- 电磁感应
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面积为S的正方形线框垂直磁场方向放在磁感应强度为B的匀强磁场中穿过线框所围成的磁通量为( )
正确答案
解析
解:当线框与磁场的方向垂直时,其有效面积增大,为S,所以穿过线圈的最大磁通量Φ=BS.
故选:B
如图所示,一个面积为S的矩形线圈位于水平面上,匀强磁场区域足够大,磁感应强度为B,磁场方向竖直向上.若从现在开始使线圈以ab边为轴向上转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化量的大小为______,若从原位置开始转过120°的过程中,磁通量的变化量的大小又为______.
正确答案
解析
解:设从正面穿过的磁通量为正;则开始时,磁通量Φ=BS;
转过60度时磁通量变为:Φ1=BScosθ=;
则磁通量的变化量为:△Φ1=Φ1-Φ=-;
转120度时,磁通量为:Φ1=BScos120°=-;
故磁通量的变化量为:△Φ2=--BS=-
;
故答案为:,
单匝线圈abcd水平放置,有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中,如图所示,线圈面积为S,磁感应强度为B,当线圈绕ab边从图示位置转过30°和60°时,穿过线圈的磁通量分别是多少?
正确答案
解:如图,当长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时
磁通量为Φ1=B•S=
BS
当线圈绕ab边从图示位置转过30°的瞬间,线圈在垂直于磁场方向投影的有效面积仍为S.
则磁通量Φ2=B•S=
BS
当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间,线圈在垂直于磁场方向投影的面积仍为S.
则磁通量Φ2=B•S=
BS
答:当线圈绕ab边从图示位置转过30°和60°时,穿过线圈的磁通量均是BS.
解析
解:如图,当长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时
磁通量为Φ1=B•S=
BS
当线圈绕ab边从图示位置转过30°的瞬间,线圈在垂直于磁场方向投影的有效面积仍为S.
则磁通量Φ2=B•S=
BS
当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间,线圈在垂直于磁场方向投影的面积仍为S.
则磁通量Φ2=B•S=
BS
答:当线圈绕ab边从图示位置转过30°和60°时,穿过线圈的磁通量均是BS.
匀强磁场的磁感线垂直于线圈平面,磁场的磁感应强度为B,线圈的面积为S,线圈绕其对称轴转过30°时穿过线圈的磁通量为______;线圈绕其对称轴转过90°时穿过线圈的磁通量为______.线圈从最初的位置转过180°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量是______.
正确答案
0
2BS
解析
解:由题,导线环的面积S,匀强磁场磁感应强度B,当磁场与环面垂直时,穿过环面的磁通量Φ=BS.
当线圈绕其对称轴转过30°时穿过线圈的磁通量为∅1=BScos30°=;
当导线环转过90°时,环面与磁场平行时,没有磁感穿过环面,穿过环面的磁通量为0;
从最初的位置转过180°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量是△∅=BS-(-BS)=2BS.
故答案为:,0,2BS.
(2015秋•怀化期末)在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的闭合金属线框abcd,如图所示.开始时金属线框与磁感线平行,当线框绕OO‘轴转动30°角时,穿过线框的磁通量为( )
正确答案
解析
解:当线圈绕0 0′轴转过30°时,Φ=BSsinθ=0.5BS
故选:B
如图所示,面积为0.5m2的圆形线圈置于某匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直.已知穿过线圈的磁通量为4×10-3Wb,则该匀强磁场的磁感应强度为______T.
正确答案
8×10-3
解析
解:由于线圈平面与磁场方向垂直,故穿过该面的磁通量为:Φ=BS,
所以该匀强磁场的磁感应强度为:B==8×10-3T
故答案为:8×10-3.
一矩形线圈面积S=10-2m2,它和匀强磁场方向之间的夹角90°,穿过线圈的磁通量Ф=1×10-3Wb,则磁场的磁感应强度B=______T;若线圈以一条边为轴转90°,则穿过线圈的磁通量变为______Wb.
正确答案
0.1
0
解析
解:当线圈绕0 0’轴转动至与磁场方向垂直时,根据B=.
若线圈以一条边为轴转90°,则线圈平面与磁场方向平行时,线圈平面与磁场方向的夹角为0度,则Φ=0.
故答案为:0.1,0.
如图所示,固定于水平面上的金属架abcd处在竖直向下磁感应强度B=2×10-5T的匀强磁场中,一质量m=1kg的金属棒MN在恒力F=2N的作用下从某一位置沿框架由静止开始向右运动.已知金属架bc边的长度L=2m,ab、cd边足够长,金属棒在运动过程中受到的阻力(含安培力)恒为f=1.5N,求金属棒从静止开始运动t=4s的时间内穿过回路bcNM的磁通量的变化量.
正确答案
解:棒沿水平方向受到拉力与阻力的作用,加速度为:
a=
4s内的位移为:x==
m
所以穿过回路bcNM的磁通量的变化量为:
△Φ=B△S=BLx=2×10-5×2×4=1.6×10-4T
答:金属棒从静止开始运动t=4s的时间内穿过回路bcNM的磁通量的变化量是1.6×10-4T.
解析
解:棒沿水平方向受到拉力与阻力的作用,加速度为:
a=
4s内的位移为:x==
m
所以穿过回路bcNM的磁通量的变化量为:
△Φ=B△S=BLx=2×10-5×2×4=1.6×10-4T
答:金属棒从静止开始运动t=4s的时间内穿过回路bcNM的磁通量的变化量是1.6×10-4T.
一个直径为d的圆形线圈,垂直放置在磁感强度为B的匀强磁场中,现使线围绕其直径转过30°角,如图所示,则穿过线圈的磁通量的变化为______.
