穿过线圈磁通量感应电流产生磁感应强度方向与原来方向增大共22页

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磁感应强度与磁通量的关系

磁感应强度与磁通量的关系

磁感应强度与磁通量的关系在物理学中,磁感应强度(B)与磁通量(φ)之间存在着紧密的关系。

磁感应强度是用来描述磁场强弱的物理量,而磁通量则表示磁场穿过一个给定表面的量。

本文将探讨磁感应强度与磁通量之间的关系,并介绍其在实际应用中的重要性。

磁感应强度(B)是一个矢量量,它的方向和大小都决定了磁场的性质。

磁感应强度的单位是特斯拉(T)。

磁通量(φ)是穿过一个给定面积(A)的磁力线的数量。

磁通量的单位是韦伯(Wb),它可以用下式计算:φ = B * A * cosθ其中,θ是磁感应强度(磁力线)与给定面积法线的夹角。

从上述公式可以看出,磁感应强度和磁通量之间是通过面积和夹角而相互联系的。

磁通量的概念最早由法拉第引入,他发现当一个线圈中的磁场发生变化时,会在周围产生感应电动势。

这种感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

根据法拉第电磁感应定律,可以得到下述公式:ε = -N * Δφ/Δt其中,ε是感应电动势,N是线圈的匝数,Δφ/Δt表示磁通量的变化率。

这条定律表明,磁通量的变化会引起感应电动势的产生。

因此,对于变化的磁场,磁通量与磁感应强度之间的关系非常重要。

在实际应用中,控制磁感应强度和磁通量的关系对于电磁设备的设计和优化至关重要。

例如,在变压器中,通过调节输入线圈的磁通量,可以有效地调节输出线圈的电压和电流。

同样地,在电动机中,通过控制磁感应强度,可以实现电动机的转速调节和负载管理。

另一方面,在电磁感应实验中,通常使用一个线圈通过一个恒定的磁感应强度区域的磁通量变化来产生感应电动势。

这被称为法拉第电磁感应实验,它在物理学教学和科研中具有重要的地位。

综上所述,磁感应强度与磁通量之间存在着紧密的关系。

磁感应强度决定了磁场的强弱和方向,而磁通量则表示磁力线穿过一个给定表面的量。

两者之间通过面积和夹角相互联系,并在电磁设备和实验中发挥着重要的作用。

深入理解磁感应强度与磁通量的关系对于电磁学和应用领域的研究具有重要意义。

2021高考二轮专题复习 专题12 电磁感应 精编专题练6(含解析)

2021高考二轮专题复习 专题12 电磁感应 精编专题练6(含解析)

2021高考二轮专题复习专题12电磁感应精编专题练6(含解析)1.下图中四幅图片涉及物理学史上的四个重大发现,下列说法正确的是A.亚里士多德根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因B.牛顿通过扭秤实验,测定出了万有引力恒量C.安培通过实验研究,发现了电流的磁效应D.法拉第通过实验研究,发现了电磁感应现象2.如图所示,电路中A、B是规格相同的灯泡,L是电阻可忽略不计的电感线圈,那么()A.断开S,B立即熄灭,A闪亮一下后熄灭B.合上S,B先亮,A逐渐变亮,最后A、B一样亮C.断开S,A立即熄灭,B由亮变暗后熄灭D.合上S,A、B逐渐变亮,最后A、B一样亮3.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有半径为r的光滑半圆形导体框,OC 为一能绕O在框架上滑动的导体棒,Oa之间连一电阻R,导体框架与导体棒的电阻均不计,若要使OC能以角速度 逆时针匀速转动,则()A.通过电阻R的电流方向由a经R到OB.导体棒O端电势低于C端的电势C.回路中的感应电流大小为2 Br RωD.外力做功的功率为224 4B rR ω4.如图所示,圆形闭合线圈处于匀强磁场中,磁感线与线圈平面平行,其中ac、bd分别是平行、垂直于磁场方向的两条直径.以下情形中线圈中能产生感应电流的是()A.使线圈以ac为轴转过60ºB.使线圈以bd为轴转过60ºC.使线圈沿垂直纸面向外平动D.使线圈在线圈平面内平动或在线圈平面内绕线圈中心点转动5.如图所示,在匀强磁场中放置一个电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,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,则导线的运动情况可能是()。

A.匀速向右运动B.加速向右运动C.减速向左运动D.加速向左运动6.一正三角形导线框高为从图示位置沿x轴正方向匀速穿过两匀强磁场区域.两磁场区域磁感应强度大小均为B、磁场方向相反且均垂直于xOy平面,磁场区域宽度均为a.则感应电流I与线框移动距离x的关系图象可能是(以逆时针方向为感应电流的正方向A .B .C .D .7.很多人喜欢到健身房骑车锻炼,某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示.自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中逆时针转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O 转动.已知该磁场的磁感应强度大小为B ,圆盘半径为l ,圆盘电阻不计.导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O 相连,导线两端a 、b 间接一阻值为R 的小灯泡.后轮匀速转动时,用电压表测得a 、b 间电压为U .则下列说法正确的是A .a 连接的是电压表的正接线柱B .若圆盘匀速转动的时间为t ,则该过程中克服安培力做功22U Q t RC .自行车后轮转动的角速度是22U Bl D .自行车后轮边缘的线速度大小是2U Bl 8.如图电路中要使电流计G 中的电流方向如图所示,则导轨上的金属棒AB 的运动情况是( )A.向左匀速移动B.向左加速移动C.向右减速移动D.向右加速移动9.随着科技的不断发展,无线充电已经进入人们的生活.某品牌手机的无线充电原理如图所示.关于无线充电,下列说法正确的是()A.充电底座中的发射线圈将磁场能转化为电能B.充电底座可以直接使用直流电源实现对手机的无线充电C.接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同D.无线充电时手机接收线圈利用“电流的磁效应”获取电能10.如图所示,一根空心铝管竖直放置,把一枚小圆柱的永磁体从铝管上端由静止释放,经过一段时间后,永磁体穿出铝管下端口.假设永磁体在铝管内下落过程中始终沿着铝管的轴线运动,不与铝管内壁接触,且无翻转.忽略空气阻力,则下列说法中正确的是()A.若仅增强永磁体的磁性,则其穿出铝管时的速度变小B.若仅增强永磁体的磁性,则其穿过铝管的时间缩短C.若仅增强永磁体的磁性,则其穿过铝管的过程中产生的焦耳热减少D.在永磁体穿过铝管的过程中,其动能的增加量等于重力势能的减少量11.在匀强磁场中有两条平行的金属导轨,磁场方向与导轨平面垂直,导轨上有两条可以沿导轨自由移动的导电棒ab、cd,这两根导电棒的速度分别为v1、v2,如图所示,ab 棒上没有感应电流通过,则一定有()A.v1>v2B.v1<v2C.v1≠v2D.v1=v212.从1820年到1831年,许多著名的科学家纷纷投身于探索磁与电的关系中,图为瑞士科学家科拉顿的实验场景,关于科拉顿实验的说法正确的是()A.实验过程没有感应电流的产生B.观察到电流计指针没有偏转是因为墙壁把磁场隔离了C.观察到电流计指针没有偏转是因为线圈电阻太大D.将磁铁插入线圈后跑去隔离房间观察电流计,错过了感应电流产生的时机13.如图甲所示,无限长通电直导线MN固定在绝缘水平面上,导线中通有图乙所示的电流i(沿NM方向为正).与R组成闭合电路的导线框ABCD同直导线处在同一水平面内,AB边平行于直导线,则A.0~t0时间内,流过R的电流方向为C→R→DB.t0~2t0时间内,流过R的电流方向为C→R→DC.0~t0时间内,导线框所受安掊力的大小先增大后减小D.t0~2t0时间与2t0~3t0时间内,导线框所受安培力的方向均向右14.如图所示的正方形导线框abcd,电阻为R,现维持线框以恒定速度v沿x轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域,如果以x轴正方向为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为计时零点,则磁场对线框的作用力F、线框ab边两端的电势差U ab随时间变化的图像正确的是()A.B.C.D.15.如图所示,竖直向下的匀强磁场垂直穿过固定的金属框架平面,OO’为框架abcde 的对称轴,ab平行于ed,材料、横截面与框架完全相同的水平直杆gh,在水平面外力F作用下向左匀速运动,运动过程中直杆始终垂直于OO’且与框架接触良好,直杆从c 运动到b的时间为t1,从b运动到a的时间为t2,则A.在t1时间内回路中的感应电动势增大B.在t2时间内a、e间的电压增大C.在t1时间内F保持不变D.在t2时间回路中的热功率增大16.如图所示是研究自感实验的电路图,A1、A2是两个规格相同的小灯泡,闭合开关调节电阻R,使两灯泡的亮度相同.调节可变电阻R1,使它们都正常发光,然后断开开关S.重新闭合开关S,则( )A.闭合瞬间,A1立刻变亮,A2逐渐变亮B.闭合瞬间,A2立刻变亮,A1逐渐变亮C.稳定后,再断开开关,断开瞬间,A1灯闪亮一下再熄灭D.稳定后,再断开开关,断开瞬间,仍有电流流过A2灯,方向向右17.A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比:2:1A Br r=,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环的平面,如图所示.当磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,两导线环的感应电动势大小之比ABEE和流过两导线环的感应电流大小之比ABII产分别为()A.2ABEE=B.1ABEE=C.12ABII=D.14ABII=18.如图所示,一足够长的通电直导线水平放置,在导线的正下方有一闭合矩形线圈abcd与导线在同一平面内,且ad边与导线平行,下列情形中能使线圈产生感应电流的是()A.线圈沿平行于导线的方向向右平移B.线圈以导线为轴转动C.线圈绕bc边转动D.线圈不动,逐渐增大直导线中的电流19.如图所示,电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B。

