热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型: 单选题
|
单选题

如图甲所示,不规则形状导线框放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示,t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里.则能表示线框ab边受到的磁场力F随时间t的变化关系的是(力规定向左为正方向)(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:由B-t图象可知,B变化的周期为6s.分析一个周期内线框ab边受到的磁场力F随时间t的变化情况.

    在1~3s内,图线的斜率一定,一定,根据法拉第电磁感应定律可知,线框中产生的感应电动势一定,感应电流一定.在0~1s内,磁场方向向里,穿过线框的磁通量减小,根据楞次定律判断得知,感应电流方向为顺时针方向,ab边受到的安培力向左,为正值,由安培力公式F=BIL可知,IL一定,F与t是线性关系,而且减小.t=1s时刻,B=0,F=0.在1~3s内,磁场方向向外,穿过线框的磁通量增加,根据楞次定律判断得知,感应电流方向为顺时针方向,ab边受到的安培力向右,为负值,由安培力公式F=BIL可知,F与t是线性关系,而且增大.t=0和t=3s两时刻,电流相等,安培力与B成正比,则t=3s时刻的安培力为-2B0.所以在1~3s内F-t图线是向下倾斜的直线.

    在3~6s内,图线的斜率一定,一定,根据法拉第电磁感应定律可知,线框中产生的感应电动势一定,感应电流一定.在3~5s内,磁场方向向外,穿过线框的磁通量减小,根据楞次定律判断得知,感应电流方向为逆时针方向,ab边受到的安培力向左,为正值,由安培力公式F=BIL可知,IL一定,B随时间均匀均匀减小,F随时间均匀减小.t=5s时刻,B=0,F=0.在5~6s内,磁场方向向里,穿过线框的磁通量增加,根据楞次定律判断得知,感应电流方向为逆时针方向,ab边受到的安培力向右,为负值,由安培力公式F=BIL可知,IL一定,F与t是线性关系,而且增大.所以在3~6s内,图线是向下倾斜的直线.

故选A

1
题型: 单选题
|
单选题

一闭合线圈垂直置于匀强磁场中,若磁感应强度如图所示,则线圈中的感应电流随时间变化的图线是下图中的(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:在前半周内,磁感应强度均匀减小,一定,感应电动势E=S,则E一定,因此感应电流一定.

同理,在后半周内,磁感应强度均匀增大,则感应电动势也一定,因此感应电流也一定,故A正确,BCD错误.

故选:A.

1
题型:填空题
|
填空题

如图所示,正方形线圈ABCD边长为20cm,匝数为200匝,垂直线圈平面的匀强磁场磁感应强度大小为0.1T,如果线圈以AB边为轴,以20πrad/s的角速度匀速转动,则线圈转动过程中,感应电动势的有效值为______V,穿过线圈的磁通量变化率最大值为______Wb/s.

正确答案

8π

0.08π

解析

解:(1)感应电动势的最大值Em=nBSω=200×0.1×0.2×0.2×20π=16π V,

那么电动势的有效值为E==8πV,

(2)根据法拉第电磁感应定律,则有:Em=N

因此===0.08πWb/s.

故答案为:8π,0.08π.

1
题型: 多选题
|
多选题

在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1Ω.规定线圈中感应电流I 的正方向从上往下看是顺时针方向,如图(1)所示.磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图(2)所示.则以下说法正确的是(  )

A在时间0~5s内,I的最大值为0.1A

B前2s内,通过线圈某截面的总电量为0.01C

C第3s内,线圈的发热功率最大

D在第4s时刻,I的方向为逆时针

正确答案

B,D

解析

解:A、根据法拉第电磁感应定律E=n=n可以看出B-t图象的斜率越大则电动势越大,所以零时刻线圈的感应电动势最大

即:Emax=n=V=0.01V,

根据欧姆定律:Imax==0.01A   故A错误.

B、通过线圈某一截面的电量q=n=n==C=0.01C,故B正确.

C、线圈的发热功率:P==(2×,所以B-t图象的斜率越大则电功率越大,所以零时刻线圈的发热功率最大,故C错误.

D、从第3s末到第5s末竖直向上的磁场一直在减小,根据楞次定律判断出感应电流的磁场与原磁场方向相同,所以电流方向为逆时针方向,故D正确.

故选:BD.

