- 电磁感应现象
- 共555题
如图所示,环形导线a中有顺时针方向的电流,a环外有两个同心导线圈b、c,与环形导线a在同一平面内,则穿过线圈b、c的磁通量______
。(填>,=,<);如下图所示,虚线圆a内有垂直于纸面向里的匀强磁场,虚线圆a外是无磁场空间。环外有两个同心导线圈b、c,与虚线圆a在同一平面内,则穿过线圈b、c的磁通量
____
(填>,=,<)。
正确答案
>、=
试题分析:在左图中,根据右手定则在a环内部磁场方向垂直直面向里,a环外部磁场方向垂直直面向外,穿过b(c)环的磁通量等于穿过a环向里的磁通量减去a环外b(c)环里部分向外的磁通量,因为c环面积大于b环,所以穿过b环的磁通量大于c环;在右图中穿过bc两环的磁通量都等于虚线圆a里面部分的磁通量。
如图所示,在两平行的反向等值直线电流的正中间放一个闭合线圈,它们在同一平面内,穿过线圈的磁通量为φ,现将其中一根导线中的电流切断,则穿过线圈的磁通量为______;若将两根导线中的电流同时反向,则在此过程中通过线圈的磁通量变化了______.
正确答案
根据题意可知,两通电直导线,在线圈处产生磁场方向相同,此时穿过线圈的磁通量为φ,根据叠加原理,可知,各自在此处产生的磁通量为,
若其中一根导线中的电流切断,则穿过线圈的磁通量为;
若将两根导线中的电流同时反向,则由右手螺旋定则可知,两直导线在此处产生磁场方向均反向,
则在此过程中通过线圈的磁通量变化△φ=φ-(-φ)=2φ
故答案为:,2φ
电磁流量计是一种测量导电液体流量的装置(单位时间里通过某一截面的液体体积,称为流量),其结构如图所示,矩形管道横截面的宽和高分别为L1=0.4m、L2=0.5m,上下两侧是导体材料,另两侧是绝缘材料,匀强磁场垂直于绝缘材料的两侧。当液体自右向左流过管道时,根据与管道上下两侧连接的电压表读数,可测得液体流量的大小。为了使电压表的示数1V即表示为流量1m3/s,磁感应强度为_________T。液体流过管道时受到阻力作用,若阻力与管道的长度及液体的流速都成正比,即F=kxv,其中比例系数k=10N·s/m2。为使液体以v=2m/s的速度流过长x=100m的管道,左右两侧管口应施加的压强差为__________Pa。
正确答案
0.4,1×104
导电液体相当于导体棒,随着液体的流动便产生了感应电动势,当电压为1V时表示流量为1m3/s,代入数值的B=0.4T,液体匀速流动,受力平衡,阻力F= kxv=10N·s/m2×100m×2m/s=2000N,压强差为
1×104Pa
面积为0.5m2的闭合导线环处于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中,环面与磁场垂直时,穿过导线环的磁通量是 ;当环面转过90°,与磁场平行时,穿过导线环的磁通量是_____。磁通量变化了 。
正确答案
0.25 Wb;0;-0.25 Wb
穿过导线环的磁通量是,当磁场与导线环平行时磁通量为零,故磁通量变化了
如图所示,半径为R的圆形线圈,其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场,磁场方向垂直线圈平面.若磁感应强度为B,则穿过线圈的磁通量为
正确答案
试题分析:本题需要切记,在使用计算磁通量时,一定要注意公式中的S为磁场穿过线圈的有效面积,本题中
,所以穿过线圈的磁通量的面积为
,本题最容易错解为
如图所示,金属框所围的面积为s,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过线框的磁通量为______;若使线框绕OO′轴以角速度ω匀速转动,则从图示位置转过90°的过程中,磁通量变化了______,磁通量变化最快的位置是在框架转到______位置.
正确答案
线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量等于磁感应强度与线圈面积的乘积.故图示位置的磁通量为φ=BS
线圈从图示转过90°时,S磁通量为0,故磁通量变化为△φ=BS
由磁通量表达式:φ=BScosθ可知,线框平面与磁感线平行时磁通量变化最快.
故答案为:BS,BS,线框平面与磁感线平行
(10分)一个200匝、面积为20cm2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05s内由0.1 T增加到0.5T,在此过程中磁通量变化了多少?磁通量的平均变化率是多少?线圈中感应电动势的大小是多少伏?
正确答案
4×10-4 Wb 8×10-3 Wb/s 1.6V
试题分析:磁通量的变化量是由磁场的变化引起的,应该用公式ΔΦ=ΔBSsin θ来计算,所以
ΔΦ=ΔBSsin θ=(0.5-0.1)×20×10-4×0.5 Wb=4×10-4 Wb。 (3分)
磁通量的变化率:=8×10-3 Wb/s (3分)
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小为
E==200×8×10-3 V=1.6 V (4分)
右图是等离子体发电机示意图,平行金属板间匀强磁场的磁感
应强度 B=0.5T,两板间距离为0.2m,要使输出电压为220V,
则等离子体垂直射入磁场的速度v0= m/s,a是发电机
的 极。 (发电机内阻不计)
正确答案
2200 , 正
等离子体在正交场里受力平衡,可得,得
,根据左手定则,可知正离子到达a极板,负离子到达b极板,所以a是发电机的正极
故答案为:2200,正
两个同心圆环a、b套在一条形磁铁上,如右上图所示,两环半径分别是,且
。设穿过a、b两圆环的磁通量分别是
(填<、>或=)。
正确答案
<
略
面积为5.0×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感强度为2.0×10-2T的匀强磁场中,若线圈平面与磁场方向垂直,求穿过线圈的磁通量多大?
正确答案
解:线圈平面与磁场方向垂直,所以
由Φ=BS得
穿过线圈的磁通量为:
Φ=2.0×10-2×5.0×10-2
=10-3Wb
略
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