人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应单元练习题(含详细答案)

人教版高中物理选修3-2第四章 电磁感应单元练习题(含详细答案)

第四章电磁感应一、单选题1.如图所示,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变长B.S减小,l变短C.S增大,l变短D.S减小,l变长2.关于涡流,下列说法中不正确的是()A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置B.家用电磁灶锅体中的涡流是由恒定磁场产生的C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动D.铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流3.如图中画出的是穿过一个闭合线圈的磁通量随时间的变化规律,以下哪些认识是正确的()A.第0.6 s末线圈中的感应电动势是4 VB.第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的小C.第1 s末线圈的瞬时电动势为零D.第0.2 s末和0.4 s末的瞬时电动势的方向相同4.如图所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无场区进入匀强磁场区,磁场宽度大于矩形线圈的宽度da,然后出来,若取逆时针方向的电流为正方向,那么下列图中的哪一个图能正确地表示回路中的电流与时间的函数关系()A.B.C.D.5.如图所示,一个带正电的粒子在垂直于匀强磁场的平面内做圆周运动,当磁感应强度均匀增大时,此粒子的动能将()A.不变B.增大C.减少D.以上情况都有可能6.如图所示,一沿水平方向的匀强磁场分布在宽度为2L的某矩形区域内(长度足够大),该区域的上、下边界MN、PS是水平的.有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落并穿过该磁场区域,已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动(以此时开始计时),以MN处为坐标原点,取如图坐标轴x,并规定逆时针方向为感应电流的正方向,则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中,可能正确的是()A.B.C.D.7.如下图所示,一个闭合三角形导线框ABC位于竖直平面内,其下方(略靠前)固定一根与导线框平面平行的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流.释放导线框,它由实线位置下落到虚线位置未发生转动,在此过程中()A.导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBAB.导线框的磁通量为零时,感应电流也为零C.导线框所受安培力的合力方向依次为向上→向下→向上D.导线框所受安培力的合力为零,做自由落体运动8.一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.B. 1C. 2D. 49.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10.某线圈中产生了恒定不变的感应电流,关于穿过该线圈的磁通量Φ随时间t变化的规律,可能是下面四幅图中的()A.B.C.D.二、多选题11.(多选)如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为l,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计,其上端所接定值电阻为R.给金属棒ab一沿斜面向上的初速度v0,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为r,当ab棒沿导轨上滑距离x时,速度减小为零.则下列说法不正确的是()A.在该过程中,导体棒所受合外力做功为mvB.在该过程中,通过电阻R的电荷量为C.在该过程中,电阻R产生的焦耳热为D.在导体棒获得初速度时,整个电路消耗的电功率为v012.(多选)在如图所示的各图中,闭合线框中能产生感应电流的是()A.B.C.D.13.如图所示,在匀强磁场中放有平行铜导轨,它与大线圈M相连接,要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流,则放在导轨上的金属棒ab的运动情况(两线圈共面放置)是()A.向右匀速运动B.向左加速运动C.向右减速运动D.向右加速运动三、实验题14.如图是做探究电磁感应的产生条件实验的器材.(1)在图中用实线代替导线把它们连成实验电路.(2)由哪些操作可以使灵敏电流计的指针发生偏转()A.闭合开关B.断开开关C.保持开关一直闭合D.将线圈A从B中拔出(3)假设在开关闭合的瞬间,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,灵敏电流计的指针向______(填“左”或“右”)偏转.15.英国物理学家法拉第在1831年发现了“磁生电”现象.现在某一课外活动小组的同学想模仿一下法拉第实验,于是他们从实验室里找来了两个线圈A、B,两节干电池、电键、电流计、滑动变阻器等器材,如图所示.请同学们帮助该活动小组,用笔画线代替导线,将图中的器材连接成实验电路.四、计算题16.如图所示,长为L=0.2 m、电阻为r=0.3 Ω、质量为m=0.1 kg的金属棒CD垂直放在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,两导轨间距也为L,棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,导轨左端接有R =0.5 Ω的电阻,量程为0~3.0 A的电流表串联在一条导轨上,量程为0~1.0 V的电压表接在电阻R 的两端,垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面.现以向右恒定的外力F使金属棒右移,当金属棒以v=2 m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时,观察到电路中的一个电表正好满偏,而另一电表未满偏.问:(1)此时满偏的电表是什么表?说明理由.(2)拉动金属棒的外力F多大?(3)导轨处的磁感应强度多大?17.如图所示,ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距为L=1 m,导轨左端连接一个R =3 Ω的电阻,一根电阻为1 Ω的金属棒cd垂直地放置在导轨上,与导轨接触良好,导轨的电阻不计,整个装置放在磁感应强度为B=2 T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向上.现对金属棒施加4 N的水平向右的拉力F,使棒从静止开始向右运动,试解答以下问题:(1)金属棒达到的最大速度v是多少?(2)金属棒达到最大速度后,R上的发热功率为多大?18.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放.金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g.求:(1)磁感应强度的大小;(2)灯泡正常发光时金属棒的运动速率.五、填空题19.如图所示,线圈ABCO面积为0.4 m2,匀强磁场的磁感应强度B=0.1 T,方向为x轴正方向,通过线圈的磁通量为________Wb.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中,通过线圈的磁通量改变了________Wb.(可以用根式表示)20.图甲为“探究电磁感应现象”实验中所用器材的示意图.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、B、电流计及开关连接成如图所示的电路.(1)开关闭合后,下列说法中正确的是________.A.只要将线圈A放在线圈B中就会引起电流计指针偏转B.线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,电流计指针偏转的角度越大C.滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流计指针偏转的角度越大D.滑动变阻器的滑片P匀速滑动时,电流计指针不会发生偏转(2)在实验中,如果线圈A置于线圈B中不动,因某种原因,电流计指针发生了偏转.这时,线圈B相当于产生感应电流的“电源”.这个“电源”内的非静电力是________.如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转.这时,是________转化为电能.(3)上述实验中,线圈A可等效为一个条形磁铁,将线圈B和灵敏电流计简化如图乙所示.当电流从正接线柱流入灵敏电流计时,指针向正接线柱一侧偏转.则乙图中灵敏电流计指针向其________接线柱方向偏转(填“正”或“负”).21.如下图所示,半径为r的金属圆环绕通过直径的轴OO′以角速度ω匀速转动,匀强磁场的磁感应强度为B,以金属环的环面与磁场方向重合时开始计时,求在转动30°角的过程中,环中产生的平均感应电动势为________.22.如图所示,金属环直径为d、总电阻为2R,匀强磁场磁感应强度为B,垂直穿过环所在平面.电阻为的导体杆AB沿环表面以速度v向右滑至环中央时,杆两端的电压为________.23.如下图甲所示,环形线圈的匝数n=1000,它的两个端点a和b间接有一理想电压表,线圈内磁感应强度B的变化规律如图乙所示,线圈面积S=100 cm2,则Uab=________,电压表示数为________V.答案解析1.【答案】D【解析】当通电直导线中电流增大时,穿过金属圆环的磁通量增大,金属圆环中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流要阻碍磁通量的增大:一是用缩小面积的方式进行阻碍;二是用远离直导线的方法进行阻碍,故D正确.2.【答案】B【解析】高频感应炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的,炉内放入被冶炼的金属,线圈内通入高频交变电流,这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化.故A正确;电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,当含铁质锅具放置炉面时,铁磁性锅体被磁化,锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流,恒定磁场不会产生涡流,故B错误;阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动,当金属板从磁场中穿过时,金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用.故C正确;在整块导体内部发生电磁感应而产生感应电流的现象称为涡流现象,要损耗能量,不用整块的硅钢铁芯,其目的是为了减小涡流,故D正确.本题选择错误的,故选B.3.【答案】A【解析】由法拉第电磁感应定律知:感应电动势E=可知:0.3~0.8 s:E===-4 V,负号表示方向与正方向相反,A正确;图象的斜率表示电动势的大小,由图象知第0.9 s末线圈中的瞬时电动势比0.2 s末的大,B错误;第1 s末线圈的磁感强度为零,但磁通量的变化率不为零,电动势不为零,C错误;第0.2 s末和0.4 s末的图象斜率一正一负,瞬时电动势的方向相反,D错误.4.【答案】C【解析】根据楞次定律,线圈进入磁场的过程,穿过线圈的磁通量向里的增加,产生逆时针方向的感应电流,因为速度恒定,所以电流恒定,故A、D错误;离开磁场时,穿过线圈的向里的磁通量减少,所以产生顺时针方向的电流,B错误,C正确.5.【答案】B【解析】当垂直纸面向里的磁场增强时,产生逆时针的涡旋电场,带正电的粒子将受到这个电场对它的电场力作用,而使动能增加,故B正确.6.【答案】D【解析】在第一个L内,线框匀速运动,电动势恒定,电流恒定;在第二个L内,线框只在重力作用下加速,速度增大;在第三个L内,安培力大于重力,线框减速运动,电动势减小,电流减小.这个过程加速度逐渐减小,速度是非线性变化的,电动势和电流都是非线性减小的,选项A、B均错误.安培力再减小,也不至于减小到小于第一段时的值,因为当安培力等于重力时,线框做匀速运动,选项C错误,D正确.7.【答案】A【解析】根据右手螺旋定则可知导线上方的磁场方向垂直于纸面向外,下方的磁场方向垂直于纸面向里,而且越靠近导线磁场越强.所以闭合导线框ABC在下降过程中,导线框内垂直于纸面向外的磁通量先增大,当增大到BC边与导线重合时,达到最大,再向下运动,导线框内垂直于纸面向外的磁通量逐渐减小至零,然后随导线框的下降,导线框内垂直于纸面向里的磁通量增大,当增大到A点与导线重合时,达到最大,继续下降时由于导线框逐渐远离导线,使导线框内垂直于纸面向里的磁通量再逐渐减小,所以根据楞次定律可知,感应电流的磁场总是阻碍内部磁通量的变化,所以感应电流的磁场先向内,再向外,最后向内,所以导线框中感应电流的方向依次为ACBA→ABCA→ACBA,A正确;当导线框内的磁通量为零时,内部的磁通量仍然在变化,有感应电动势产生,所以感应电流不为零,B错误;根据对楞次定律的理解,感应电流的效果总是阻碍导体间的相对运动,由于导线框一直向下运动,所以导线框所受安培力的合力方向一直向上,不为零.C、D错误.8.【答案】B【解析】设原磁感应强度是B,线框面积是S.第1 s内ΔΦ1=2BS-BS=BS,第2 s内ΔΦ2=2B·-2B·S=-BS.因为E=n,所以两次电动势大小相等,B正确.9.【答案】C【解析】由法拉第电磁感应定律可知,闭合电路中产生的感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与磁通量及磁通量的变化量无关.故A、B、D错误,C正确.10.【答案】B【解析】要想该线圈中产生恒定不变的感应电流,则要求该线圈中产生的感应电动势是恒定不变的,要想线圈中产生恒定不变的感应电动势,由法拉第电磁感应定律可知,穿过线圈的磁通量的变化率应是恒定的,即在Φ-t图象中,其图线是一条倾斜的直线.11.【答案】ABC【解析】在该过程中,导体棒和金属导轨组成的系统所受合外力做功为mv,A错误;由q=IΔt,I=,E==,通过电阻R的电荷量为q=,B错误;由于不知摩擦力是否存在,所以C错误;在导体棒获得初速度时,电路中电动势为E=Blv0,I=,P=I2(r+R)=v0,D正确.12.【答案】AB【解析】感应电流产生的条件是:只要穿过闭合线框的磁通量变化,闭合线框中就有感应电流产生.A图中,线框转动过程中,通过线框的磁通量发生变化,线框中有感应电流产生;B图中离直导线越远磁场越弱,所以当线框远离导线时,线框中磁通量不断变小,所以B图中有感应电流产生;C图中一定要把条形磁铁周围的磁感线空间分布图弄清楚,在图示位置,线框中的磁通量为零,在向下移动过程中,线框的磁通量一直为零,磁通量不变,线框中无感应电流产生;D图中,线框中的磁通量一直不变,无感应电流产生.故选A、B.13.【答案】BC【解析】14.【答案】(1)见解析(2)ABD(3)右【解析】(1)将灵敏电流计与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合回路,电路图如图所示.(2)将开关闭合或断开,导致穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故A、B正确;保持开关一直闭合,则穿过线圈B的磁通量不变,没有感应电流产生,灵敏电流计指针偏转,故C错误;将螺线管A插入(或拔出)螺线管B时穿过线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,灵敏电流计指针偏转,故D正确.(3)在开关闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增大,灵敏电流计的指针向左偏转,则当螺线管A向上拔出的过程中,穿过线圈B的磁通量减小,灵敏电流计的指针向右偏转.15.【答案】【解析】线圈A与带电池的电路相连,线圈B与电流计相连,当滑动滑动变阻器时,线圈A中的电流变化,从而引起B中产生感应电流,也可以保持滑动器划片不动,线圈A插入或者拔出时,都可以引起B中产生感应电流.16.【答案】(1)见解析(2)1.6 N(3)4 T【解析】(1)假设电流表满偏,则I=3.0 A,R两端电压U=IR=3.0×0.5 V=1.5 V,将大于电压表的量程,不符合题意,故满偏电表应该是电压表.(2)由能量关系知,电路中的电能是外力做功转化来的,所以有Fv=I2(R+r),I=,两式联立得F==1.6 N.(3)磁场是恒定的,且不发生变化,由于CD运动而产生感应电动势,因此是动生电动势.根据法拉第电磁感应定律有E=BLv,根据闭合电路欧姆定律得E=U+Ir以及I=,联立三式得B=+=4 T.17.【答案】(1)4 m/s(2)12 W【解析】(1)当金属棒速度最大时,拉力与安培力相等.=F,v m==4 m/s(2)回路中电流为I==2 A,电阻上的发热功率为P=I2R=12 W.18.【答案】(1)(2)【解析】(1)设小灯泡的额定电流为I0,有P=I R,①由题意,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为I=2I0,②此时金属棒MN所受的重力和安培力相等,下落的速度达到最大值,有mg=BLI,③联立①②③式得B=(2)设灯泡正常发光时,金属棒的速率为v,由电磁感应定律与闭合电路欧姆定律得E=BLv,⑤E=RI0,⑥联立①②④⑤⑥式得v=.⑦19.【答案】00.02或3.46×10-2【解析】线圈ABCO与x轴正方向的匀强磁场平行,没有一条磁感线穿过平面,所以磁通量等于0.在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时,线圈在中性面上面的投影面积为0.4×sin 60°,磁通量Φ=0.1×0.4×sin 60°=0.02Wb,磁通量变化量ΔΦ=0.1×0.4×sin 60°-0=0.02Wb.20.【答案】(1)BC(2)感应电场的电场力机械能(3)负【解析】(1)将线圈A放在线圈B中,由于磁通量不变化,故不会产生感应电流,也不会引起电流计指针偏转,选项A错误;线圈A插入或拔出线圈B的速度越大,则磁通量的变化率越大,产生的感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项B正确;滑动变阻器的滑片P滑动越快,电流的变化率越大,磁通量的变化率越大,则感应电流越大,电流计指针偏转的角度越大,选项C正确;滑动变阻器的滑片P 匀速滑动时,电流发生变化,磁通量变化,也会产生感应电流,故电流计指针也会发生偏转,选项D错误.故选BC.(2)这个“电源”内的非静电力是感应电场的电场力.如果是因为线圈A插入或拔出线圈B,导致电流计指针发生了偏转.这时是机械能转化为电能.(3)根据楞次定律可知,通过电流计的电流从负极流入,故灵敏电流计指针向其负接线柱方向偏转.21.【答案】3Bωr2【解析】ΔΦ=Φ2-Φ1=BS sin 30°-0=Bπr2.又Δt===所以===3Bωr2.22.【答案】【解析】杆切割产生的感应电动势:E=Bdv.两个电阻为R的半金属圆环并联,并联电阻R并=R,电路电流(总电流):I==,杆两端的电压:U=IR并=Bdv.23.【答案】50 V50【解析】由B-t图象可知=5 T/s由E=n S得:E=1 000×5×100×10-4V=50 V.。