1
题型: 单选题
|
单选题

(2013•沈阳二模)如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4m,质量为6×10-2kg的通电直导线,电流强度I=1A,方向垂直于纸面向外,导线用平行于斜面的轻绳拴住不动,整个装置放在磁感应强度每秒增加0.4T,方向竖直向上的磁场中,设t=0时,B=0,则斜面对导线的支持力恰为零时的时刻是(  )(g取10m/s2

A5s

B6.25s

C3.75s

D2.25s

正确答案

A

解析

解:由题意知,当斜面对导线支持力为零时导线受力如图所示.

由图知FTcos37°=F…①

FTsin37°=mg…②

由①②解得:导线所受安培力的为:F==0.8 N.

又根据F=BIL得:

此时导线所处磁场的磁感应强度为:

B==2T,

因为磁感应强度每秒增加0.4T,所以有:

B=0.4t

得:t=5s.

故选:A.

1
题型: 单选题
|
单选题

如图1所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图2所示.在0-时间内,直导线中电流向上,则在-T时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是(  )

A感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左

B感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右

C感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右

D感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左

正确答案

C

解析

解:在-T时间内,直线电流方向向下,根据安培定则,知导线右侧磁场的方向垂直纸面向外,电流逐渐增大,则磁场逐渐增强,根据楞次定律,金属线框中产生顺时针方向的感应电流.根据左手定则,知金属框左边受到的安培力方向水平向右,右边受到的安培力水平向左,离导线越近,磁场越强,则左边受到的安培力大于右边受到的安培力,所以金属框所受安培力的合力水平向右.故C正确,A、B、D错误.

故选C.

1
题型:填空题
|
填空题

电磁感应现象由英国科学家______发现,并且提出电磁感应定律.如图所示在桌面上放一个10匝的矩形线圈,在线圈的正上方一定高度处放置一竖直的条形磁铁,此时线圈中的磁通量为0.03Wb,把条形磁铁在0.2s内放至桌面上时的磁通量为0.12Wb,则线圈中的感应电动势为______V.

正确答案

法拉第

4.5

解析

解:法拉第发现:在磁体竖直向下落时,穿过线圈的磁感应强度增大,故磁通量变大,导致线圈中产生感应电动势,出现感应电流;

由法拉第电磁感应定律可得:E=N=

故答案为:法拉第;4.5V.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为L,每条边的电阻均为R,其中ab边材料的密度较大,其质量为m,其余各边的质量均可忽略不计.线框可绕与cd边重合的水平轴OO′自由转动,不计空气阻力及摩擦.若线框在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中从水平位置静止释放,经历时间t到达竖直位置,此时ab边的速度为v,重力加速度为g,求:

(1)线框在竖直位置时,ab边两端的电压及所受的安培力的大小;

(2)在这一过程中,通过线框导线横截面的电荷量;

(3)在这一过程中,线框中感应电动势的有效值.

正确答案

解:(1)线框运动到竖直位置时,ab边切割磁感线产生感应电动势为:

E=BLv

ab两端的电压为:

ab边所受安培力为:

(2)通过导线横截面的电荷量为:

线框中的平均电流为:

线框中的平均感应电动势为:

联立解得:

(3)线框下落过程中机械能的减少等于线框中产生的焦耳热,所以有:

根据焦耳定律有:

解得:

答:(1)线框在竖直位置时,ab边两端的电压为,所受的安培力的大小为

(2)在这一过程中,通过线框导线横截面的电荷量为

(3)在这一过程中,线框中感应电动势的有效值为

解析

解:(1)线框运动到竖直位置时,ab边切割磁感线产生感应电动势为:

E=BLv

ab两端的电压为:

ab边所受安培力为:

(2)通过导线横截面的电荷量为:

线框中的平均电流为:

线框中的平均感应电动势为:

联立解得:

(3)线框下落过程中机械能的减少等于线框中产生的焦耳热,所以有:

根据焦耳定律有:

解得:

答:(1)线框在竖直位置时,ab边两端的电压为,所受的安培力的大小为

(2)在这一过程中,通过线框导线横截面的电荷量为

(3)在这一过程中,线框中感应电动势的有效值为

1
题型:填空题
|
填空题

在同以匀强磁场中有一圆形线圈和一正方形线圈,它们所处的平面都与磁感线垂直.若两线圈由同种导线绕制,匝数相等,当磁场均匀变化时,它们产生的感应电流大小相等,则圆形线圈和正方形线圈的导线长度之比为______

正确答案

π:4

解析

解:设圆形线圈的半径为r,匝数为N,绕制线圈的导线单位长度的电阻为R,磁场的磁感应强度的变化率为k,则圆线圈的电阻和产生的感应电动势、感应电流分别为:

R1=N•2πrR   …①

E1=N•kπr2   …②

I1= …③

设正方形边长为a;

则正方形线圈的电阻和产生的感应电动势、感应电流分别为:

R2=N•4aR    …④

E2=N•ka2   …⑤

I2=…⑥

因它们产生的感应电流大小相等,

以上各式联立解得:a=2r

那么圆形线圈和正方形线圈的导线长度之比π:4;

故答案为:π:4.

