- 法拉第电磁感应定律
- 共3714题
轻质细线吊着一质量为m=0.64kg、边长为L=0.8m、匝数n=10的正方形线圈abcd,线圈总电阻为R=1Ω.边长为L/2正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧,如图(甲)所示.磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度大小随时间变化如图(乙)所示,从t=0开始经t0时间细线开始松驰,取g=10m/s2.求:
(1)在0~4s内,穿过线圈abcd磁通量的变化△Φ及线圈中产生的感应电动势E;
(2)在前4s时间内线圈abcd的电功率;
(3)求t0的值.
正确答案
(1)磁通量的变化量△Φ=Φ2-Φ1=△B•(
)2
解得:△Φ=0.16Wb
由法拉第电磁感应定律得:E=n
解得:E=0.4V
(2)根据欧姆定律得,I=,P=I2R
代入数据得:P=0.16W
(3)分析线圈受力可知,当细线松弛时有:FA=nBtI=mg
Bt==4T
由图象知:B=1+0.5t,解得:t0=6s
答:(1)在0~4s内,穿过线圈abcd磁通量的变化△Φ=0.16Wb.产生的感应电动势为0.4V.
(2)在前4s时间内线圈abcd的电功率为0.16W.
(3)t0的值为6s.
奥斯特发现电流的____ 效应,奠定了____ 的物理学基础,法拉第发现的____ 定律,奠定了___ 的物理学基础.
正确答案
磁;电动机;电磁感应;发电机
2008年9月25日,我国“神舟七号”载人飞船发射成功,在离地面大约200 km的太空运行。假设载人舱中有一边长为50 cm的正方形导线框,在宇航员操作下由水平方向转至竖直方向,此时地磁场磁感应强度B=4×10-5 T,方向如图。
(1)该过程中磁通量的改变量是多少?
(2)该过程线框中有无感应电流?设线框电阻为R=0.1 Ω,若有电流则通过线框的电荷量是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
正确答案
解:(1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上,穿过线框的磁通量
Φ1=BScos53°=6.0×10-6 Wb
当线框转至竖直位置时,线框平面的法线方向水平向右,与磁感线夹角θ=143°,穿过线框的磁通量
Φ2=BScos143°=-8.0×10-6 Wb
该过程磁通量的改变量大小ΔΦ=Φ1-Φ2=1.4×10-5 Wb
(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化,所以一定有感应电流
根据电磁感应定律得
通过的电荷量为q==1.4×10-4 C
如图(a) 所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,垂直磁场方向放置一圆形导线圈,面积S=0.01m2,当磁感应强度B随时间t如图(b)变化时,线圈中产生的感应电动势大小为E=______V,感应电流的方向为______(选填“顺时针”或“逆时针”).
正确答案
由图看出,磁感应强度增大,则穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律判断则知,线圈中感应电流方向为逆时针;
由图象的斜率求出=0.02T/s,根据法拉第电磁感应定律得
E=n=n
s=1×0.02×0.01V=0.002V
故答案为:0.002V;逆时针.
如图所示,线圈内有理想边界的磁场,当磁场均匀增加时,有一带电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间,则此粒子带__________电,若线圈的匝数为n,平行板电容器的板间距离为d,粒子质量为m,带电量为q,则磁感应强度的变化率为___________。(设线圈的面积为s)
正确答案
负;
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