磁感应强度与磁通量之间的关系

磁感应强度与磁通量之间的关系

磁感应强度与磁通量之间的关系磁感应强度和磁通量是磁学中两个重要的概念,它们之间存在着密切的关系。

磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,而磁通量则是描述磁场穿过某一区域的总磁场量。

它们的关系可以通过法拉第电磁感应定律来解释。

法拉第电磁感应定律是电磁学中的基本定律之一,它描述了磁场变化产生的感应电动势。

根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化率发生改变时,会在闭合回路中产生感应电动势。

这个感应电动势的大小与磁场的变化率成正比,也与闭合回路所包围的磁通量有关。

磁通量是描述磁场穿过某一区域的总磁场量的物理量。

它的大小与磁感应强度和该区域的面积有关。

磁通量的计算公式为Φ = B * A,其中Φ表示磁通量,B表示磁感应强度,A表示该区域的面积。

从这个公式可以看出,磁通量与磁感应强度成正比,而与面积成正比。

磁感应强度与磁通量之间的关系可以通过一个简单的实验来理解。

假设有一个线圈,通过这个线圈的磁通量为Φ,线圈的匝数为N。

当磁感应强度为B时,线圈中的磁通量可以表示为Φ = B * A,其中A为线圈的面积。

根据磁通量的定义,磁通量Φ可以表示为Φ = B * A * N。

由此可见,磁感应强度与磁通量之间的关系可以表示为B = Φ / (A * N)。

从这个关系式可以看出,磁感应强度与磁通量之间的关系是倒数关系。

当磁通量增大时,磁感应强度会减小;当磁通量减小时,磁感应强度会增大。

这个关系可以用于解释一些实际问题,比如电磁铁的工作原理。

在电磁铁中,通过通电产生的磁场可以吸引铁磁物体。

当电流通过线圈时,线圈中的磁通量会增大,从而导致磁感应强度减小。

这样,铁磁物体就会被吸引到电磁铁上。

当电流断开时,线圈中的磁通量减小,磁感应强度增大,铁磁物体就会从电磁铁上脱落。

这个过程正是利用了磁感应强度与磁通量之间的关系。

磁感应强度与磁通量之间的关系还可以用于解释一些其他现象,比如电磁感应现象和变压器的工作原理。

在电磁感应现象中,当磁场的变化率发生改变时,会在闭合回路中产生感应电动势。

(易错题)高中物理选修二第二章《电磁感应》测试卷(含答案解析)(4)