1
题型:简答题
|
简答题

已知一个100匝的线圈,由于穿过线圈的磁通量发生变化,在线圈中产生2V的感应电动势,则:

(1)每匝线圈产生的感应电动势大大小是多少;

(2)穿过线圈的磁通量变化率是多少;

(3)若磁场变化的时间是0.2s,则穿过线圈的磁通量变化量是多少?

正确答案

解:(1)由拉第电磁感应定律得E=N

那么每匝线圈的感应电动势:E′===0.02V;

(2)磁通量的平均变化率:===0.02Wb/s;

(3)穿过线圈的磁通量的变化量:

△Φ=×△t′=0.02×0.2=0.004Wb;

答:(1)每匝线圈产生的感应电动势大大小是0.02V;

(2)穿过线圈的磁通量变化率是0.02Wb/s;

(3)若磁场变化的时间是0.2s,则穿过线圈的磁通量变化量是0.004Wb.

解析

解:(1)由拉第电磁感应定律得E=N

那么每匝线圈的感应电动势:E′===0.02V;

(2)磁通量的平均变化率:===0.02Wb/s;

(3)穿过线圈的磁通量的变化量:

△Φ=×△t′=0.02×0.2=0.004Wb;

答:(1)每匝线圈产生的感应电动势大大小是0.02V;

(2)穿过线圈的磁通量变化率是0.02Wb/s;

(3)若磁场变化的时间是0.2s,则穿过线圈的磁通量变化量是0.004Wb.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,固定的“U”型金属框水平放置,导体棒ab与框架的两臂垂直放置,ab与框架构成边长L的正方形回路,整个回路的电阻R=2Ω.质量m=1kg的物体c置于水平地面上,并通过轻绳绕过定滑轮与ab相连,垂直导轨方向存在竖直向l的磁场,磁场随时间变化规律为B=2t,测得物体c对地面的压力F随时间t变化的规律如图所示,不考虑一切摩擦,取g=10m/s2.求

(1)ab棒中感应电流的方向;

(2)导轨宽度L.

正确答案

解:(1)根据题意,压力渐渐变小,则安培力渐渐变大,且方向水平向右;由左手定则可确定感应电流方向由b指向a;

(2)由于磁场的变化率为   

再由法拉第电磁感应定律可得:E==

回路中的感应电流:I=

则ab 棒受到的安培力为:F=BIL═

而t=5s时,安培力大小等于物体c的重力,即为10N,

则有

解之得:L=1m

答:(1)ab棒中感应电流的方向由b指向a;

(2)导轨宽度L为1m.

解析

解:(1)根据题意,压力渐渐变小,则安培力渐渐变大,且方向水平向右;由左手定则可确定感应电流方向由b指向a;

(2)由于磁场的变化率为   

再由法拉第电磁感应定律可得:E==

回路中的感应电流:I=

则ab 棒受到的安培力为:F=BIL═

而t=5s时,安培力大小等于物体c的重力,即为10N,

则有

解之得:L=1m

答:(1)ab棒中感应电流的方向由b指向a;

(2)导轨宽度L为1m.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,匝数为N=100匝的正方形线圈边长L=10cm,处在磁感应强度B=1T的匀强磁场中,线圈以ac、bd边的中点为轴,以周期T=0.1s匀速转动.当t=0时线圈平面与磁场垂直.求:

(1)t=0.025s时感应电动势的瞬时值;

(2)从图示位置开始转过30°的过程中感应电动势的平均值.

正确答案

解:(1)感应电动势最大值为Em=NBSω=NBL2=100×1×0.12×=62.8V;

线圈在图示位置时电动势最小,交流电的瞬时表达式e=62.8sin62.8t;

那么t=0.025s时感应电动势的瞬时值e=62.8sin62.8×0.025=62.8V;

(3)在转过30°过程中的平均值为E平均=N=N=100×=60V;

答:(1)t=0.025s时感应电动势的瞬时值62.8V;

(2)从图示位置开始转过30°的过程中感应电动势的平均值60V.