正确答案
解析
解:如图,当圆形线圈处在磁感应强度为B的匀强磁场中时,磁通量为:Φ1=B•
当线围绕其直径转过30°角瞬间,线圈在垂直于磁场方向投影的面积为:S′=.
则穿过线圈的磁通量的变化为:△∅=Φ2-∅1=B•S′-B=
;
故答案为:.
如图所示,框架面积为S,框架平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直:
(1)此时穿过平面的磁通量为多少?
(2)若使框架绕OO′转过60°角,则穿过线框平面的磁通量为多少?
(3)若从初始位置转过90°角,则穿过线框平面的磁通量为多少?此过程的磁通量的变化量为多少?
(4)若从初始位置转过120°角,则穿过线框平面的磁通量变化量为?
正确答案
解:(1)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
(2)由磁通量表达式:φ=BScosθ可知,框架绕OO′转过60°角,则穿过线框平面的磁通量为:BScos60°=0.5BS
(3)线圈从图示转过90°时,S磁通量为0,故磁通量变化为△φ=BS
(4)由磁通量表达式:φ=BScosθ可知,从初始位置转过120°角,则穿过线框平面的磁通量为:BScos120°=-BS
则穿过线框平面的磁通量变化量为.BS-(-BS)=1.5BS
答:(1)此时穿过平面的磁通量为BS;
(2)若使框架绕OO′转过60°角,则穿过线框平面的磁通量为0.5BS;
(3)若从初始位置转过90°角,则穿过线框平面的磁通量为0,此过程的磁通量的变化量为BS;
(4)若从初始位置转过120°角,则穿过线框平面的磁通量变化量为1.5BS.
解析
解:(1)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
(2)由磁通量表达式:φ=BScosθ可知,框架绕OO′转过60°角,则穿过线框平面的磁通量为:BScos60°=0.5BS
(3)线圈从图示转过90°时,S磁通量为0,故磁通量变化为△φ=BS
(4)由磁通量表达式:φ=BScosθ可知,从初始位置转过120°角,则穿过线框平面的磁通量为:BScos120°=-BS
则穿过线框平面的磁通量变化量为.BS-(-BS)=1.5BS
答:(1)此时穿过平面的磁通量为BS;
(2)若使框架绕OO′转过60°角,则穿过线框平面的磁通量为0.5BS;
(3)若从初始位置转过90°角,则穿过线框平面的磁通量为0,此过程的磁通量的变化量为BS;
(4)若从初始位置转过120°角,则穿过线框平面的磁通量变化量为1.5BS.
在垂直于磁场方向放置一个变长为4×10-2m的正方形线框,穿过线框平面的磁通量为4×10-5Wb.则该处磁感应强度的平均值为______.
正确答案
0.025T
解析
解:由题意,线圈与磁场垂直,由磁通量Φ=BS得
B==
T=0.025T
故答案为:0.025T
面积是0.5m2的导线环,放在某一匀强磁场中,环面与磁场垂直,穿过导线环的磁通量是1.0×10-2Wb,则该磁场的磁感应强度B等于______T.
正确答案
2.0×10-2
解析
解:由Φ=BS(B⊥S)得:B==
T=2.0×10-2T
故答案为:2.0×10-2.
一个矩形线圈面积为4.0×10-4m2,将它放入水平方向的匀强磁场中,线圈与磁场之间的夹角为30°,ad、bc边与磁场垂直,如图所示,该匀强磁场的磁感应强度为0.2T.现将线圈以ab为轴按图中所示方向旋转60°,则穿过线圈的磁通量的变化量为( )
正确答案
解析
解:当线线圈平面与磁场方向的夹角为30°度,Wb
现将线圈以ab为轴按图中所示方向旋转60°,则穿过线圈的磁通量:Wb,负号表示穿过线圈的磁通量的方向与原磁通量的方向相反.所以:
.选项B正确.
故选:B.
某地地磁场磁感应强度B的水平分量Bx=0.18×10-4 T,竖直分量By=0.54×10-4 T.求:
(1)地磁场B的大小及它与水平方向的夹角.
(2)在水平面内2.0m 2的面积内地磁场的磁通量Φ.
正确答案
解:(1)根据题意可知,依据合成法则,则有:地磁场B的大小B==5.7×10-5T,
设与水平方向的夹角为θ,则有:tanθ==3,解得:θ=arctan3;
(2)当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为Φ=ByS=5.4×10-5T×2m2=10.8×10-5Wb
答:(1)地磁场B的大小5×10-5T及它与水平方向的夹角为arctan3;
(2)在竖直面内2m2的面积内地磁场的磁通量10.8×10-5Wb.
解析
解:(1)根据题意可知,依据合成法则,则有:地磁场B的大小B==5.7×10-5T,
设与水平方向的夹角为θ,则有:tanθ==3,解得:θ=arctan3;
(2)当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为Φ=ByS=5.4×10-5T×2m2=10.8×10-5Wb
答:(1)地磁场B的大小5×10-5T及它与水平方向的夹角为arctan3;
(2)在竖直面内2m2的面积内地磁场的磁通量10.8×10-5Wb.
如图所示,一匝数n=10的线圈从左侧进入磁场.在此过程中,线圈的磁通量将______(选填“变大”或“变小”).若上述过程所经历的时间为0.01s,线圈中产生的感应电动势为10V,则线圈中的磁通量变化了______Wb.
正确答案
变大
0.01
解析
解:根据磁通量公式Φ=BS得知,线圈从左侧进入磁场的过程中,线圈的磁通量变大.
根据法拉电磁感应定律E=得,△Φ=
故答案为:变大,0.01.
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