- 电磁感应
- 共8761题
矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中,绕垂直于磁场的转轴匀速转动,周期为T,如图所示,若从经过中性面时形开始计时,线圈匝数为N,面积为S,则在t时刻穿过线圈的磁通量的瞬时值为( )
正确答案
解析
解:由初始磁通量为最大可知,磁通量表达式为:∅=BScosωt=BScost,故ABC错误,D正确.
故选:D.
如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,矩形线圈abcd的面积S=0.5m2,B与S垂直,线圈一半在磁场中,则当线圈从图示位置绕ad边绕过60°时,线圈中的磁通量为______,在此过程中磁通量的改变量为______;当线圈再绕ad边转过30°时,线圈中的磁通量为______,在此过程中磁通量的改变量为______.
正确答案
0.2Wb
0
0
0.2Wb
解析
解:图示位置的磁通量Φ1=B=0.2Wb.
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°=m2=
S,恰好都在磁场区域内,
所以Φ2=BS⊥=0.2Wb,因此△Φ1=Φ2-Φ1=0.
当线圈再绕ad边转过30°时,线圈与磁场方向平行,Φ3=0,
此过程中磁通量的改变量为△Φ2=|Φ3-Φ2|=0.2Wb
故答案为:0.2Wb,0,0,0.2Wb.
如图所示,一面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中,当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量的变化量为
( )
正确答案
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为S.
则磁通量Φ2=BS
穿过线圈的磁通量的变化量为△∅=0
故选:D
三个相同的矩形线圈置于水平向右的匀强磁场中,线圈Ⅰ平面与磁场方向垂直,线圈Ⅱ、Ⅲ平面与线圈Ⅰ平面的夹角分别为30°和45°,如图所示.穿过线圈Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的磁通量分别为φⅠ、φⅡ、φⅢ.下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解:线圈在I位置时,线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量最大为:Φl=BS
线圈在Ⅱ、Ⅲ位置时,穿过线圈的磁通量分别为:ΦⅡ=BScos30°=BS,ΦⅢ=BScos45°=
BS.
则有:Φl>ΦⅡ>ΦⅢ
故选:C.
关于磁通量的说法,下列说法正确的是( )
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、磁能量虽然分正反面,但不是矢量,故D错误;
故选:C
某地地磁场的磁感应强度的水平分量是3.0×l0-5T,竖直分量是4.0×10-5T,则地磁场磁感应强度的大小为______,在水平面上,面积为5m2的范围内,地磁场的磁通量为______Wb.
正确答案
5×10-5T
2×10-4
解析
解:根据题意可知,依据合成法则,则有:B=T=5×10-5T,
当线框平面与磁感线平行时,没有磁感线穿过线框,所以穿过线框的磁通量为0;
当线框平面与磁感线垂直时,穿过线框的磁通量为Φ=BS=4×10-5T×5m2=2×10-4Wb
故答案为:5×10-5T,2×10-4;
如图所示,矩形导体线框abcd放置在水平面内.磁场方向与水平方向成α角,已知cosα=
,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁通量为( )
正确答案
解析
解:矩形线圈abcd水平放置,匀强磁场方向与水平方向成α角向上,因此可将磁感应强度沿水平方向与竖直方向分解,所以B⊥=Bsinα=B,则穿过矩形线圈的磁通量是Φ=B⊥S=
BS,因此ACD错误;B正确;
故选:B
长为1.2m的导线折成长、宽之比为2:1的矩形线框,线框平面垂直于匀强磁场方向放置,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,则穿过该线框的磁通量Ф=______Wb;若通过改变线框的形状,则穿过此段导线制成的线框的最大磁通量为Фm=______Wb.
正确答案
0.016
0.023
解析
解:由题意知矩形选框的长和宽分别为0.4m和0.2s,所以面积为S=0.4×0.2=0.08m2,穿过该线框的磁通量Ф=BS=0.2×0.08=0.016Wb,圆形的面积最大,1.2=2πr,所以最大面积S′=πr2,穿过此段导线制成的线框的最大磁通量为Фm=BS′=0.2×=0.023Wb
故答案为:0.016,0.023
(2015秋•浦东新区期末)长为1.6m的导线折成长、宽之比为3:1的矩形线框,线框平面垂直于匀强磁场方向放置,匀强磁场的磁感应强度B=0.2T,则穿过该线框的磁通量Ф=______Wb;若以其任意一边为轴转过60°,则穿过此线框的磁通量为Ф=______Wb.
正确答案
2.4×10-2
1.2×10-2
解析
解:长为1.6m的导线折成长、宽之比为3:1的矩形线框,故长为0.6m,宽为0.2m,故面积为:
S=0.6m×0.2m=0.12m2
穿过该线框的磁通量:
Ф=BS=0.2T×0.12m2=0.024Wb
若以其任意一边为轴转过60°,则穿过此线框的磁通量为:
Ф=BScos60°=0.2T×0.12m2×=0.012Wb
故答案为:2.4×10-2,1.2×10-2.
(2010秋•徐汇区期末)某地的地磁场磁感应强度为B=5.0×10-3T与水平方向夹角为53°,则穿过水平面内面积S=2×102m2的平面的磁通量大小为多少?
正确答案
解:线圈垂直于磁场方向的面积
答:穿过水平面内面积S=2×102m2的平面的磁通量大小为0.8Wb.
解析
解:线圈垂直于磁场方向的面积
答:穿过水平面内面积S=2×102m2的平面的磁通量大小为0.8Wb.
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,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
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