- 法拉第电磁感应定律
- 共3714题
(2010年高考安徽卷)如图9－1－13所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料、不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)．两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面．运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界．设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2.不计空气阻力，则( )
图9－1－13
正确答案
D
选D.由于从同一高度下落，到达磁场边界时具有相同的速度v，切割磁感线产生感应电流同时受到磁场的安培力F＝
一个200匝、面积200cm2的圆线圈，放在匀强磁场中，磁场的方向与线圈平面垂直，磁感应强度在0．05s内由0．1T增加到0．5T，在此过程中，穿过线圈的磁通量的变化率是 wb/s，线圈中感应电动势的大小是 V。
正确答案
0．16wb/s， 32V
试题分析：磁通量的变化率为
点评：难度较小，求解本题时要注意：磁通量、磁通量的变化量、磁通量的变化率与匝数n无关，只有感应电动势与匝数n有关
（16分）如图所示，一边长L=10cm的正方形金属导体框abcd，从某一高度h m处开始竖直向下自由下落，其下边进入只有水平上边界的匀强磁场，磁感应强度B=1.0T。线框进入磁场时，线框平面保持与磁场垂直，线框底边保持水平。已知正方形线框abcd的质量m=0.1kg，电阻R=0.02
（1）线框下落的高度h；
（2）线框在上述进入磁场的过程中感应电流产生的焦耳热Q。
正确答案
（1）0.2m（2）0.1J
（1）在线框以v进入磁场时，对线框受力分析如图：
因为线框匀速运动，∴二力平衡，即：
又：
而
又：
联解上四式得：∴
（2）在线框进入磁场的过程中应用能量转化和守恒定律有：
本题考查电磁感应与动能定理的应用，根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势，根据欧姆定律求出电流和安培力，再由动能定理求出高度
简述的磁电式扭矩传感器的工作原理。
正确答案
该仪器是利用到了电磁感应现象的原理，详细分析见答案。
试题分析：图是磁电式扭矩传感器的工作原理图。在驱动源和负载之间的扭转轴的两侧安装有齿形圆盘。它们旁边装有相应的两个磁电传感器。磁电传感器的结构见图所示。传感器的检测元件部分由永久磁铁、感应线圈和铁芯组成。永久磁铁产生的磁力线与齿形圆盘交接。当齿形圆盘旋转时，圆盘齿凸凹引起磁路气隙的变化，于是磁通量也发生变化，在线圈中感应出交流电压，其频率在数值上等于圆盘上齿数与转数的乘积。
当扭矩作用在扭转轴上时，两个磁电传感器输出的感应电压U1和U2存在相位差。这个相位差与扭转轴的扭转角成正比。这样，传感器就可以把扭矩引起的扭转角转换成相位差的电信号。
点评：本题考察了电磁感应现象，以及传感器的知识，将理论联系实际结合在一起，要求学生运用所学知识的能力很高。
质量为m、带电荷量为+q的绝缘小球,穿在半径为r的光滑圆形轨道上,轨道平面水平.空间有分布均匀且随时间变化的磁场,磁场方向竖直向上,如图甲所示.磁感应强度B(t)的变化规律如图乙所示.
(1)若圆环由金属材料制成,求圆环上感应电动势E的大小;
(2)若圆环由绝缘材料制成,已知在t
正确答案
(1)t
(2)F=q2rB02/4m
(1)由法拉第电磁感应定律
E=n
有E=S
t
故E=πr2B0/T
t≥T时,
(2)在t
qE′T=mv1,E′=
又由牛顿第二定律有：
qvB-F=m
扫码查看完整答案与解析