- 法拉第电磁感应定律
- 共3714题
如图所示，在匀强磁场中有一个“n”形导线框可绕AB轴转动，已知匀强磁场的磁感应强度B=
（1）转动过程中感应电动势的最大值；
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势；
（3）交流电压表的示数；
（4）
正确答案
（1）电动势的最大值为：Em=BSω=Bl1l2ω，其中ω=2πn
带入数据得：Em=
（2）感应电动势的瞬时值表达式为：e=EMcosωt
转过60°角时得：e=10
（3）电压表显示的是路端电压的有效值：E=
U=
（4）q=It=
Φ=BSsinωt，△Φ=BSsinω
代入数据得：q=
答：（1）转动过程中感应电动势的最大值10
（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过60°角时的瞬时感应电动势5
（3）交流电压表的示数8V；
（4）
有一个50匝的线圈，在0.4秒内穿过它的磁通量由0.02韦伯均匀地增加到0.09韦伯．那么磁通量的改变量是______韦伯，磁通量的变化率是______韦伯/秒，线圈中的感应电动势等于______伏．
正确答案
磁通理量的变化量：△∅=∅2-∅1=0.09Wb-0.02Wb=0.07Wb
而磁通量的变化率为：
根据法拉第电磁感应定律得
E=N
故答案为：0.07，0.175，8.75．
如图a所示，面积为0.01m2、电阻为0.1Ω的单匝正方形导线框放在匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直．磁感应强度B随时间t的变化图线如图b所示．t=0时刻，磁感应强度的方向垂直于纸面向里．在1s末线框中感应电流的大小为______A．若规定逆时针方向为电流的正方向，请在图c中画出前4s内感应电流i随时间t的变化图线．
正确答案
由图知，在0-2s磁感应强度均匀变化，磁感应强度的变化率，穿过线圈的磁通量变化率不变，根据法拉第电磁感应定律得知，线框产生的感应电动势和感应电流不变，则
在1s末线框中产生的感应电动势的大小为E1=
感应电流为I1=
同理，在2-4s内，线框中产生的感应电流大小为0.2A，方向沿逆时针方向，为正方向．画出前4s内感应电流i随时间t的变化图线如图．
故答案为：0.2，图c中画出前4s内感应电流i随时间t的变化图线如图所示．
（I）为了探究“感应电流产生的条件”，甲同学将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如图连接. 经乙同学检查后发现甲同学接线有错误，应该导线是 _________（用导线两端的字母符号表示）。如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后可能出现的情况有：将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将________。（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针___________。（填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）
正确答案
gh 向右偏 向左偏
试题分析：电路应是滑动变阻器串联在电路中，所以错误的是gh；在闭合电键时，电流增大，磁场增强，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计的指针向右偏，若将原线圈迅速插入副线圈时，穿过副线圈的磁通量增大，所以灵敏电流计的指针向右偏；若将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电阻增大，电流减小，磁场减弱，穿过副线圈的磁通量减小，所以灵敏电流计的指针向左偏。
（20分）其同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示。一个半径为R=0.1m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=R/3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m=0.5kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放，下落h=0.3m时，测得U=0.15V。（细线与圆盘间没有滑动国，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g=10m/s2）
（1）测U时，a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？
（2）求此时铝块的速度大小；
（3）求此下落过程中铝块机械能的损失。
正确答案
（1）正极 （2）2 m/s （3）0.5J
试题分析:（1）根据右手定则可判断a点为电源的正极，故a点相接的是电压表的“正极”
（2）由电磁感应定律得
联立解得v="2" m/s
（3）根据能量守恒得：
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