电磁感应_章节学习

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题型：多选题

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多选题

自然界中某个量D的变化量△D，与发生这个变化所用时间△t的比值，叫做这个量D的变化率．以下物理量中变化率恒定不变的是（　　）

A某质点做匀加速直线运动的位移

B某汽车匀加速启动中牵引力的功率

C某质点做匀速圆周运动的速度

D某感应电流恒定的固定线圈中穿过的磁通量

正确答案

B,D

解析

解：A、某质点做匀加速直线运动的位移的变化率=v，速度是均匀变化的．故A错误．

B、某汽车匀加速启动中牵引力保持不变，功率的变化率==Fa，加速度a不变，则功率的变化率恒定不变．故B正确．

C、速度的变化率=a，而匀速圆周运动的加速度是变化的，则速度的变化率也是变化的．故C错误．故C错误．

D、磁通量的变化率=E，感应电流恒定时，感应电动势E也恒定，说明磁通量的变化率恒定不变．故D正确．

故选BD

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题型：简答题

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简答题

在匀强磁场中，与磁场方向垂直放置的矩形线圈内通过的磁通量φ=6Wb，矩形线面积S=0.6m2，则：

（1）该磁场的磁感应强度B是多少？

（2）把矩形线圈与磁场方向平行放置时，通过矩形线圈的磁通量是多少？

正确答案

解：（1）当线圈与磁场方向垂直时，根据B==T=10T．

（2）把矩形线圈与磁场方向平行放置时，线圈平面与磁场方向的夹角为0度，则Φ=0．

答：（1）该磁场的磁感应强度B是10T；

（2）把矩形线圈与磁场方向平行放置时，通过矩形线圈的磁通量是0．

解析

解：（1）当线圈与磁场方向垂直时，根据B==T=10T．

（2）把矩形线圈与磁场方向平行放置时，线圈平面与磁场方向的夹角为0度，则Φ=0．

答：（1）该磁场的磁感应强度B是10T；

（2）把矩形线圈与磁场方向平行放置时，通过矩形线圈的磁通量是0．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，匝数为N，半径为R1的圆形线圈内有匀强磁场，匀强磁场在半径为R2的圆形区域内，匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面．通过该线圈的磁通量为（　　）

ABπR12

BBπR22

CNBπR12

DNBπR22

正确答案

B

解析

解：由题，匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面，通过该线圈的磁通量为Φ=BS=B•．

故选：B．

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题型：填空题

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填空题

把一个面积为400cm2的矩形线圈放在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量为4.8×10-3Wb．则磁场的磁感强度是______T；若将线圈绕某边转过60°角，则此时穿过线圈的磁通量为______Wb．

正确答案

0.12

4.2×10-3

解析

解：根据Φ=BSsinθ，则有：B=；

当线圈与磁场方向垂直时，有：B===0.12T；

当线圈绕某边转过60°角时，线圈平面与磁场方向的夹角为30度，则有：

Φ=BSsin30°=0.12×400×10-4×=4.2×10-3Wb．

故答案为：0.12，4.2×10-3．

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题型：多选题

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多选题

当线圈中的磁通量发生变化时，则（　　）

A线圈中一定有感应电流

B线圈中一定有感应电动势

C感应电动势的大小与线圈的电阻无关

D磁通量变化越大，产生的感应电动势越大

正确答案

B,C

解析

解：A、B、线圈中的磁通量发生变化时，若线圈是闭合的，则有感应电流，若不闭合，则无感应电流，有感应电动势；故A错误，B正确；

C、根据法拉第电磁感应定律E=n，感应电动势的大小与线圈的电阻无关，故C正确；

D、根据法拉第电磁感应定律E=n，磁通量变化越快，产生的感应电动势越大，故D错误；

故选：BC．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、电键K与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m，电量为+q的小球．电键K闭合前传感器上有示数，电键K闭合后传感器上的示数变为原来的2倍．则线圈中磁场的变化情况和磁通量变化率分别是（　　）

A正在减弱，=

B正在减弱，=

C正在增强’=

D正在增强，=

正确答案

B

解析

解：电键闭合时，N=qE+mg，N=2mg，所以，．所以，小球带正电，知上极板带正电，根据楞次定律，磁场正在减弱．故B正确，A、C、D错误．

故选B．

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题型：单选题

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单选题

在磁感应强度为B的匀强磁场内，放一面积为S的正方形线框．当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围面积的磁通量为（　　）

