- 法拉第电磁感应定律
- 共3714题
用如图所示的实验装置研究电磁感应现象。当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转。则当把磁铁N极向下插入线圈时,电流表指针向_____偏转;当把磁铁N极从线圈中拔出时,电流表指针向_____偏转
正确答案
左 右
试题分析:当有电流从电流表的正极流入时,指针向右偏转,这说明:电流从哪极流入,指针向哪偏转;由楞次定律可知,当把磁铁N极向下插入线圈时,感应电流从负极流入,电流表指针向左偏;由楞次定律可知,当把磁铁N极从线圈中拔出时,感应电流从正极流入,电流表指针向右偏转,
点评:掌握楞次定律是正确解题的关键;本题难度不大,是一道基础题.
如图,电容器PQ的电容为10mF,垂直于回路的磁场的磁感应强度5´10-3T/s的变化率均匀增加,回路面积为10-2m2。则PQ两极电势差的绝对值为 V。P极所带电荷的种类为 。
正确答案
正
试题分析:由法拉第电磁感应定律:,
则A、C两板的电势差,
由楞次定律可得:穿过线圈的磁通量增加,则产生的感应电流方向是顺时针,由处于电源内部所以电流方向是从负极到正极,故A板为正电荷,
点评:考查楞次定律来判定感应电流方向,由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小.当然本题还可求出电路的电流大小,及电阻消耗的功率.同时磁通量变化的线圈相当于电源.
如图9,导体框内有一垂直于框架平面的匀强磁场,磁感应强度为0.12T,框架中的电阻R1=3Ω,R2=2Ω,其余部分电阻均不计,导体棒AB在磁场中的长度为0.5m,当AB以10m/s速度匀速沿着导体框移动时,所需外力F= N,产生功率P= W,通过R2上的电流I2= A。
正确答案
0.03 0.3 0.2
由法拉第电磁感应定律可知感应电动势E=BLv=0.6V,由欧姆定律I=E/R=,安培力F=BIL=0.03N,拉力功率P=Fv=0.3W,由欧姆定律可知通过R2上的电流为0.2A
(2011年绍兴一中高三质量检测)如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等.将线框置于光滑绝缘的水平面上.在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场.在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行.求:
(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;
(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;
(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W.
正确答案
:见解析
(1)线框MN边在磁场中运动时,感应电动势E=Blv
线框中的感应电流I==.
(2)M、N两点间的电压UMN=E=Blv.
(3)只有MN边在磁场中时,线框运动的时间t=
此过程线框中产生的焦耳热Q1=I2Rt=
只有PQ边在磁场中运动时线框中产生的焦耳热Q2=
根据能量守恒定律得水平外力做的功W=Q1+Q2=.
如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN和PQ固定在同一水平面上,两导轨间距,电阻
,导轨上静止放置一质量
、电阻
的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度
的匀强磁场中,磁场的方向竖直向下,现用一外力
沿水平方向拉杆,使之由静止起做匀加速运动并开始计时,若5s末杆的速度为2.5m/s,求:
(1)5s末时电阻上消耗的电功率;
(2)5s末时外力的功率.
(3)若杆最终以8m/s的速度作匀速运动,此时闭合电键S,射线源Q释放的
粒子经加速电场C加速后从
孔对着圆心
进入半径
的固定圆筒中(筒壁上的小孔
只能容一个粒子通过),圆筒内有垂直水平面向下的磁感应强度为
的匀强磁场。
粒子每次与筒壁发生碰撞均无电荷迁移,也无机械能损失,粒子与圆筒壁碰撞5次后恰又从
孔背离圆心射出,忽略
粒子进入加速电场的初速度,若
粒子质量
,电量
,则磁感应强度
多大?若不计碰撞时间,粒子在圆筒内运动的总时间多大?
正确答案
(1)0.1W(2)0.25W(3)
试题分析:(1)5s末杆产生的电动势:,
电流大小为:
电阻上消耗的电功率
(2)金属棒的加速度:,由牛顿第二定律可知:
杆受的安培力大小为:
则外力F的功率:
由以上式子可得:
(3)此时回路电流强度为:
加速电场的电压为:
根据动能定理:
粒子从C孔进入磁场的速度
由题意知:粒子与圆筒壁碰撞5次后从
孔离开磁场,由几何关系求得:
,轨迹半径
,又因为:
故:
又:,粒子作圆周运动转过的圆心角为:
根据:及
得:,粒子在圆筒内运动的总时间:
点评:本题的综合程度相当高,题目难度大,比较难得全分。其中第一、二两问还比较常见,第三问中,根据所求的进入磁场的速度,利用轨迹可以建立求解的等式。
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