμ=⋅⋅=⋅∆≈故选C5.如图所示,直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中,磁场B平行于ab 边,bc 的边长为l 。
电磁传感器的原理及应用实验报告
电磁传感器的原理及应用实验报告一、引言电磁传感器是一种常见的传感器类型,它通过检测物体周围的电磁场来获取物体的某些特征或信息。
电磁传感器广泛应用于工业自动化、机器人技术、无线通信等领域,在各个领域中都发挥着重要作用。
本文将介绍电磁传感器的原理和应用,并通过实验验证其性能和应用效果。
二、电磁传感器的原理2.1 电磁传感器的基本原理电磁传感器基于电磁感应原理工作。
当电磁波通过物体时,会产生感应电流或感应电压,电磁传感器通过检测这些感应信号来获取物体的信息。
电磁传感器的基本原理如下: - 电磁感应:电磁波进入传感器的感应部分,激发感应线圈产生感应电流或感应电压。
- 信号放大:感应信号经过放大电路进行放大,增强信号的强度。
- 信号处理:放大后的信号经过滤波、调理等处理,以去除噪声、调整信号频率等。
- 输出:处理后的信号被转换为可以读取和使用的形式,如电压、频率或数字信号。
2.2 电磁传感器的工作原理电磁传感器的工作原理基于电磁感应的现象。
根据电磁感应原理的不同,电磁传感器可以分为多种类型,其中常见的有接近传感器、电流传感器和磁场传感器等。
下面介绍两种常见的电磁传感器的工作原理。
2.2.1 接近传感器接近传感器通过感应物体附近的电磁场变化来检测物体的接近程度。
当物体靠近传感器时,会改变传感器周围的电磁场强度,从而感应到物体的接近。
接近传感器常用于检测物体的存在与否、距离测量等。
2.2.2 电流传感器电流传感器是一种用于测量电路中电流的传感器。
它基于法拉第电磁感应定律的原理,通过感应电路中的电流产生的磁场来获取电流信息。
电流传感器广泛应用于电力系统、电机控制等领域,用于测量电流并进行控制。
三、电磁传感器的应用实验为了验证电磁传感器的性能和应用效果,我们进行了一系列实验。
下面列举了其中的几个实验项目和结果。
3.1 实验项目1:接近传感器的物体检测实验目的:通过使用接近传感器,检测物体的接近情况。
实验步骤: 1. 连接接近传感器到实验电路。
电磁感应
H ab N / I
H nI N I l
B H N I
l
m
B
dS
BS
NI
S
S
l
N 2 I
m N l S
L
m I
N 2
l2
lS
n2V
L n2V
32
例: 求一无限长同轴传输线单位长度的自感. 已知:R1 、R2
解:
H I
B I
R1
2r
2r
d
B dS
Il
dr
2r
Il R2 dr Il ln( R2 )
电子得到加速的时间最 长只是交流电流周期T的 四分之一
原理: 电磁铁线圈中交变电流,产生交变磁场 交变磁场又在真空室内激发涡旋电场
27
三、涡电流
金属导体块处在变化的磁场中或在非匀强磁场中切割,就会在导体块内形成自成 回路的电流,这种电流就叫涡电流。
应用: 涡电流(涡流)的热效应
——高频感应加热炉 ——变压器铁芯用
解:方法一 取微元
d
i
(
B)
d
l
d i Bdl Bldl
L
i
d i
Bldl
0
i
1 2
BL2
电动势的方向:A→0
0
dl A
16
方法二 作辅助线,形成闭合回路OACO
m B dS BdS
S
S
BSOACO 1 BL2
2
i
d
dt
1 BL2 d
2 dt
1 BL2
2
符号表示方向沿AOCA
24
例:半径为R的圆柱形空间内分布有均匀磁场,方向垂直于纸面向里,磁场
测周法和测频法工作原理
测周法和测频法工作原理测周法(Electromagnetic Induction Method)和测频法(Frequency Domain Method)是地球物理勘探中常用的两种方法,它们基于不同的原理来获取地下的物理信息,广泛应用于矿产资源勘探、工程地质调查等领域。
测周法,又称为电磁感应法,是利用电磁感应现象来探测地下物质的一种方法。
它的工作原理可以简单地理解为,在地面上放置一个电磁发射器,通过交变电流在地下产生一个变化的磁场。
当磁场与地下的导电体相互作用时,会在导电体中产生感应电流,进而产生一个反向磁场。
通过在地面上布设的一系列接收器记录下这个反向磁场的变化情况,就可以推断出地下的导电体的存在及其性质。
测周法的优点是具有较高的探测深度和较好的解析能力。
由于测周法利用的是地下导电体对磁场的响应,因此对于导电性较好的矿产资源勘探,如金属矿床、矿化脉体等,测周法具有很好的应用前景。
同时,测周法还可以探测地下水、岩层的分界面等非导电体的存在,具有较高的实用性。