解析

解:(1)感应电动势最大值为Em=NBSω=NBL2=100×1×0.12×=62.8V;

线圈在图示位置时电动势最小,交流电的瞬时表达式e=62.8sin62.8t;

那么t=0.025s时感应电动势的瞬时值e=62.8sin62.8×0.025=62.8V;

(3)在转过30°过程中的平均值为E平均=N=N=100×=60V;

答:(1)t=0.025s时感应电动势的瞬时值62.8V;

(2)从图示位置开始转过30°的过程中感应电动势的平均值60V.

1
题型: 多选题
|
多选题

(2015秋•应城市校级期末)如图所示,一个半径为r的光滑绝缘圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球,已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,则下列的说法正确的是(  )

A从上往下看,小球沿将顺时针运动

B圆环所在位置感生电场为匀强电场,且电场强度E=0.5rk

C小球在环上运动一周,感生电场对小球的作用力所做功的大小是0

D小球在环上运动一周,感生电场对小球的作用力所做功的大小是πr2qk

正确答案

A,B,D

解析

解:A、磁感应强度B随时间均匀增加,根据楞次定律,则有:从上往下看,感应电流方向顺时针,

因小球带正电,那么小球将顺时针方向转动,故A正确;

B、磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,故感应电动势为:

U=S=πr2k

根据E===0.5kr,故B正确;

CD、小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是:W=qU=πr2qk,故C错误,D正确;

故选:ABD.

1
题型: 多选题
|
多选题

如图所示,在半径为R的半圆形区域内,有磁感应强度为B的垂直纸面向里的有界匀强磁场,PQM为圆内接三角形,且PM为圆的直径,三角形的各边由材料相同的细软弹性导线组成(不考虑导线中电流间的相互作用).设线圈的总电阻为r且不随形状改变,此时∠PMQ=37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.下列说法正确的是(  )

A穿过线圈PQM中的磁通量大小为Ф=0.96BR2

B若磁场方向不变,只改变磁感应强度B的大小,且B=B0+kt,则此时线圈中产生的感应电流大小为I=

C保持P、M两点位置不变,将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中,线圈中始终有感应电流且方向先逆时针,后顺时针

D保持P、M两点位置不变,将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中,线圈中不会产生焦耳热

正确答案

A,B,C

解析

解:A、穿过线圈PQM中的磁通量大小为φ=B•2Rsin37°•2Rcos37°=0.96BR2,故A正确.

B、由B=B0+kt得:=k,根据法拉第电磁感应定律得:感应电动势为:

E=•S=k••2Rsin37°•2Rcos37°=0.96kR2

线圈中产生的感应电流大小为:I==,故B正确.

C、保持P、M两点位置不变,将Q点沿圆弧顺时针移动到接近M点的过程中,△PQM的面积先增大后减小,穿过线圈的磁通量先增大后减小,线圈中将产生感应电流,根据楞次定律可知,感应电流方向先沿逆时针方向后沿顺时针方向,线圈中有感应电流,线圈要产生焦耳热,故C正确,D错误.

故选:ABC.

1
题型: 单选题
|
单选题

矩形导线框abcd放在匀强磁场中,在外力控制下静止不动,磁感线方向与线圈平面垂直,磁感应强度B随时间变化的图象如图所示.t=0时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向外,在0~4s内,线框ab边受力随时间变化的图象(力的方向规定以向右为正方向)可能是下图中的(  )

A

B

C

D

正确答案

C

解析

解:由E==可知,由图可知,0-2s内,线圈中磁通量的变化率相同,故0-2s内电流的方向相同,

由楞次定律可知,电路中电流方向为逆时针;

同理可知,2-4s内电路中的电流为顺时针,且两段时间内电流强度大小时等;

电路中电流大小时恒定不变,故由F=BIL可知,F与B成正比;且线圈中电流先为由a至b,再由b到a,则由左手定律可知,电流方向0到1s时,安培力的方向向左,为负,大小在减小;同理1到2s时,安培力的方向向右,为正,故C正确,ABD错误;

故选:C.

下一知识点 : 电磁波及其应用
百度题库 > 高考 > 物理 > 电磁感应

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/15
  • 下一题