(易错题)高中物理选修二第二章《电磁感应》测试卷(含答案解析)(4)

一、选择题1.(0分)[ID:128587]如图甲是磁电式表头的结构示意图,其中线圈是绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架(图中未指出)上,关于图示软铁、螺旋弹簧、铝框和通电效果,下列表述中正确的是()A.线圈带动指针转动时,通电电流越大,安培力越大,螺旋弹簧形变也越大B.与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴,其作用是使得磁极之间产生稳定的匀强磁场C.铝框的作用是为了利用涡流,起电磁驱动作用,让指针快速指向稳定的平衡位置D.乙图中电流方向a垂直纸面向外,b垂直纸面向内,线框将逆时针转动。

2.(0分)[ID:128585]如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B,则()A.若导体棒向左匀速运动时,B被A排斥B.若导体棒向左加速运动时,B被A排斥C.若导体棒向右加速运动时,B被A吸引D.因导体棒运动方向未知,故不能确定B被A吸引或排斥3.(0分)[ID:128584]如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。

A 和B是两个完全相同的小灯泡。

下列说法正确的是()A.闭合开关S后,A灯亮,B灯不亮B.闭合开关S后,A灯亮,B灯慢慢变亮C.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A、B灯都闪亮一下D.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭4.(0分)[ID:128578]如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管,和Q共轴,Q中通有余弦函数变化电流i,电流随时间变化的规律如图乙所示。

P始Q P终保持静止状态,则()A.O时刻,P中有最大的感应电流B.1t时刻,P有收缩的趋势C.2t时刻,穿过P的磁通量最小,感应电流最大D.3t时刻,穿过P的磁通量最大,感应电流最大5.(0分)[ID:128577]如图所示,在同一个水平而内的彼此绝缘的两个光滑圆环A、B,大圆环A中还有顺时针方向的恒定电流I。

大学物理习题解答8第八章振动与波动 (2)

大学物理习题解答8第八章振动与波动 (2)

第七章 电磁感应本章提要1. 法拉第电磁感应定律· 当穿过闭合导体回路所包围面积的磁通量发生变化时,导体回路中就将产生电流,这种现象称为电磁感应现象,此时产生的电流称为感应电流。

· 法拉第电磁感应定律表述为:通过导体回路所包围面积的磁通量发生变化石,回路中产生地感应电动势i e 与磁通量m Φ变化率的关系为d d t=-F e其中Φ为磁链,负号表示感应电动势的方向。

对螺线管有N 匝线圈,可以有m N Φ=Φ。

2. 楞次定律· 楞次定律可直接判断感应电流方向,其表述为:闭合回路中感应电流的方向总是要用自己激发的磁场来阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

3. 动生电动势· 磁感应强度不变,回路或回路的一部分相对于磁场运动,这样产生的电动势称为动生电动势。

动生电动势可以看成是洛仑兹力引起的。

· 由动生电动势的定义可得:()d bab ae 醋ò=v B l· 洛伦兹力不做功,但起能量转换的作用。

4. 感生电动势·当导体回路静止,而通过导体回路磁通量的变化仅由磁场的变化引起时,导体中产生的电动势称为感生电动势。

d dd d d d L S t te F =??蝌Ñ-=-i E r B S 其中E i 为感生电场强度。

5. 自感· 当回路中的电流发生变化,它所激发的磁场产生的通过自身回路的磁通量也会发生变化,此变化将在自身回路中产生感应电动势,这种现象称为自感现象,产生的电动势为自感电动势,其表达式为:d d L iL te =-(L 一定时)负号表明自感电动势阻碍回路中电流的变化,比例系数L 称为电感或自感系数。

· 自感系数表达式为:L iY =· 自感磁能212m W LI =6. 互感· 对于两个临近的载流回路,当其中一回路中的电流变化时,电流所激发的变化磁场在另一回路中产生感应电动势。

磁感应强度和磁通量的关系

磁感应强度和磁通量的关系

磁感应强度和磁通量的关系磁感应强度和磁通量是磁学中两个重要的概念,它们之间存在着密切的关系。

磁感应强度是描述磁场强弱的物理量,而磁通量则是描述磁场穿过某个面积的量度。

在研究磁场的性质和应用中,深入理解磁感应强度和磁通量的关系是非常重要的。

首先,我们来了解一下磁感应强度的概念。

磁感应强度是指磁场对单位面积垂直于磁场方向的力的大小,用符号B表示。

在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉(Tesla),常用的较小单位是高斯(Gauss)。

磁感应强度的大小与磁场的强弱成正比,当磁感应强度越大时,磁场的强度也越大。

而磁通量是指磁场通过某个平面的总磁力线数,用符号Φ表示。

磁通量的大小与磁场的强度和面积有关,磁通量的单位是韦伯(Weber)。

磁通量的概念是为了描述磁场的分布情况而引入的,通过磁通量可以了解磁场的强弱和方向。

磁感应强度和磁通量之间的关系可以通过法拉第电磁感应定律来理解。

根据法拉第电磁感应定律,当一个线圈中的磁通量发生变化时,线圈中会产生感应电动势。

这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

具体来说,感应电动势的大小等于磁通量的变化率乘以线圈的匝数。

这个关系可以用公式表示为:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ/dt表示磁通量的变化率。

负号表示感应电动势的方向与磁通量的变化方向相反。

从这个公式可以看出,磁感应强度和磁通量之间的关系是通过磁通量的变化率来联系起来的。

当磁通量的变化率较大时,感应电动势的大小就会增大,从而磁感应强度也会增大。

反之,当磁通量的变化率较小或为零时,感应电动势的大小就会减小或为零,磁感应强度也会减小或为零。

此外,磁感应强度和磁通量之间的关系还可以通过磁场的闭合性来理解。

根据安培环路定理,磁场沿着闭合回路的环路积分等于该回路所包围的电流的代数和。

具体来说,磁感应强度在闭合回路上的环路积分等于通过该回路的磁通量。

这个关系可以用公式表示为:∮B·dl = Φ其中,∮B·dl表示磁感应强度在闭合回路上的环路积分,Φ表示通过该回路的磁通量。

高中物理电磁感应(练基础)

高中物理电磁感应(练基础)

电磁感应(练基础)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中,第1~4题只有一项符合题目要求,第5~8题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

)1.在学习《电磁感应》时,老师在课堂上做了这样的演示实验:如图所示,铝制水平横梁两端各固定一个铝环,其中A环是闭合的,B环是断开的,横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。

当装置静止不动时,用一磁铁的N极去接近A环,发现横梁绕支点沿顺时针(俯视)方向转动。

若不考虑空气流动对实验结果的影响,关于该实验,下列说法中正确的是( )A.用磁铁的N极接近A环,除发现题中描述现象外,A环还有收缩的趋势B.用磁铁的S极接近A环,横梁会绕支点沿逆时针(俯视)方向转动C.用磁铁的N极接近B环,横梁会绕支点沿逆时针(俯视)方向转动D.制作A、B环的材料用绝缘材料也可以得到相同的实验效果2.如图(a),圆形金属框内有如图(b)所示周期性变化的磁场(规定垂直纸面向里为磁场的正方向),导线上c、d间接有定值电阻R,则流过电阻R的电流随时间变化的图像正确的是( )A.B.C.D.3.在如图所示的电路中,A1和A2是两个相同的灯泡。

线圈L的自感系数足够大,电阻可以忽略不计,下列说法正确的是( )A.闭合开关S时,A2先亮,A1逐渐变亮B.闭合开关S时,A1和A2同时亮C.断开开关S时,A2闪亮一下再熄灭D.断开开关S时,流过A2的电流方向向左4.一直径为d、电阻为r的均匀光滑金属圆环水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,如图所示。

一根长为d、电阻为的金属棒ab始终在圆环上以速度v(方向与棒垂直)匀速平动,与圆环接触良好。

当ab棒运动到圆环的直径位置时,ab棒中的电流为( )A.B.C.D.5.以下四图都与电磁感应有关,下列说法正确的是( )A.真空冶炼炉能在真空环境下,使炉内的金属产生涡流,从而炼化金属B.当蹄形磁体顺时针转动时,铝框将朝相反方向转动C.金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属D.磁电式仪表,把线圈绕在铝框骨架上,目的是起到电磁阻尼的作用6.磁悬浮列车是高速低耗交通工具,如图甲所示,它的驱动系统简化为如图乙所示的物理模型。

