- 电磁感应
- 共8761题
某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面,磁感强度B随时间t变化的规律如图线所示.若在某1s内穿过线圈中磁通量的变化量为零,则该1s 开始的时刻是( )
正确答案
解析
解:由图可知在0~1s内磁感应强度B随时间t变化的规律为B=0.2+t=0.2+0.4t,
在1~4s内磁感应强度B随时间t变化的规律为B=1.0+(t-2)=1.6-0.3t,
要在某1s内穿过线圈中磁通量的变化量为零,即在某一秒内初末状态的磁感应强度相等,故有
0.2+0.4t=1.6-0.3(t+1),
解得,t=s.故C正确.
故选C
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( )
正确答案
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Φ=BS,
所以该匀强磁场的磁感应强度B==
=8×10-3T
故A正确,
故选A.
磁通量用______来表示,磁通量的变化量用______来表示,变化率用______来表示(用物理符号来表示).磁通量的公式:______,磁通量发生变化的方式有四种,分别______,______,______,______.
正确答案
Φ
△Φ
Φ=BSsinθ
B变化
S变化
B和S同时变化
夹角θ变化
解析
解:磁通量用Φ来表示,磁通量的变化量用△Φ来表示,变化率用来表示.
磁通量的公式:Φ=BSsinθ,磁通量发生变化的方式有四种,分别B变化,S变化,B和S同时变化,夹角θ变化.
故答案为:Φ;△Φ;;Φ=BSsinθ;B变化;S变化;B和S同时变化;夹角θ变化.
如图所示,边长为L的n匝正方形线框abcd内部有一边长为
的正方形区域的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B.下列有关的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:由图知,只有虚线范围内有磁场,所以有效面积等于虚线所围的面积,为S==
.磁通量等于穿过磁场中某一面积的磁感线的条数,与线圈的匝数无关,所以穿过线框abcd的磁通量为 Φ=BS=
.
故选:C.
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,则穿过平面的磁通量的情况是( )
正确答案
解析
解:A、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,故A正确;
B、使框架绕OO′转过60°角,则在磁场方向的投影面积为,则磁通量为
BS,故B错误;
C、线圈从图示转过90°的过程中,S垂直磁场方向上的投影面积逐渐减小,故磁通量逐渐减小,当线圈从图示转过90°时,S磁通量为0,故C正确;
D、从初始位置转过180°角,磁通量变化为△∅=BS-(-BS)=2BS,故D错误;
故选:AC.
矩形线框abcd的边长分别为l1、l2,可绕它的一条对称轴OO′转动,匀强磁场的磁感应强度为B,方向与OO′垂直,初位置时线圈平面与B平行,如图所示.
(1)初位置时穿过线框的磁通量Φ0为多少?
(2)当线框沿图甲所示方向绕过60°时,磁通量Φ2为多少?这一过程中磁通量的变化△Φ1为多少?
(3)当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时,磁通量Φ2为多少?这一过程中△Φ2=Φ3-Φ2为多少?
正确答案
解:本题的关键是分析矩形线框的平面是否与B垂直,只有垂直时才能应用Φ=B•S,不垂直时可把面积沿与B垂直方向投影,为能清晰地观察面积与B夹角的情况,可作出其俯视图如图所示.
(1)当处于图甲所示位置时,从俯视图可看出没有磁感线穿过矩形线框,故Φ0=0.
(2)当绕轴(从上往下看)沿逆时针方向转动60°到a′b′位置时,线框与B的夹角θ=60°.
所以Φ2=B•Ssin60°=BS
△Φ1=Φ2-Φ0= BS.
(3)当再由a′b′位置逆时针转60°时,到a″b″,这时线框与B方向成120°角.
所以Φ3=B•Ssin120°=BS,△Φ2=Φ3-Φ2=
BS-
BS=0.
答:(1)初位置时穿过线框的磁通量Φ0为0;
(2)当线框沿图甲所示方向绕过60°时,磁通量Φ2为;这一过程中磁通量的变化△Φ1为
;
(3)当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时,磁通量Φ3为;这一过程中△Φ2=Φ3-Φ2为0.
解析
解:本题的关键是分析矩形线框的平面是否与B垂直,只有垂直时才能应用Φ=B•S,不垂直时可把面积沿与B垂直方向投影,为能清晰地观察面积与B夹角的情况,可作出其俯视图如图所示.
(1)当处于图甲所示位置时,从俯视图可看出没有磁感线穿过矩形线框,故Φ0=0.