测频法,又称为频域法,是一种利用电磁波在地下传播的频率特性来获取地下信息的方法。
它的工作原理可以简单理解为,通过将一定频率的电磁波辐射到地下,观测地下介质对电磁波的吸收、散射以及相位变化等特性,从而推断地下介质的性质。
测频法通常使用交流电源作为信号源,通过测量电磁波在地下传播过程中的频率响应,来获取地下介质的电磁特性。
测频法的优点是具有较好的分辨率和较高的信噪比。
由于测频法利用的是地下介质对电磁波的频率响应,因此对于介电常数、磁导率等性质的差异较大的地下目标具有较好的探测效果。
测频法在矿产资源勘探和地质调查中被广泛应用,可以用于寻找金属矿床、油气藏等目标,也可以用于地下水资源调查和环境地质勘测等工作。
虽然测周法和测频法在原理和应用上有所区别,但它们都是利用电磁感应现象来获取地下信息的方法。
它们的共同点是都可以提供地下介质的电磁特性参数,如电导率、介电常数、磁导率等,从而帮助地质勘探人员判断地下目标的性质和分布情况。
(完整版)电磁感应习题带答案
电磁感应一、选择题(本题共10小题,每小题4分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.(2016届郑州联考)在电磁学发展过程中,许多科学家做出了贡献.下列说法正确的是()A.安培发现了电流磁效应;法拉第发现了电磁感应现象B.麦克斯韦预言了电磁波;楞次用实验证实了电磁波的存在C.库仑提出了电场线;密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果解析:奥斯特发现了电流磁效应,法拉第发现了电磁感应现象,A选项错误;麦克斯韦预言了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在,B选项错误;法拉第提出了电场线,C选项错误;楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的具体体现,D选项正确.答案:D2.(2016届浦东新区一模)如图所示,一根条形磁铁自左向右穿过一个闭合线圈,则流过灵敏电流计的感应电流方向是()A.先向左,再向右 B.先向右,再向左C.始终向右 D.始终向左解析:条形磁铁从左向右进入螺线管的过程中,闭合线圈向左的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场向右,根据安培定则可知,感应电流从右向左通过电流计.磁铁从左向右离开螺线管的过程中,闭合线圈向左的磁通量减少,根据楞次定律可知,感应电流的磁场向左,根据安培定则可知,感应电流从左向右通过电流计,A选项正确.答案:A3.(2016届温州十校联考)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以恒定的速度沿如图所示方向穿过磁场.关于线框中的感应电流,以下说法中正确的是()A.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向B.开始进入磁场时感应电流一定最大C.开始穿出磁场时感应电流一定最大D.开始穿出磁场时感应电流一定最小解析:导线框开始进入磁场时,根据楞次定律可知,闭合回路向下的磁通量增加,感应电流方向沿逆时针方向,A选项错误;根据导体切割磁感线可知,E=BLv,导线框刚进入磁场时有效切割长度最大,产生的感应电动势最大,感应电流最大,B选项正确;由于不知道两个三角形边长关系,故无法判断开始穿出磁场时有效切割长度的变化情况,C、D选项错误.答案:B4.(2016届南京模拟)有7个完全相同的金属框,表面涂有绝缘层.如图所示,A是一个框,B是两个框并列捆在一起,C是两个框上下叠放捆在一起,D是两个框前后叠放捆在一起.将他们同时从同一高度由静止释放,穿过水平向里的匀强磁场,最后落到水平地面.关于金属框的运动,以下说法正确的是()A.D最先落地 B.C最后落地C.A、B、D同时落地 D.B最后落地解析:设每一个金属框的质量为m,边长为L,电阻值为R,刚刚进入磁场时的速度为v,A图中,感应电动势为E=BLv,感应电流为I=,安培力为F=BIL=,根据牛顿第二定律得,aA==g-;同理,B图中,安培力为2F=,aB==g-;C图中,安培力为是F=,aC==g-; D图中,安培力为2F=,aD==g-;A、B、D三个金属框在进入磁场的过程中的加速度相等,运动的情况是完全相同的,同时落地,C选项正确.答案:C5.(多选)(2016届广东省阳江市高三期中)矩形线圈abcd,长ab=20 cm 宽bc=10 cm,匝数n=200匝,线圈回路总电阻R=5 Ω,整个线圈平面内均有垂直于线圈平面的匀强磁场穿过.