- 法拉第电磁感应定律
- 共3714题
桌面上放着单匝矩形线圈,线圈中心上方一定高度处有一个竖立的条形磁体,此时线圈内的磁通量为0.04Wb,把条形磁体竖放在线圈内的桌面上,线圈内磁通量0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。(1)把条形磁体从图中位置在0.4s内放到线圈内的桌面上。(2)换用20匝的矩形线圈,线圈面积和原单匝线圈相同,把条形磁铁在图中位置在0.2s内放在线圈内的桌面上。
正确答案
(1)0.2V(2)8V
试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律
(2) 根据法拉第电磁感应定律
点评:解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律
(15分)如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻是0.1,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用1N的外力F由静止拉动ab杆,当ab的速度达到1m/s时,
(1)求此时刻ab杆产生的感应电动势的大小;
(2)求此时刻ab杆的加速度的大小?
(3)ab杆所能达到的最大速度是多少?
正确答案
(1)0.1V (2) (3)10m/s
(1)V
(2)N
(3)当F=F安时,速度最大
本题考查法拉第电磁感应定律,由感应电动势公式E=Blv,安培力公式F=BIL和欧姆定律可求得安培力大小,再由牛顿第二定律可求得加速度大小
如图3-2所示。在有明显边界PQ的匀强磁场B外有一个与磁场垂直的正方形闭合线框其电阻为R。用一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁场。设第一次速度为v,第二次速度为2 v,求两次拉力大小之比多少?
正确答案
设导线框边长为a,磁感应强度为B,线圈电阻为R
(1)分析以速度v匀速进入磁场
由法拉第电磁感应定律得:
E=Bav…………………………………①
由闭合电路欧姆定律得:
I=E/R…………………………………②
由安培力公式得:
F安=BIa………………………………③
由于是匀速进入磁场,所以有:
F拉1=F安………………………………④
由①②③④得:F拉1=B2a2v/R
同理可得以速度2v进入时
F拉2=2B2a2v/R
所以得:F拉1:F拉2=1:2
略
在赤道附近有一根导线沿东西方向水平放置,当导线竖直向下运动时,会产生感应电动势,那么,这根导线的____________端电势较高(选填“东”或“西”)。
正确答案
东
分析:在赤道的上方磁场的方向从南向北,根据右手定则,判断电势高低.
在电源内部电流从负极流向正极.
解答:解:伸开右手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;
在赤道的上方磁场的方向从南向北,让磁感线从掌心进入,
拇指所指的方向指向导体棒运动方向,也就是竖直向下,
这时四指由西指向东,也就是感应电流的方向.
导线作为电源,在电源内部电流从负极流向正极,所以东端电势高.
故答案为:东.
点评:解决本题的关键掌握用右手定则判断感应电流的方向,伸开右手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,拇指所指的方向指向导体棒运动方向,这时四指指向就是感应电流的方向.
如图11-3所示,在跟匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON,∠MON=α。在它上面搁置另一根与ON垂直的导线PQ,PQ紧贴MO,ON并以平行于ON的速度V,从顶角O开始向右匀速滑动,设裸导线单位长度的电阻为R0,磁感强度为B,求回路中的感应电流。
正确答案
回路中感应电流
【错解分析】错解:设PQ从顶角O开始向右运动的时间为Δt,
Ob=v·Δt,
ab=v·Δ·tgα,
不是我们要求的电动势的瞬时值。因为电阻(1+cosα+sinα)
由于两者不对应,结果就不可能正确。
【正确解答】
设PQ从顶角O开始向右运动的时间为Δt,Ob=v·Δt,ab=v·Δ
回路中ε=Blv=B·ab·v=Bv2·Δt·tgα。回路中感应电流
时间增大,产生的感应电动势不是恒量。避免出错的办法是先判断感应电动势的特征,根据具体情况决定用瞬时值的表达式求解。
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