(2)当绕轴(从上往下看)沿逆时针方向转动60°到a′b′位置时,线框与B的夹角θ=60°.
所以Φ2=B•Ssin60°=BS
△Φ1=Φ2-Φ0= BS.
(3)当再由a′b′位置逆时针转60°时,到a″b″,这时线框与B方向成120°角.
所以Φ3=B•Ssin120°=BS,△Φ2=Φ3-Φ2=
BS-
BS=0.
答:(1)初位置时穿过线框的磁通量Φ0为0;
(2)当线框沿图甲所示方向绕过60°时,磁通量Φ2为;这一过程中磁通量的变化△Φ1为
;
(3)当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时,磁通量Φ3为;这一过程中△Φ2=Φ3-Φ2为0.
面积为4.0×10-2m2的单匝矩形线圈垂直放在匀强磁场中,穿过线圈的磁通量为2.0×10-2Wb,则匀强磁场的磁感应强度多大?
正确答案
解:解:在匀强磁场中,当线圈与磁场垂直时,穿过线圈的磁通量:Φ=BS
所以:=0.5T
答:匀强磁场的磁感应强度是0.5T.
解析
解:解:在匀强磁场中,当线圈与磁场垂直时,穿过线圈的磁通量:Φ=BS
所以:=0.5T
答:匀强磁场的磁感应强度是0.5T.
如图所示,在水平虚线上方有磁感应强度为2B、方向水平向左的匀强磁场,下方有磁感应强度为B、方向水平向右的匀强磁场.边长为l的正方形线圈放置在两个磁场中,线圈平面与水平虚线成α角,线圈分处在两个磁场中的面积相等,则穿过线圈上方的磁通量的大小为______,穿过线圈下方的磁通量的大小为______,穿过线圈平面的磁通量的大小为______.
正确答案
解:穿过上方的磁通量Φ上=BSsinα=2B×L×sinα=BL2sinα;穿过下方的磁通量Φ下=BSsinα=B×L×
sinα=
BL2sinα;设上方磁通量的方向为正,则穿过线圈平面的磁通量的大小为
Φ=Φ上-Φ下=.
故答案为:BL2sinα,,
解析
解:穿过上方的磁通量Φ上=BSsinα=2B×L×sinα=BL2sinα;穿过下方的磁通量Φ下=BSsinα=B×L×
sinα=
BL2sinα;设上方磁通量的方向为正,则穿过线圈平面的磁通量的大小为
Φ=Φ上-Φ下=.
故答案为:BL2sinα,,
如图所示,有一个面积S=400cm2的正方形abcd,平面与竖直方向的夹角θ=60°,放在磁感应强度为B=0.50T的水平匀强磁场中,则穿过正方形的磁通量是多少?
正确答案
解:由图可知,平面与竖直方向的夹角θ=60°,则磁感线与线圈平面的夹角是30°,则磁通:Φ=BSsin30°=0.50×=1.0×10-3T
答:穿过正方形的磁通量是1.0×10-3T.
解析
解:由图可知,平面与竖直方向的夹角θ=60°,则磁感线与线圈平面的夹角是30°,则磁通:Φ=BSsin30°=0.50×=1.0×10-3T
答:穿过正方形的磁通量是1.0×10-3T.
如图所示,一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中,线框平面与磁场方向平行,若线框的面积为S,则通过线框的磁通量为( )
正确答案
解析
解:由磁通量表达式:∅=BS,S指垂直磁感线的有效面积,可知图中S为零,故磁通量为零,故D正确.
故选:D
如图所示,匀强磁场磁感应强度为B,矩形线圈长为2L,宽为L,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场中,另一半在匀强磁场外,若要线圈以ab边为轴转动60°,则线圈磁通量的变化量为( )
正确答案
解析
解:图示位置的磁通量Φ1=B=BL2.
当线圈从图示位置绕ad边转过60°时,线圈垂直磁场方向的面积S⊥=Scos60°=,恰好都在磁场区域内,
所以线圈磁通量的不变,故B正确,ACD错误;
故选:B.
如图所示,空间充满匀强磁场的磁感应强度为B,B的方向与水平方向的夹角为30°,图中实线位置有一面积为S的矩形线圈处于磁场中,并绕着它的一条边从水平位置转到竖直位置(图中虚线位置).在此过程中磁通量的改变量大小为______?
正确答案
解:矩形线圈abcd如图所示放置,匀强磁场方向向右上方,平面水平放置时通过线圈的磁通量为:
Φ1=BScosθ=.