若匀强磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图所示,则()A.线圈回路中感应电动势随时间均匀变化B.线圈回路中产生的感应电流为0.4 AC.当t=0.3 s时,线圈的ab边所受的安培力大小为0.016 ND.在1 min内线圈回路产生的焦耳热为48 J解析:根据法拉第电磁感应定律可知,E=n=n·S=2 V,感应电动势恒定不变,A选项错误;根据欧姆定律得,I==0.4 A,B选项正确;分析图象可知,t=0.3 s时,磁感应强度B=0.2 T,安培力为F=nBIL=3.2 N,C选项错误;1 min内线圈回路产生的焦耳热为Q=I2Rt=48 J,D选项正确.答案:BD6.(多选)(2016届赣南州三校联考)如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻R,C1和C2是半径都为a的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1=b+kt(k>0)变化,C2中磁场的磁感强度恒为B2,一质量为m、电阻为r、长度为L的金属杆AB穿过区域C2的圆心C2垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止.则()A.通过金属杆的电流大小为B.通过金属杆的电流方向为从B到AC.定值电阻的阻值为R=-rD.整个电路中产生的热功率P=解析:金属杆处于平衡状态,mg=B2I·2a,解得I=,A选项错误;安培力竖直向上,根据左手定则可知,电流方向从B到A,B选项正确;根据法拉第电磁感应定律得,E==·πa2=kπa2,根据闭合电路欧姆定律得,R=-r,C选项正确;整个电路中产生的热功率P=IE=,D选项正确.答案:BCD7.(2016届河北“五个一联盟”质检 )如图,闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合.若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下为正方向的x轴,则下图中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是()解析:闭合铜环穿过磁铁的过程中,环中磁通量变化不均匀,产生的感应电流不是线性变化,A选项错误;铜环在下落过程中,下落到磁铁顶端的速度小于底端的速度,故铜环下落到磁铁顶端产生的感应电流小于底端的感应电流,C选项错误;根据楞次定律可知,圆环靠近磁体的过程中向上的磁通量最大,而离开磁体的过程中向上的磁通量减小,磁通量的变化相反,感应电流的方向相反,D选项错误,B选项正确.答案:B8.(多选)(2016届长宁区一模)如图所示,有五根完全相同的金属杆,其中四根连在一起构成正方形闭合框架,固定在绝缘水平桌面上,另一根金属杆ab搁在其上且始终接触良好.匀强磁场垂直穿过桌面,不计ab杆与框架的摩擦,当ab杆在外力F作用下匀速沿框架从最左端向最右端运动过程中()A.外力F先减小后增大B.桌面对框架的水平作用力保持不变C.ab杆的发热功率先减小后增大D.正方形框架的发热功率总是小于ab杆的发热功率解析:ab杆匀速切割磁感线,产生恒定的感应电动势,闭合框架的左右部分并联,当ab杆运动到中央位置时,外电阻最大,根据欧姆定律可知,此时感应电流最小,故感应电流先减小再增大,外力和安培力平衡,故外力先减小再增大,A选项正确;电流流过框架,框架受到安培力作用,水平作用力和安培力平衡,安培力先减小再增大,故水平作用力先减小再增大,B选项错误;ab杆的发热功率Pr=I2r,先减小后增大,C选项正确;当ab在框架的中央时,内、外电阻相等,正方形框架的发热功率等于ab杆的发热功率,D选项错误.答案:AC9.(2016届河北联考)如图所示,在平面直角坐标系的第一象限分布着非匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,沿y轴方向磁场分布是不变的,沿x轴方向磁感应强度与x满足关系B=kx,其中k是一恒定的正数,正方形线框ADCB边长为a,A处有一极小开口AE,由粗细均匀的同种规格导线制成,整个线框放在磁场中,且AD边与y轴平行,AD边与y轴距离为a,线框AE两点与一电源相连,稳定时流入线框的电流为I,关于线框受到的安培力情况,下列说法正确的是()A.整个线框受到的合力方向与BD连线垂直B.整个线框沿y轴方向所受合力为0C.整个线框在x轴方向所受合力为ka2I,沿x轴正向D.