A

BBS

C

DB

正确答案

B

解析

解：当线框平面与磁场方向垂直时，穿过线框所围面积的磁通量为：Φ=BS．

故选：B

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题型：单选题

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单选题

下列说法正确的是（　　）

A根据Ф=BS可知，闭合回路的面积越大，穿过该线圈的磁通量一定越大

B电流在磁场中所受安培力方向既与磁场方向垂直又与电流方向垂直

C运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用，且洛伦兹力对电荷永不做功

D电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B可能小于或等于

正确答案

B

解析

解：A、根据公式Φ=BSsinα，闭合回路的面积越大，穿过该线圈的磁通量不一定越大，还与线圈与磁场的夹角有关，当线圈与磁场平行时，磁通量为零．故A错误；

B、根据左手定则可知，电流在磁场中所受安培力方向既与磁场方向垂直又与电流方向垂直．故B正确；

C、当运动电荷的方向与磁场的方向平行时，运动电荷在磁场中不受到洛伦兹力的作用．故C错误；

D、当电流元与磁场的方向垂直时，B=，所以电流元IL在磁场中受力为F，则磁感应强度B一定大于等于．故D错误．

故选：B

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题型：单选题

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单选题

在匀强磁场内放置一个面积为S的线框，线框平面与磁场方向垂直．若穿过线框所围面积的磁通量为Ф，则匀强磁场磁感应强度B的大小为（　　）

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解：磁感应强度与线圈面积相互垂直，则Φ=BS；

则可得磁感应强度B=；

故选：A．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，匝数为N、半径为r1的圆形线圈内有匀强磁场，匀强磁场在半径为r2的圆形区域内，匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面．通过该线圈的磁通量为（　　）

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解：由题，匀强磁场的磁感应强度B垂直于线圈平面，通过该线圈的磁通量为Φ=BS=B．

故B

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题型：填空题

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填空题

如图所示是直角三棱柱，其中面abfe竖直放置，面abcd为正方形，边长为L，且面abfe与面abcd夹角为30°，它们放置于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，则通过abcd平面的磁通量大小为______，通过整个三棱柱的磁通量为______．

正确答案

0

解析

解：通过平面的磁通量大小为BSsin30°=BL2；

由于整个三棱柱是封闭的，所以通过整个三棱柱的磁通量大小为：0；

故答案为：BL2；0．

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题型：简答题

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简答题

正方形线框的边长为L，匀强磁场的磁感应强度为B，此时线框与磁场垂直如图所示，求：

（1）穿过线框的磁通量为多少？

（2）当线框由图示位置绕边ab转过60°时，穿过线框的磁通量为多少？

（3）当线框的右半部由图示位置绕轴线中心OO′转过60时，穿过线框的磁通量为多少？

（4）当线框由图示位置从正方形变成圆形时，穿过线框的磁通量为多少？这过程磁通量变化了多少？

正确答案

解：（1）穿过线框的磁通量为：

Φ=BS=BL2

（2）转过60度时的磁通量：

Φ=BL2cos60°=BL2

（3）右半部由图示位置绕轴线中心OO′转过60度时，磁通量等于左右部分磁通量的和；

故Φ=BL2+BL2cos60°=BL2；

（4）因4L=2πr

解得：r=

磁通量：

Φ=Bπr2=BL2

解得：

△Φ=BL2（-1）

答：（1）穿过线框的磁通量为BL2

（2）当线框由图示位置绕边ab转过60°时，穿过线框的磁通量为BL2

（3）当线框的右半部由图示位置绕轴线中心OO′转过60时，穿过线框的磁通量为BL2；

（4）当线框由图示位置从正方形变成圆形时，穿过线框的磁通量为BL2；这过程磁通量变化BL2（-1）．

解析

解：（1）穿过线框的磁通量为：

Φ=BS=BL2

（2）转过60度时的磁通量：

Φ=BL2cos60°=BL2

（3）右半部由图示位置绕轴线中心OO′转过60度时，磁通量等于左右部分磁通量的和；

故Φ=BL2+BL2cos60°=BL2；

（4）因4L=2πr

解得：r=

磁通量：

Φ=Bπr2=BL2

解得：

△Φ=BL2（-1）

答：（1）穿过线框的磁通量为BL2

（2）当线框由图示位置绕边ab转过60°时，穿过线框的磁通量为BL2

（3）当线框的右半部由图示位置绕轴线中心OO′转过60时，穿过线框的磁通量为BL2；

（4）当线框由图示位置从正方形变成圆形时，穿过线框的磁通量为BL2；这过程磁通量变化BL2（-1）．

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题型：单选题

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单选题

将面积是0.5m2的导线环放在匀强磁场中，环面与磁场方向垂直，已知穿过这个导线环的磁通量是2×10-2Wb，则该匀强磁场的磁感应强度是（　　）

A2×10-2T

B5×10-2T

C4×10-2T

D6×10-2T

正确答案

C

解析

解：闭合导线环在匀强磁场中，环面与磁场垂直时，穿过环的磁通量Φ=BS，则B==T=4.0×10-2T．

故C正确，ABD错误．

故选：C．

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题型：单选题

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单选题

面积是S的矩形导线框，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向垂直时，穿过导线框所围面积的磁通量为（　　）

A

B

CBS

D0

正确答案

C

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：C

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题型：填空题

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填空题

如图所示，线圈ABCO面积为0.4m2，匀强磁场的磁感应强度B=0.1T，方向为x轴正方向，通过线圈的磁通量为______Wb．在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°的过程中，通过线圈的磁通量改变了______Wb．（可以用根式表示）

正确答案

0

3.46×10-2

解析

解：由题图示实线位置中，线圈平面跟磁场方向平行，通过线圈的磁通量 Φ1=0．

在线圈由图示位置绕z轴向下转过60°时，磁通量为 Φ2=BSsin60°=0.1×0.4×Wb=3.46×10-2Wb

则通过线圈的磁通量改变量为△Φ=Φ2-Φ1=3.46×10-2Wb

故答案为：0； 3.46×10-2

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