当规定此时穿过线圈为正面,则当线圈绕ad轴转90°角时,穿过线圈反面,则其的磁通量为:
Φ2=-BScosθ′=.
因此穿过线圈平面的磁通量的变化量为为:
.
大小为:
故答案为:
解析
解:矩形线圈abcd如图所示放置,匀强磁场方向向右上方,平面水平放置时通过线圈的磁通量为:
Φ1=BScosθ=.
当规定此时穿过线圈为正面,则当线圈绕ad轴转90°角时,穿过线圈反面,则其的磁通量为:
Φ2=-BScosθ′=.
因此穿过线圈平面的磁通量的变化量为为:
.
大小为:
故答案为:
关于磁通量,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:由E=N 得,线圈中产生的感应电动势大小由磁通量变化快慢决定,与磁通量的变化大小及磁通量无关,
A、磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量不一定越大,故A错误;
B、磁感应强度越大的地方,线圈的面积不一定越大,穿过线圈的磁通量不一定大,故B错误;
C、当磁感线与线圈平行时,穿过线圈的磁通量为零,而磁感应强度不一定为零,故C正确;
D、磁通量是穿过线圈的磁感线的多少,而磁感应强度是描述磁场的强弱,两者不是相同的概念,故D错误;
故选:C
如图所示,矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度B=0.1T的足够大的匀强磁场中,线框ab边长10cm,bc边长为20cm,则从图示位置开始,以线框的ab边为轴,转过30°时,穿过线框的磁通量为______Wb.若从图示位置开始,以线框的ab边为轴转过180°,则线框中磁通量的变化量为______ Wb.
正确答案
1.0×10-3
3.0×10-3
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,以线框的ab边为轴,转过30°时,线圈在垂直于磁场方向投影的面积为0.5S,穿过线框的磁通量为:
Φ1=B•S=0.1×
=1.0×10-3Wb;
当线圈以ab为轴从图中位置转过180°的过程中,则磁通量变化量为:
△∅=Φ2-Φ1=BS-(-B×0.5S)=BS=3.0×10-3Wb
故答案为:1.0×10-3,3.0×10-3.
如图所示,B=0.5T,矩形线圈abcd的面积为0.3m2
(1)开始时磁场垂直穿过线圈.磁通量是______;
(2)若线圈绕ab轴转过30°时.线圈的磁通量是______,磁通量的变化量是______;
(3)若线圈绕ab轴转过90°时.线圈的磁通量是______.磁通量∪的变化量是______;
(4)若线圈绕ab轴转过180°时,线圈的磁通量是______,磁通量的变化量是______.
正确答案
解:(1)、矩形线圈abcd垂直于磁场放置,则穿过矩形线圈的磁通量是Φ1=BS=0.5×0.3=0.15Wb;
(2)、若线圈绕ab轴转过30°时.线圈的磁通量是Φ2=BScos30°=0.5×0.3×=0.075
Wb,当线圈从图示位置转过30°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量大小△Φ1=0.075(2-
)Wb;
(3)、当线圈绕转轴转过90°时,线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量Φ2=0,过程中,磁通量的变化△Φ2=0.15Wb;
(4)、当线圈从图示位置转过180°,则穿过矩形线圈的磁通量是Φ3=-BS=-0.15Wb,穿过线圈的磁通量的变化量大小△Φ=2BS=0.3Wb.
故答案为:(1)0.15Wb;(2)0.075Wb,0.075(2-
)Wb;(3)0,0.15Wb;(4)0.15Wb,0.3Wb.
解析
解:(1)、矩形线圈abcd垂直于磁场放置,则穿过矩形线圈的磁通量是Φ1=BS=0.5×0.3=0.15Wb;
(2)、若线圈绕ab轴转过30°时.线圈的磁通量是Φ2=BScos30°=0.5×0.3×=0.075
Wb,当线圈从图示位置转过30°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量大小△Φ1=0.075(2-
)Wb;
(3)、当线圈绕转轴转过90°时,线圈平面与磁场方向平行,穿过线圈的磁通量Φ2=0,过程中,磁通量的变化△Φ2=0.15Wb;
(4)、当线圈从图示位置转过180°,则穿过矩形线圈的磁通量是Φ3=-BS=-0.15Wb,穿过线圈的磁通量的变化量大小△Φ=2BS=0.3Wb.
故答案为:(1)0.15Wb;(2)0.075Wb,0.075(2-
)Wb;(3)0,0.15Wb;(4)0.15Wb,0.3Wb.
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