整个线框在x轴方向所受合力为ka2I,沿x轴正向解析:分析题意可知,AD边所在位置的磁感应强度B1=ka,AD边受到的安培力大小为FAD=B1IL=ka2I,根据左手定则知,方向沿x轴负方向;BC边所在位置的磁感应强度B2=2ka,BC边受到的安培力大小为FBC=B2IL=2ka2I,根据左手定则知,方向沿x轴正方向;沿y轴方向磁场分布是不变的,故AB和CD边受到的安培力等大反向,相互抵消,整个线框受到的合力为FBC-FAD=ka2I,方向沿x轴正方向,B选项正确.答案:B10.(2016届本溪市二模)如图所示,灯泡A、B与固定电阻的阻值均为R,L是带铁芯的理想线圈,电源的内阻不计.开关S1、S2均闭合且电路达到稳定.已知电路中的各种元件均在安全范围之内.下列判断中正确的是()A.灯泡A中有电流通过,方向为a→bB.将S1断开的瞬间,灯泡A、B同时熄灭C.将S1断开的瞬间,通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大D.将S2断开,电路达到稳定,灯泡A、B的亮度相同解析:理想线圈的电阻为零,电路稳定后,灯泡A被短路,没有电流流过,A选项错误;将S1断开的瞬间,线圈L发生自感现象,相当于电源,电流流过灯泡A,灯泡B被短路,B选项错误;根据自感现象的规律可知,流过L的电流是流过灯泡B与电阻R上电流之和,故通过灯泡A的电流最大值要比原来通过灯泡B的电流大,C选项正确;将S2断开,电路达到稳定,灯泡A的亮度低于灯泡B的亮度,D选项错误.答案:C第Ⅱ卷(非选择题,共60分)二、实验题(本题共1小题,共8分)11.(8分)(2016届新级模拟)某实验小组设计了如图(a)的实验电路,通过调节电源可在原线圈中产生变化的电流,用磁传感器可记录原线圈中产生的磁场B的变化情况,用电压传感器可记录副线圈中感应电动势E的变化情况,二者的变化情况可同时显示在计算机显示屏上.某次实验中得到的B-t、E-t图象如图(b)所示.(1)试观察比较这两组图象,可得出的定性结论是(请写出两个结论):________________________________________________________________________;________________________________________________________________________.(2)该实验小组利用两组图象求出六组磁感应强度变化率和对应的感应电动势E的数据,并建立坐标系,描出的六个点如图(c)所示.请在图(c)中绘出E-的图线.(3)在该实验中,若使用的副线圈的匝数为100匝,则由图线可求得该副线圈的横截面积为________cm2.(保留3位有效数字)解析:(1)分析图(b)可知,当磁感应强度B恒定时,感应电动势E为零,而磁感应强度B均匀变化,产生恒定的感应电动势E,并且磁感应强度B的变化率越大,产生的感应电动势E 越大.(2)连线如图所示:(3)根据法拉第电磁感应定律得,E=n=n·S,当线圈面积S和匝数n一定时,电动势与磁场的变化率成正比,E∝.分析图象可知,E-图象的斜率大小表示匝数n与线圈横截面积S的乘积,S=2.77(2.75~2.82)cm2.答案:(1)当磁感应强度B恒定时,感应电动势E为零,而磁感应强度B均匀变化,产生恒定的感应电动势E;磁感应强度B的变化率越大,产生的感应电动势E越大(2)见解析(3)2.77(2.75~2.82)三、计算题(本题共4小题,共52分)12.(12分)(2016届广东模拟)如图甲所示,半径为r、匝数为n的线圈,其两极分别与固定水平放置的平行金属板A、B连接,线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直线圈平面,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻,将一质量为m、带电荷量为+q、重力不计的粒子从平行金属板中心位置由静止释放,发现在第一个周期内粒子未与金属板相撞.求:(1)平行金属板间的距离d应满足的条件;(2)在满足(1)的前提下,在T时间内粒子的最大动能为多大?解析:(1)前半个周期内,根据法拉第电磁感应定律得感应电动势U=n=n·πr2,金属板A、B 间产生匀强电场,场强E=,粒子在电场力作用下,加速运动;后半个周期内,感应电动势反向,粒子减速运动,在第一个周期内粒子未与金属板相撞,则≥2×·2 解得d≥ .(2)当平行板间距刚好等于d,且粒子运动时间为时,粒子的速度达到最大,则动能也最大,根据动能定理得,q=Ekm-0,解得,Ekm=.答案:(1)d≥ (2)13.