广东省广州市重点中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题(B卷)及参考答案

广东省广州市重点中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题(B卷)及参考答案

2021级高二下学期物理测验试题(二)B卷(说明:本试卷共15题,考试时间为75分钟,满分为100分)第I卷选择题(共46分)一、单项选择题(本题共7小题,每题4分,共28分。

每小题中只有一个选项是正确的,选对得3分,错选、不选或多选均不得分。

)1.下列关于教材中四幅插图的说法,不正确的是()A.图甲中,摇动手柄使得蹄形磁铁转动,则铝框会同向转动,且和磁铁转得一样快B.图乙中,在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法C.图丙中,当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流,这利用了电磁感应原理D.图丁是毫安表的表头,运输时要把正、负接线柱用导线连在一起,这是为了保护电表指针,利用了电磁阻尼原理2.如图所示的电路中,灯泡A、B电阻相同,自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大,在1t时刻将S断开,那么流过灯泡B的电流随时间变化的图象正确的是()A.B. C.D.3.扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌,为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是A.B.C.D.4.某旋转磁极式风力发电机原理如图所示,风吹动风叶,带动磁极旋转,使得水平放置线圈的磁通量发生变化,产生感应电流。

已知风速与发电机的转速成正比,线圈的电阻不能忽略。

下列说法正确的是()A.风速越大,感应电流的周期越大B.风速越大,交流电压表的有效值越大C.风速一定的情况下,减少线圈的匝数,电压表读数增大D.风速一定的情况下,发电机的功率等于电阻的电功率5.我国是全球唯一掌握超特高压直流输电技术的国家。

下图是特高压直流输电系统的模拟图(只显示变压与传输部分),则以下说法正确的是()A.题中描述的“特高压直流输电”,说明变压器可以直接对直流电进行变压作用B.变压器在升压过程中频率随着电压的增大而升高C.在输电功率一定条件下,输电电压提高十倍,线路损耗功率将降低为原来的一百分之一D.在上图中,用户接入电路的用电器越多,流过4n的电流越大,由匝数比等于电流的反比可知,流过电阻r的电流变小6.如图所示两木块A和B叠放在光滑水平面上,质量分别为m和M,A与B之间的最大静摩擦力为fmF,B与劲度系数为k的轻质弹簧连接构成弹簧振子,已知A和B在振动过程中不发生相对滑动,则()A.速度最大时,A、B间摩擦力最大B.弹簧弹力最大时,A、B间摩擦力为零C.它们的振幅不能大于()fm M mF kM+D.它们的振幅不能大于()fm M mFkm+7.某同学抓住绳子一端在02s内做了两种不同频率的简谐运动,其振动图像如图所示.下列说法正确的是()A.绳端起振方向向下B.前后两次振动的周期之比为1:2C.前后两次形成的绳波波速之比为2:1D.前后两次形成的绳波波长之比为2:1二、多项选择题(本题共3小题,每题6分,共18分。

2020-2021学年广东省深圳市高二(下)期末物理模拟试卷(1)【附答案】

2020-2021学年广东省深圳市高二(下)期末物理模拟试卷(1)【附答案】

2020-2021学年广东省深圳市高二(下)期末物理模拟试卷(1)一.选择题(共4小题,满分16分,每小题4分)请阅读下述文字,完成第18题、第19题、第20题。

“北斗卫星导航系统”是中国自行研制的全球卫星导航系统,同步卫星是其重要组成部分。

如图所示,发射同步卫星时,可以先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经过一系列的变轨过程,将卫星送入同步圆轨道2,A点在轨道1上,B、C两点在轨道2上。

卫星在轨道1、轨道2上的运动均可视为匀速圆周运动。

1.(4分)在电荷的周围存在电场,我们用电场强度来描述电场的强弱;类似地,在地球的周围存在引力场,我们可以用引力场强度描述引力场的强弱。

类比电场强度的定义式,可以定义引力场强度。

A、B、C三点引力场强度的大小分别为E A、E B、E C,下列关系正确的是()A.E A=E B B.E A<E B C.E A=E C D.E A>E C2.(4分)如图(a)所示,半径为r的带缺口刚性金属圆环固定在水平面内,缺口两端引出两根导线,与电阻R构成闭合回路,若圆环内加一垂直于纸面变化的磁场,变化规律如图(b)所示。

规定磁场方向垂直纸面向里为正,不计金属圆环的电阻。

以下说法正确的是()A.0~1s内,流过电阻R的电流方向为a→bB.1~2s内,回路中的电流逐渐减小C.2~3s内,穿过金属圆环的磁通量在减小D.t=2s时,3.(4分)Th原子核静止在匀强磁场中的a点,某一时刻发生衰变,产生如图所示的1和2两个圆轨迹,由此可以判断()A.发生的是α衰变B.衰变后新核的运动方向向左C.轨迹2是衰变后新核的轨迹D.两圆轨迹半径之比为R1:R2=90:14.(4分)随着生活水平的提高,电子秤已经成为日常生活中不可或缺的一部分,电子秤的种类也有很多,如图所示是用平行板电容器制成的厨房用电子秤及其电路简图。

称重时,把物体放到电子秤面板上,压力作用会导致平行板上层膜片电极下移。

则()A.电容器的电容增大,带电荷量减小B.电容器的电容减小,带电荷量增大C.稳定后电流表仍有示数,两极板电势差增大D.稳定后电流表示数为零,两极板电势差不变二.多选题(共4小题,满分20分,每小题5分)5.(5分)如图所示,为氢原子的能级图。

第四章 专题研究课(二) 电磁感应现象中的常考问题

第四章 专题研究课(二) 电磁感应现象中的常考问题

专题研究课(二)⎪⎪电磁感应现象中的常考问题(1)明确哪部分导体或电路产生感应电动势,该导体或电路就相当于电源,其他部分相当于外电路。

(2)画等效电路图。

分清内外电路,画出等效电路图(解题关键)。

(3)感应电动势的大小由法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt 或E =Bl v 确定,感应电动势的方向由楞次定律或右手定则确定,在等效电源内部从负极指向正极。

(4)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率、电热等公式联立求解。

[典例1] 如图所示,有一范围足够大的匀强磁场,磁感应强度B =0.2 T ,磁场方向垂直纸面向里。

在磁场中有一半径r =0.4 m 的金属圆环,磁场与圆环面垂直,圆环上分别接有灯L 1、L 2,两灯的电阻均为R 0=2 Ω。

一金属棒MN 与圆环接触良好,棒与圆环的电阻均忽略不计。

(1)若棒以v 0=5 m/s 的速率在环上向右匀速滑动,求金属棒MN 滑过圆环直径的瞬时,MN 中的电动势和流过灯L 1的电流;(2)撤去金属棒MN ,若此时磁场随时间均匀变化,磁感应强度的变化率为ΔB Δt =4π T/s ,求回路中的电动势和灯L 1的电功率。

[解析] (1)等效电路如图所示。

MN 中的电动势 E 1=B ·2r ·v 0=0.8 V MN 中的电流I =E 1R 0/2=0.8 A 流过灯L1的电流I 1=I2=0.4 A 。

(2)等效电路如图所示。

回路中的电动势 E 2=ΔBΔt ·πr 2=0.64 V回路中的电流I ′=E 22R 0=0.16 A 灯L 1的电功率P 1=I ′2R 0=5.12×10-2 W 。

[答案] (1)0.8 V 0.4 A (2)0.64 V 5.12×10-2 W电磁感应现象中通过闭合电路某截面的电荷量q =I Δt ,而I =R=nΔΦΔtR,则q =n ΔΦR ,所以q 只和线圈匝数、磁通量的变化量及总电阻有关,与完成该过程需要的时间无关。

(常考题)人教版高中物理选修二第二章《电磁感应》测试(含答案解析)

(常考题)人教版高中物理选修二第二章《电磁感应》测试(含答案解析)

一、选择题C在上海浦东国际机场首飞成功,1.(0分)[ID:128560]近日,第二架国产大飞机919C在上海上空水平匀速飞行,由于地磁场的存在,其机翼就会切割磁感线,下列说法919正确的是()A.机翼左端的电势比右端电势低B.机翼左端的电势比右端电势高C.飞机飞行过程中洛伦兹力做正功D.飞机飞行过程中洛伦兹力做负功2.(0分)[ID:128552]图中两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为L,磁场方向垂直纸面向里。

abcd是位于纸面内的直角梯形线圈,ab与dc间的距离也为L。

t=0时刻,ab边与磁场区域边界重合(如图)。

现令线圈以恒定的速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域。

取沿a→d→c→b→a的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图线可能是()A.B.C.D.3.(0分)[ID:128550]空间存在一方向与纸面垂直、大小随时间变化的匀强磁场,其边界如图(a)中虚线MN所示。

一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S,将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内,圆心O在MN上。

t=0时磁感应强度的方向如图所示;磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示。

则在t=0到t=t1的时间间隔内圆环中的感应电流大小为()A .002B rS t ρ B .2004B r t πC .004B rS t ρD .2002B r t π 4.(0分)[ID :128546]如图所示,单匝正方形线圈在外力作用下以速度v 向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v 匀速进入同一匀强磁场。

