- 法拉第电磁感应定律
- 共3714题
如图所示的线圈有100匝,2s内穿过线圈的磁通量由0.02Wb增加到0.10Wb,则:
(1)线圈产生的感应电动势是多少?
(2)如果1s内穿过线圈的磁通量由0.09Wb减小到0.04Wb,则线圈产生的感应电动势为多少?
正确答案
(1)根据法拉第电磁感应定律得
E=N=100×
V=4V
(2)
根据法拉第电磁感应定律得
E=N=100×
V=5V
答:(1)线圈产生的感应电动势是4V;
(2)在1s内穿过线圈的磁通量由0.09Wb减小到0.04Wb,则线圈产生的感应电动势为5V.
如图1所示,在坐标系xOy中,在-L≤x<0区域存在强弱可变化的磁场B1,在0≤x≤2L区域存在匀强磁场,磁感应强度B2=2.0T,磁场方向均垂直于纸面向里.一边长为L=0.2m、总电阻为R=0.8Ω的正方形线框静止于xOy平面内,线框的一边与y轴重合.
(1)若磁场B1的磁场强度在t=0.5s内由2T均匀减小至0,求线框在这段时间内产生的电热为多少?
(2)撤去磁场B1,让线框从静止开始以加速度a=0.4m/s2沿x轴正方向做匀加速直线运动,求线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率.
(3)在(2)的条件下,取线框中逆时针方向的电流为正方向,试在图2给出的坐标纸上作出线框中的电流I随运动时间t的关系图线.(不要求写出计算过程,但要求写出图线端点的坐标值,可用根式表示)
正确答案
(1)线框中产生的电动势为E=•L2=0.16V
线框中产生的电流为I==0.2A
产生的电热为Q=I2Rt=0.016J
(2)线框刚好全部出磁场前瞬间的速度为
v=
此时线框产生的电动势为E=B2Lv,
发热功率为P=
由以上各式得P==0.096W
(3)线框中的电流I随运动时间t的关系图线如图.
答:(1)线框在这段时间内产生的电热为0.016J.
(2)线框刚好全部出磁场前瞬间的发热功率为0.096W.
(3)线框中的电流I随运动时间t的关系图线如图.
A、B两环为同样导线绕成,半径之比为2:1,如图所示。B内有理想边界的匀强磁场,若磁场均匀地减小,则A、B环中感应电动势之比为_______,A、B环中产生的感应电流之比为_______。
正确答案
1:1,1:2
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图像如图(b)所示。
(1)试观察比较这两组图像,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像求出六组磁感应强度变化率(ΔB/Δt)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-ΔB/Δt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。
正确答案
(1)B均匀变化,产生恒定的感应电动势;B的变化率越大,产生的感应电动势越大;若B恒定,则E为零(2)
(3)2.77(2.75~2.82)
如图所示,ab=25cm,ad=20cm,匝数为50匝的矩形线圈,线圈总电阻r=1Ω,外电路电阻R=9Ω,磁感应强度B=0.4T,线圈绕垂直于磁感线的OO′轴以角速度ω=50rad/s匀速转动,求:
(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式。
(2)经过R的电流最大值与有效值。
正确答案
解:(1)从此位置开始计时,它的感应电动势的瞬时值表达式因为:e=nBsωcosωt
所以:e=50×0.4×0.2×0.25×50cos50t=50cos50t
(2)由闭合电路欧姆定律得:因为:
又因为:I=E/R+r
所以:Im=Em/R+r=50/10=5A
I=E/R+r=2.5A。
扫码查看完整答案与解析