(14分)(2016届开封高三联考)如图1,abcd为质量M的导轨,放在光滑绝缘的水平面上,另有一根质量为m的金属棒PQ平行bc放在水平导轨上,PQ棒左边靠着绝缘固定的竖直立柱e、f,导轨处于匀强磁场中,磁场以OO′为界,左侧的磁场方向竖直向上,右侧的磁场方向水平向右,磁感应强度均为B.导轨bc段长l,其电阻为r,金属棒电阻为R,其余电阻均可不计,金属棒与导轨间的动摩擦因数μ.若在导轨上作用一个方向向左、大小恒为F的水平拉力,设导轨足够长,PQ棒始终与导轨接触.试求:(1)导轨运动的最大加速度amax;(2)流过导轨的最大感应电流Imax;(3)在如图2中定性画出回路中感应电流I随时间t变化的图象,并写出分析过程.解析:(1)导轨刚开始运动时,加速度最大,根据牛顿第二定律得,F-μmg=Mamax,解得amax=.(2)随着导轨速度增加,bc边切割磁感线,感应电流增大,当加速度为零时,速度最大,感应电流最大,F-BImaxl-μ(mg-BImaxl)=0,联立解得Imax=.(3)画出图象如下:从刚拉动开始计时,t=0时,v=0,I=0;t=t1时,a=0,v最大,I=Im;0~t1之间,导轨做加速度减小的加速运动,a=0时,v保持不变,I保持不变.答案:(1)(2)(3)见解析。
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周末练习(电磁感应)1.用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2m ,正方形的一半放在和纸面垂直且向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以每秒10T 的变化率增强时,线框中点a 、b 两点的电势差是:( ) A. U V ab =01. B. U V ab =-01.C. U V ab =02.D. U V ab =-02.2.如图所示,一闭合金属圆环用绝缘细线悬挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放,使圆环在竖起平面内摆动,摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域,A 、B 为该磁场的竖直边界,不计空气阻力,则 ( )A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原来的高度。
B .在进入和离开磁场时,圆环中均有感应电流C .圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大D .圆环最终将静止在平衡位置。
3.如图所示,两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R ,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会达到最大值v m ,则 ( )A .如果B 增大,v m 将变大 B .如果α增大,v m 将变大C .如果R 增大,v m 将变大D .如果m 减小,v m 将变大 4.如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc 金属框架,导体棒ef 在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计。
则在ef 棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是 ( )A .ef 棒所受的拉力B .电路中的磁通量C .电路中的感应电流D .电路中的感应电动势图25.如图所示,在光滑绝缘水平面上,有一矩形线圈以一定的初速度进入匀强磁场区域,线圈全部进入匀强磁场区域时,其动能恰好等于它在磁场外面时的一半,设磁场区域宽度大于线圈宽度,则 ( )A .线圈恰好在完全离开磁场时停下B .线圈在未完全离开磁场时即已停下C .线圈能通过场区不会停下D .线圈在磁场中某个位置停下6.如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示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W 1,通过导线截面的电量为q 1;第二次用0.9s 时间拉出,外力所做的功为W 2,通过导线截面的电量为q 2,则( ) A. W W q q 1212<<, B. W W q q 1212>=, C. W W q q 1212<=, D. W W q q 1212>>,7.如图所示,ab 为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a 点在纸面内转动;S 为以a 为圆心位于纸面内的金属圆环;在杆转动过程中,杆的b 端与金属环保持良好接触;A 为电流表,其一端与金属环相连,一端与a 点良好接触。