第二次进入磁场与第一次进入比较( )A .回路的电流21:2:1I I =B .外力的功率21:2:1P P =C .产生的热量21:4:1Q Q =D .回路中流过的电量21:4:1q q =5.(0分)[ID :128542]在制作精密电阻时,为了消除使用过程中由于电流变化而引起的自感现象,采取了双线绕法,如图所示,其道理是( )A .当电路中的电流变化时,两股导线中产生的自感电动势相互抵消B .当电路中的电流变化时,两股导线中产生的感应电流相互抵消C .当电路中的电流变化时,电流的变化量相互抵消D .当电路中的电流变化时,两股导线中产生的磁通量相互抵消6.(0分)[ID :128530]如图所示的电路中,A 1和A 2是完全相同的灯泡,线圈L 的电阻可以忽略。

电磁感应定律磁场与感应电流的关系

电磁感应定律磁场与感应电流的关系

电磁感应定律磁场与感应电流的关系电磁感应定律是电磁学中的重要理论之一,描述了磁场与感应电流之间的关系。

它由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年发现,并被广泛应用于电磁学和电动机的工作原理等领域。

本文将介绍电磁感应定律、磁场与感应电流之间的关系以及相关应用。

电磁感应定律是法拉第基于实验观测到的现象提出的,主要包括法拉第一、二、三定律。

其中,法拉第一定律指出,当一个闭合电路中的磁通量发生变化时,电路中将会产生感应电动势。

具体而言,当导线或线圈与磁场相交时,若磁场的磁感应强度发生变化,即磁通量Φ随时间变化,将会在电路中产生感应电动势ε。

根据法拉第二定律,感应电动势ε的大小等于磁通量Φ的变化率,即ε=−dΦ/dt。

该定律表明,感应电动势的大小与磁通量变化速率成正比。

若磁通量的变化非常缓慢或者持续不变,感应电动势将趋近于零。

只有当磁通量发生明显变化时,感应电动势才会明显产生。

此外,根据法拉第三定律,感应电动势ε的方向遵循右手规则。

即将右手的四根手指伸展成垂直于磁场的方向,磁场方向与手指的指向一致,那么手掌方向所指即为感应电动势ε的方向。

磁场与感应电流之间的关系可以通过安培定律和欧姆定律来解释。

安培定律描述了感应电动势引起的电流方向和大小,它表明在闭合电路中,感应电流的方向与感应电动势ε的方向相反。

换句话说,感应电流的方向是使闭合电路中的磁通量发生变化的方向。

欧姆定律则说明了沿导线的感应电流I与感应电动势ε、电阻R之间的关系,即I=ε/R。

这意味着感应电动势越大,电阻越小,感应电流的大小也就越大。

磁场与感应电流的关系在许多领域都有广泛的应用。

例如,在发电机中,通过转动的磁铁在线圈周围建立起一个变化的磁场,从而产生感应电动势,最终驱动电流产生。

同样地,在变压器中,通过互感作用产生的磁场,可以将电能从一个线圈传递到另一个线圈。

除了发电机和变压器,电磁感应定律还被应用于感应炉、磁悬浮列车、感应电磁炮等众多的电磁设备中。

_新教材高中物理第二章电磁感应章末检测含解析新人教版选择性必修第二册

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章末综合检测( 二 ) 电磁感应(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题包括12小题,共40分。

第1~8小题,在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,每小题3分;第9~12小题有多个选项符合题目要求,每小题4分,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.电磁炉采用感应电流(涡流)的加热原理,其原理图如图所示。

它是通过电子线路产生交变磁场,把铁锅放在炉面上时,在铁锅底部产生交变电流。

它具有升温快、效率高、体积小、安全性好等优点。

下列关于电磁炉的说法正确的是( )A.电磁炉面板可采用陶瓷材料,发热部分为铁锅底部B.电磁炉面板可采用金属材料,通过面板发热加热锅内食品C.电磁炉可以用陶瓷器皿作为锅具对食品加热D.电磁炉的锅具一般用铁锅,是因为铝锅、铜锅中不能形成涡流解析:选A 电磁炉面板如果采用金属材料,在交变磁场中产生涡流发热,会使线圈烧毁,故B错误;用陶瓷器皿作为锅具不能形成涡流,不能对食品加热,故C错误;铝锅、铜锅在电磁炉上也能形成涡流,但由于铝、铜导磁性弱,通过它们的磁场只是一小部分,因此在铝锅、铜锅中形成的涡流远比铁锅中的小,不是不能形成涡流,故D错误,A正确。

2.如图所示,左侧闭合电路中的电流大小为I1,ab为一段长直导线;右侧平行金属导轨的左端连接有与ab平行的长直导线cd,在远离cd导线的右侧空间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,在磁场区域放置垂直导轨且与导轨接触良好的导体棒MN,当导体棒沿导轨匀速运动时,可以在cd上产生大小为I2的感应电流。

已知I1>I2,用f1和f2分别表示导线cd 产生的磁场对ab的安培力大小和ab产生的磁场对cd的安培力大小,下列说法正确的是( )A.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2B.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1=f2C.若MN向左运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2D.若MN向右运动,ab与cd两导线相互吸引,f1>f2解析:选B 若MN 向左运动,由右手定则可知cd 中的电流方向由d →c ,而ab 中的电流方向由a →b ,故二者方向相反,相互排斥。

人教版(2019)高中物理必修三第十三章第3节 电磁感应现象及应用

人教版(2019)高中物理必修三第十三章第3节 电磁感应现象及应用

第3节电磁感应现象及应用学习目标核心素养形成脉络1.了解电磁感应现象发现的过程,体会人类探究自然规律的科学态度和科学精神.2.通过实验,探究和理解感应电流的产生条件.3.能够运用感应电流的产生条件判断能否产生感应电流.[学生用书P109]一、划时代的发现1.奥斯特发现的电流的磁效应,震动了整个科学界,它证实电现象与磁现象是有联系的.2.1831年,法拉第领悟到“磁生电”,并把这种现象定名为电磁感应,产生的电流叫作感应电流.二、产生感应电流的条件当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中就产生感应电流.三、电磁感应现象的应用生产、生活中广泛使用的变压器、电磁炉等也是根据电磁感应制造的.思维辨析(1)只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生.()(2)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.()(3)穿过闭合线圈的磁通量变化时,线圈中有感应电流.()(4)闭合正方形线框在匀强磁场中垂直磁感线运动,必然产生感应电流.()提示:(1)×(2)×(3)√(4)×深度思考电流的磁效应与电磁感应有什么区别?提示:电流的磁效应是指电流周围产生磁场,即“电生磁”.电磁感应现象是利用磁场产生感应电流,即“磁生电”.“电生磁”和“磁生电”是两种因果关系相反的现象,要正确区分这两种现象,弄清现象的因果关系是关键.感应电流的产生条件[学生用书P110]【核心深化】1.感应电流产生条件的理解(1)不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流.(2)只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化.2.ΔΦ与Φ的区别ΔΦ与Φ意义不同,大小也没有必然的联系.感应电流的产生与Φ无关,只取决于Φ的变化,即与ΔΦ有关.下图中能产生感应电流的是()[解析]根据产生感应电流的条件可判断:A选项中,电路没闭合,无感应电流;B选项中,面积增大,闭合电路的磁通量增大,有感应电流;C选项中,穿过线圈的磁感线相互抵消,Φ恒为零,无感应电流;D选项中,磁通量不发生变化,无感应电流.[答案] B(1)判断闭合电路的部分导体切割磁感线产生感应电流时,一定注意“部分导体”“切割”的含义.(2)磁感线的条数可用来形象地表示一个回路的磁通量大小,所以可充分利用穿过闭合电路的磁感线的条数是否变化来判断某过程中磁通量是否变化.下列能产生感应电流的是()解析:选B.选项B是导体棒切割磁感线,能产生感应电流,选项C是通电导体在磁场中受力运动,选项A、D是电流的磁效应.综上所述,B正确.磁通量变化的几种情形[学生用书P110]【核心深化】(1)磁感应强度B不变,有效面积S发生变化.如图(a)所示.(2)有效面积S不变,磁感应强度B发生变化.如图(b)所示.(3)磁感应强度B和有效面积S都不变,它们之间的夹角发生变化.如图(c)所示.磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量,如图所示,通有恒定电流的导线MN 与闭合线框共面,第一次将线框由位置1平移到位置2,第二次将线框绕cd边翻转到位置2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则()A.ΔΦ1>ΔΦ2B.ΔΦ1=ΔΦ2C.ΔΦ1<ΔΦ2D.无法确定[解析]设闭合线框在位置1时的磁通量为Φ1,在位置2时的磁通量为Φ2,直线电流产生的磁场在位置1处比在位置2处要强,故Φ1>Φ2.将闭合线框从位置1平移到位置2,磁感线是从闭合线框的同一面穿过的,所以ΔΦ1=|Φ2-Φ1|=Φ1-Φ2;将闭合线框从位置1绕cd边翻转到位置2,磁感线分别从闭合线框的正反两面穿过,所以ΔФ2=|(-Φ2)-Φ1|=Φ1+Φ2(以原来穿过的方向为正方向,则后来从另一面穿过的方向为负方向).C正确.[答案] C(2020·江苏镇江期末)如图所示,线圈平面与条形磁铁的轴线垂直,现将线圈沿轴线由A点平移到B点,穿过线圈磁通量的变化情况是()A.变大B.先变大,后变小C.不变D.变小解析:选D.线圈在N极和S极附近时,磁场较强,磁感线较密,穿过线圈的磁感线较多,磁通量较大,而远离条形磁铁磁极时,磁场变弱,磁感线较疏,穿过线圈的磁通量较小.故线圈在A处的磁通量比较大.线圈从A到B的过程中磁通量逐渐减小,D正确.[学生用书P111] 1.(实验验证)在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化解析:选D.产生感应电流必须满足的条件:①电路闭合;②穿过闭合电路的磁通量要发生变化.选项A、B电路闭合,但磁通量不变,不能产生感应电流,故选项A、B观察不到电流表的变化;选项C满足产生感应电流的条件,也能产生感应电流,但是等我们从一个房间到另一个房间后,电流表中已没有电流,故选项C也观察不到电流表的变化;选项D 满足产生感应电流的条件,能产生感应电流,可以观察到电流表的变化,D正确.2.(电磁感应现象)下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.闭合线圈在磁场中运动产生了电流D.磁铁吸引小磁针解析:选C.电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D项不是电磁感应现象,C项是电磁感应现象.3.(感应电流的产生)(多选)如图是法拉第最初研究电磁感应现象的装置,AB是绕在软铁芯上的线圈,电流表与线圈组成一闭合回路.下列说法正确的是()A.当右边磁铁S极离开B端时,线圈中产生感应电流B.当右边磁铁S极离开B端,并在B端附近运动时,线圈中产生感应电流C.当磁铁保持图中状态不变时,线圈中有感应电流D.当磁铁保持图中状态不变时,线圈中无感应电流解析:选ABD.当右边磁铁S极离开B端或在B端附近运动时,线圈所处位置磁场变化,穿过线圈的磁通量变化,产生感应电流,A、B正确;当磁铁保持题图中状态不变时,穿过线圈的磁通量不变,线圈中无感应电流,C错误,D正确.4.(产生感应电流的条件)如图所示,竖直放置的长直导线通以图示方向的电流,有一矩形金属线框abcd与导线在同一平面内.下列情况,矩形线框中不会产生感应电流的是()A.导线中电流变大B.线框向右平动C.线框向下平动D.线框以ab边为轴转动解析:选C.导线中电流变大,则周围的磁感应强度增强,则线框中磁通量增大,故可以产生感应电流,A错误;线框向右平动时,线框中的磁感应强度减小,故磁通量减小,可以产生感应电流,B错误;线框向下平动时,线框中的磁感应强度不变,磁通量不变,故不会产生感应电流,C正确;线框以ab边为轴转动时,线框中的磁通量发生变化,会产生感应电流,D错误.[学生用书P167(单独成册)](建议用时:30分钟)【合格考练】1.许多科学家在物理学发展的过程中作出了重要贡献.下列说法正确的是()A.洛伦兹发现了“磁生电”现象B.法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,卡文迪什测出了静电力常量k的值C.丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,并总结出了右手螺旋定则D.法拉第首先发现电磁感应现象,并总结出产生感应电流的原因解析:选D.奥斯特发现了电流的磁效应,安培总结出右手螺旋定则,法拉第发现了电磁感应现象即“磁生电”现象,A、C错误;法国物理学家库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律,同时又测出了静电力常量k的值,B错误;法拉第通过不懈的努力第一个发现了电磁感应现象,并总结出产生感应电流的原因,D正确.2.(多选)如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,以下能使电流表指针偏转的是()A.将磁铁插入螺线管的过程中B.磁铁放在螺线管中不动时C.将磁铁从螺线管中向上抽出的过程中D.磁铁静止而将螺线管向上移动解析:选ACD.只要螺线管中的磁通量发生变化,回路中有感应电流,指针便会偏转;只要螺线管中的磁通量不发生变化,回路中无感应电流,指针便不会偏转.在磁铁插入、抽出过程中螺线管中的磁通量均发生变化,能产生感应电流,电流表指针偏转,A、C正确;磁铁放在螺线管中不动时,螺线管中的磁通量不发生变化,无感应电流产生,B错误;由于磁铁静止而螺线管向上移动,螺线管中的磁通量发生变化,有感应电流产生,电流表指针偏转,D正确.3.(多选)如图所示,用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种位置组合,下列哪些组合中,当切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生(图A、B、C中直导线都与圆形线圈在同一平面内,O点为线圈的圆心,D图中直导线与圆形线圈垂直,并与中心轴重合)()解析:选BC.①对题图A而言,因为通电直导线位于圆形线圈所在平面内,且与直径重合,因此穿过圆形线圈的磁通量为零,所以当切断直导线中的电流时,穿过圆形线圈的磁通量在整个变化过程中必为零,所以闭合回路中不会有感应电流产生.②对题图B而言,因为磁通量为大小两个部分磁感线条数之差,当切断直导线中的电流后,磁通量为零,即此过程中磁通量有变化,故闭合回路中会有感应电流产生.③同理分析可得题图C中也有感应电流产生.④对题图D而言,因为圆形线圈与直导线产生的磁场的磁感线平行,故磁通量为零.当切断直导线中的电流时,穿过环形导线的磁通量在整个变化过程中皆为零,所以闭合回路中不会有感应电流产生.4.金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图所示的运动,线圈中有感应电流的是()解析:选B.在选项A、C、D中,线圈中的磁通量始终为零,不产生感应电流;选项B 中,在线圈转动过程中,磁通量做周期性变化,产生感应电流,B正确.5.(多选)我国已经制定了“嫦娥”登月计划.假如宇航员登月后想探测一下月球表面是否有磁场,他手边有一只灵敏电流表和一个小线圈,则下列推断不正确的是() A.直接将电流表放于月球表面,看是否有示数来判断磁场的有无B.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场C.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,如电流表有示数,则可判断月球表面有磁场D.将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,如电流表无示数,则可判断月球表面无磁场解析:选ABD.直接将电流表放于月球表面,没有闭合回路,就不会产生感应电流,根本不可能判定磁场的有无,A 错误;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈沿某一方向运动,电流表无示数,但若使线圈沿另一方向运动,电流表可能有示数,B 错误;如果线圈沿某一方向运动,电流表有示数,则说明月球表面一定有磁场,C 正确;将电流表与线圈组成闭合回路,使线圈在某一平面内沿各个方向运动,但有可能在这个平面内磁感线与闭合回路平行,没有磁感线穿过回路,所以不能断定月球表面有无磁场,D 错误.6.(多选)如图所示,水平面内有两条相互垂直且彼此绝缘的通电长直导线,以它们为坐标轴构成一个平面直角坐标系.四个相同的圆形闭合线圈在四个象限内完全对称放置,两直导线中的电流大小与变化情况完全相同,电流方向如图所示,当两直导线中的电流都增大时,四个线圈a 、b 、c 、d 中感应电流的情况是( )A .线圈a 中无感应电流B .线圈b 中有感应电流C .线圈c 中有感应电流D .线圈d 中无感应电流解析:选CD.根据安培定则可判断出电流产生的磁场方向,线圈a 中的磁场方向均垂直于纸面向里,线圈c 中的磁场方向均垂直于纸面向外,线圈b 、d 中的合磁通量始终为零,故增大两直导线中的电流时,线圈a 、c 中的磁通量发生变化,有感应电流产生,而线圈b 、d 中无感应电流产生.C 、D 正确,A 、B 错误.7.如图所示,边长为l 的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边,磁场的宽度为d ,线框的速度为v .若l <d ,则线框中存在感应电流的时间为( )A.l vB .2l v C.d v D .2d v解析:选B.导线框进入磁场与出磁场时有感应电流,完全在磁场中时,导线框不产生感应电流,由产生感应电流的过程的路程s =2l ,则线框中存在感应电流的时间:t =2l v ,故B正确.8.如图所示,线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量Φ=________.解析:线圈平面abcd与磁感应强度B方向不垂直,不能直接用Φ=BS计算,计算时可以用不同的方法:方法一:把S投影到与B垂直的方向即水平方向,如图中a′b′cd,S⊥=S cos θ故Φ=BS⊥=BS cos θ.方法二:把B分解为平行于线圈平面的分量B∥和垂直于线圈平面的分量B⊥,显然B∥不穿过线圈,且B⊥=B cos θ,故Φ=B⊥S=BS cos θ.答案:BS cos θ【等级考练】9.如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外.若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是()A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动(小于90°)C.以ad边为轴转动(小于60°)D.以bc边为轴转动(小于60°)解析:选D.将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线的运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ab边为轴转动(小于90°)时,穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量减少,所以在这个过程中,线框中会产生感应电流.如果转过的角度超过60°,bc边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流(60°~300°).当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变,线框中不产生感应电流.10.(多选)如图所示,有一四面体OABC处在Ox方向的匀强磁场中,下列关于穿过各个面的磁通量的说法正确的是()A.穿过面AOB的磁通量为零B.穿过面ABC和面BOC的磁通量相等C.穿过面AOC的磁通量不为零D.穿过四面体OABC的磁通量为零解析:选ABD.面AOB与磁感应强度B的方向平行,故Φ=0.穿过面ABC与面BOC的磁感线条数相等,故磁通量相等.穿过面AOC的磁通量为零.穿出面ABC的磁感线条数与穿入面BOC的磁感线条数相等,因此穿过四面体OABC的合磁通量为零,A、B、D正确.11.在纸面内放有一条形磁铁和一个位于磁铁正上方的圆形线圈(如图所示),下列情况中能使线圈中产生感应电流的是()A.将磁铁在纸面内向上平移B.将磁铁在纸面内向右平移C.将磁铁绕垂直纸面的轴转动D.将磁铁的N极向纸外转,S极向纸内转解析:选D.将磁铁向上平移、向右平移或绕垂直纸面的轴转动,线圈始终与磁感线平行,磁通量始终为零,没有变化,不产生感应电流,A、B、C错误;将磁铁的N极向纸外转,S极向纸内转,穿过线圈的磁通量变化,线圈中产生感应电流,D正确.12.某同学做观察电磁感应现象的实验,将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路.当他闭合、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是()A.开关位置接错B.电流表的正、负极接反C.线圈B的接头3、4接反D.蓄电池的正、负极接反解析:选A.线圈A始终与电源相连,其产生的磁场是恒定的,所以闭合、断开开关时,穿过线圈B的磁通量没有发生变化,不产生感应电流,故电流表指针没有偏转.产生题中所述现象的原因是开关位置接错.13.研究电磁感应现象实验所需的器材如图所示,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路,并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量,使副线圈回路产生感应电流的三种方法:(1)________________________________________________________________________;(2)________________________________________________________________________;(3)________________________________________________________________________.答案:实验连接图如图所示.(1)将原线圈插入副线圈保持静止,闭合(或断开)开关,产生感应电流(2)闭合开关,将原线圈插入副线圈或从副线圈中抽出的过程中,产生感应电流(3)将原线圈插入副线圈保持静止并闭合开关,移动滑动变阻器的滑片时,产生感应电流14.如图所示,线圈A中接有如图所示的电源,线圈B有一半的面积处在线圈A中,两线圈平行但不接触.则在开关S闭合的瞬间,线圈B中有无感应电流?解析:将S闭合的瞬间,与线圈A组成的闭合电路有电流通过,线圈A产生的磁场不仅穿过所包围的面积,方向向外;也穿过线圈外的广大面积,方向向里.所包围的面积内磁通密度大,外围面积上的磁通密度小.对线圈B,与A重合的一半面积向外的磁通量大于另一半面积向里的磁通量,因此线圈B所包围的总磁通量不为零,而是方向向外.也就是说在开关S闭合的瞬间,穿过线圈B的磁通量增加,所以线圈B中有感应电流.答案:有感应电流。