当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab 杆的位置如图,则此时刻 ( )A .有电流通过电流表,方向由c→d ;作用于ab 的安培力向右B .有电流通过电流表,方向由c→d ;作用于ab 的安培力向左C .有电流通过电流表,方向由d→c ;作用于ab 的安培力向右D .无电流通过电流表,作用于ab 的安培力为零 8.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 .线圈不闭合时,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的运动,电路中就一定有感应电流9.如图所示,相距为d 的两水平线L 1和L 2分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B ,正方形线框abcd 边长为L(L <d)、质量为m 。
将线框在磁场上方高h 处由静止开始释放,当ab 边进入磁场时速度为v 0,cd 边刚穿出磁场时速度也为v 0,从ab 边刚进入磁场到cd 边刚穿出磁场的整个过程中 ( ) A .线框一直都有感应电流 B .线框有一阶段的加速度为g C .线框产生的热量为mg(d+h+L) D .线框做过减速运动10、粗细均匀的电阻为r 的金属圆环,放在图示的匀强磁场中,磁感强度为B ,圆环直径为l ,长为l 电阻为r/2的金属棒ab 放在圆环上。
以0υ速度向左运动,当ab 棒运动到虚线位置时,金属棒ab 端电势差为:A 、0B 、0υBLC 、2/0υBLD 、3/0υBL11.如图所示,在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接触点1,现把它扳向触点2,则在此过程中,流过电阻R 的感应电流的方向是( )A.先由P 到Q ,再由Q 到PB.先由Q 到P ,再由P 到QC.始终由Q 到PD.始终由P 到Q12.图(a )为两个相同的环形线圈,共轴并靠近放置,A 线圈通有如图(b )所示的电流,则( ) A 、在t 1到t 2时间内,A 、B两线圈相吸。
B 、在t 2到t 3时间内,A ,B 两线圈相斥。
C 、在t 1时刻两线圈间作用力为零。
D 、在t 2时刻两线圈间吸力最大。
13.两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨在右端接有电阻R ,导轨自身的电阻忽略不计,斜面处在一匀强磁场中,磁场的方向垂直于斜面向上,质量为m 电阻可不计的导体棒ab ,在沿着斜面,与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上升,并上升h 高度,如图所示,在这个过程中( )A 、 作用于导体棒ab 上的各个力的合力所做的功等于0。
B 、 作用于导体棒ab 上的各个力的合力所做的功等于mgh 与电阻R 上产生的焦耳热之和。
C 、 恒力F 与安培力的合力所做的功为0。
D.恒力F 与重力的合力所做的功等于电阻R 上产生的焦耳热。
14.一闭合圆形线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线方向成600角,若磁感强度随时间均匀变化,即△B /△t =常数。
用下述哪种方法可以使线圈中的感应电流增加一倍(设导线的规格不变)( ) A 、把线圈的匝数增加一倍 B 、把线圈的面积增加一倍 C 、把线圈的半径增加一倍D 、改变线圈平面与磁感线的夹角15.如图所示,边长为L 的闭合正方形金属线框的电阻为R ,经以速度v 匀速穿过宽度为d 的有界匀强磁场,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度为B ,若L <d ,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为______________;若L >d ,线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热为________________。