磁通量、磁感应强度与磁场强度

磁通量、磁感应强度与磁场强度

磁通量、磁感应强度与磁场强度1.磁通量定义:设在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一个面积为S且与磁场方向垂直的平面,磁感应强度B与面积S的乘积,叫做穿过这个平面的磁通量,简称磁通。

公式:Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直。

如中间图,当S与B的垂面存在夹角θ时,Φ=B·S·COSθ。

单位:在国际单位制中,磁通量的单位是韦伯Weber,符号是Wb,1Wb=1T*m2;=1V*S,是标量,但有正负,正负仅代表穿向。

意义:磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明.我们知道在同一磁场的图示中,磁感线越密的地方,也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方,磁感应强度B越大。

因此,B越大,S越大,穿过这个面的磁感线净条数就越多,磁通量就越大。

过一个平面若有方向相反的两个磁通量,这时的合磁通为相反方向磁通量的代数和(即相反合磁通抵消以后剩余的磁通量)。

磁通密度是通过垂直于磁场方向的单位面积的磁通量,它等于该处磁场磁感应强度的大小B。

磁通密度精确地描述了磁力线的疏密。

磁场的高斯定理指出,通过任意闭合曲面的磁通量为零,即它表明磁场是无源的,不存在发出或会聚磁力线的源头或尾闾,亦即不存在孤立的磁单极。

以上公式中的B既可以是电流产生的磁场,也可以是变化电场产生的磁场,或两者之和。

2.磁感应强度定义:磁感应强度(magnetic flux density),描述磁场强弱和方向的基本物理量。

是矢量,常用符号B表示。

磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。

在物理学中磁场的强弱使用磁感强度(也叫磁感应强度)来表示,磁感强度大表示磁感强;磁感强度小,表示磁感弱。

这个物理量之所以叫做磁感应强度,而没有叫做磁场强度,是由于历史上磁场强度一词已用来表示另外一个物理量了,区别:磁感应强度是个相互作用力,是两个参考点A与B之间的应力关系,而磁场强度是主体单方的量,不管B方有没有参与,这个量是不变的。

定义方法及公式:电荷在电场中受到的电场力是一定的,方向与该点的电场方向相同或者相反。

磁感应强度与电磁感应

磁感应强度与电磁感应

磁感应强度与电磁感应磁感应强度与电磁感应是物理学中两个重要的概念,它们之间存在着密切的联系与相互影响。

本文将围绕这两个主题展开,依次介绍磁感应强度以及电磁感应的基本概念、原理与相关应用。

1. 磁感应强度磁感应强度是描述磁场强度的物理量,通常用符号B表示。

在磁场中,磁感应强度的大小和方向决定了物体受到的磁力大小和方向。

磁感应强度的单位为特斯拉(T)。

磁感应强度的计算可以利用安培环路定理和法拉第定律等相关的物理原理。

对于无限长直导线产生的磁场,安培环路定理可以表达为:磁感应强度乘以环路的长度等于导线的电流乘以导线与环路之间的夹角的余弦值。

而对于电流变化产生的磁场,法拉第定律可以用来计算磁感应强度的变化。

磁感应强度的方向则遵循右手定则。

磁感应强度的应用非常广泛,例如在电动机、发电机、电磁铁等各种电磁设备中都涉及到了磁感应强度的计算和控制。

2. 电磁感应电磁感应是指当磁通量发生变化时,在电路中会产生感应电动势,导致电流的产生。

这是由法拉第的电磁感应定律给出的。

按照法拉第的电磁感应定律,当一个线圈或导线突然进入、退出一个磁场时,线圈中就会产生感应电流。

这个感应电流的大小和方向与磁通量的变化率相关。

同时,根据楞次定律,感应电流的方向会使得产生它的磁通量发生变化的原因减弱。

这种现象称为自感,是电磁感应的一个重要特性。

电磁感应在生活中也有很多应用,例如变压器、感应电动机等都是基于电磁感应原理而设计的。

3. 磁感应强度与电磁感应的关系磁感应强度和电磁感应之间存在着密不可分的关系。

根据法拉第的电磁感应定律,感应电动势的大小与磁感应强度的变化率成正比。

也就是说,如果磁感应强度的变化速度越快,感应电动势就会越大。

此外,当导线的长度、磁场的强度以及导线与磁场的夹角等条件给定时,根据安培环路定理可以计算出磁感应强度的大小。

因此,通过改变磁场强度或者调整导线的位置和方向,可以控制电磁感应的大小。

4. 电磁感应的应用借助电磁感应的原理,我们可以实现一些非常实用的应用。

广东省江门市2023-2024学年高二上学期期末物理试题(含答案)

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广东省江门市2023-2024学年高二上学期期末物理试题姓名:__________ 班级:__________考号:__________1.关于磁场和磁感线的描述,下列说法正确的是()A.根据公式B=F IL可知,通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大B.磁场是看不见摸不着,实际不存在的,是人们假想出来的一种物质C.磁感应强度方向就是通电导线受力方向D.磁场的基本性质是对处于其中的磁极和电流有力的作用2.单位电荷量的正电荷沿闭合电路移动一周,在内外电路中释放的总能量取决于()A.电源的电动势B.通过电源的电流C.路端电压的大小D.内、外电阻之和3.如图所示的电路中,灯泡A、B电阻相同,自感线圈L的电阻跟灯泡相差不大,在t1时刻将S断开,那么流过灯泡B的电流随时间变化的图象正确的是()A.B.C.D.4.如图所示,两个点电荷,电荷量分别为q1=4×10-9 C和q2=-9×10-9 C,两者固定于相距20cm的a、b两点上,有一个点电荷q放在a、b所在直线上,且静止不动,该点电荷所处的位置是何处()C.b的右侧40 cm D.无法确定5.如图所示,在塑料盒中装有撒有头皮屑的蓖麻油,通过手摇发电机使两个电极带上等量电荷,激发出电场,用头皮屑的分布来模拟电场线的分布,则通过照片结合所学知识可推知()A.两个电极带有同种电荷B.A点的电场强度比B点的电场强度大C.A点的电势比B点的电势高D.没有头发屑的地方就没有电场6.如图所示为某一平行板电容器中所带电量和两端电压之间的关系图线,若将该电容器两端的电压从40V降低到36V,对电容器来说正确的是()A.是充电过程B.该电容器两板间电场强度增大C.该电容器的电容为5.0×10−3F D.该电容器的电量变化量为0.20C7.动圈式话筒因其耐用、噪音低、稳定性好等优点,在教学、KTV等场景有广泛应用。

它的结构图如图所示,当对着话筒讲话时,声音使膜片振动,与膜片相粘连的线圈跟随膜片一起振动。

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