16、如图所示,圆形线圈质量m=0.1千克,电阻R =0.8Ω,半径r=0.1米,此线圈放在绝缘光滑的水平面上,在Y 轴右侧有垂直于线圈平面B =0.5T 的匀强磁场,若线圈以初动能E 0=5J 沿x轴正方向进入磁场,运动一段霎时间后,当线圈中产生的电能为E =3J 时,线圈恰好有一半进入磁场,则此时磁场力的功率为 W 。
17、如图所示,两根固定的平行金属导轨相距 20 cm ,导轨上放两根平行金属棒 ab 和cd ,在它们中点拴一根 40 cm 长的细线,整个装置放于垂直于匀强磁场的水平面上,回路电阻为 0.5Ω ,磁感强度以1T / s 的变化率均匀减小。
当它减小到10T 时,绳中的张力为____N ,此时回路的功率为___ _W 。
18、如右图所示,匀强磁场的磁感应强度为B ,磁场中有正方形线框abcd,线框总电阻为R ,边长为L ,每边质量为m,磁场方向水平向右,开始时线框处于水平位置且bc边与磁场垂直。
把线框由静止释放使它以bc边为轴,在t秒内由水平位置转动到竖直位置刚好又静止,则在这个过程中,线框中平均感应电动势为 ,产生的热量为 。
19.如图所示,位于竖直平面内的矩形平面导线框abcd ,ab 长L 1=1.0m ,bd 长L 2=0.5m ,线框的质量m =0.2kg ,电阻R =2Ω。
其下方有一匀强磁场区域,该区域的上、下边界PP /和QQ /均与ab 平行,两边界间距离为H ,H >L 2,磁场的磁感应强度B =1T ,方向与线框平面垂直。
现令线框的dc 边从离磁场区域的上边界PP /的距离为h =0.7m 处从静止开始自由下落,已知在线框的dc 边进入磁场以后,ab 边到达边界PP /之前的某一时刻线框的速度已达到这一阶段的最大值,求从线框开始下落到dc 边刚刚到达磁场区域下边界QQ /的过程中,线框中产生的焦耳热。
(不计空气阻力,g =10m/s 2)20.如图,两根相距为L 的足够长的平行金属导轨,位于水平的xy 平面内,一端接有阻值为R 的电阻。
在x >0的一侧存在沿竖直方向的均匀磁场,磁感应强度B 随x 的增大而增大,B =kx ,式中的k 是一常量。
一金属杆与金属导轨垂直,可在导轨上滑动。
当t =0时金属杆位于x =0处,速度为v 0 ,方向沿x 轴的正方向。
在运动过程中,有一大小可调节的外力F 作用于金属杆以保持金属杆以恒定的加速度运动,加速度大小为a ,方向沿x 轴正方向。
除电阻R 以外其余电阻都可以忽略不计。
求:(1)当金属杆的速度大小为v 时,回路中的感应电动势; (2)若金属杆的质量为m ,施加于金属杆上的外力与时间的关系。
P ′Q xR21.如图所示,MN、PQ是两条水平放置彼此平行的金属导轨,匀强磁场的磁感线垂直导轨平面。
导轨左端接阻值R=1.5Ω的电阻,电阻两端并联一电压表,垂直导轨跨接一金属杆ab,ab的质量m=0.1kg,电阻r=0.5Ω。
ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5,导轨电阻不计。
现用F=0.7N的水平恒力向右拉ab,使之从静止开始运动,经时间t=2s后,ab开始做匀速运动,此时电压表示数U=0.3V,g取10m/s2,求ab匀速运动时外力F的功率。
22、如图所示,平行导轨置于磁感强度为B的匀强磁场中(方向向里)间距为L,左端电阻为R,其余电阻不计,现有一长为2L的金属棒ab放在导轨上,ab以a为轴顺时针转过90°过程中,求通过R的电量。
周末练习答案卷15. 16.17. 18.19.20.21.22.参考答案15.R v L B 2,R dv L B 216、0.5W17、 0.32 1.28×10-2 18、BL 2/t 2mgL19.解析: 线框的ab 边到达磁场边界PP’之间的某一时刻框的速度达到这一阶段最大速度v 0,此时线框受到的安培力与重力平衡。
以后线框做匀速直线运动,直至线框ab 边到达磁场的上边界PP’。
之后线框做自由落体运动。
全过程根据动能定理即可求解。
设线框的速度最大值为v 0,有 E=BL 1v 0 I=E/R=BL 1v 0/R F=BL 1I=B 2L 12v 0/R 又F=mg∴ v 0=mgR/B 2L 12=4m/s①ab 边进入磁场前,由动能定理得202mv 21W )L h (mg =++⋅安 ②J 8.0)L h (mg mv 21W 220-=+-=安 J W Q 8.0=-=∴安20.解析:(1)根据速度和位移的关系式ax v v 2202=- α222v v x -=由题意可知,磁感应强度为 α2)(202v v k kx B -==感应电动势为 α2)(202L v v v B L v E -==(2)金属杆在运动过程中,安培力方向向左,因此,外力方向向右。