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题型:简答题
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简答题

桌面上放着单匝矩形线圈,线圈中心上方一定高度处有一个竖立的条形磁体,此时线圈内的磁通量为0.04Wb,把条形磁体竖放在线圈内的桌面上,线圈内磁通量0.12Wb。分别计算以下两个过程中线圈中的感应电动势。(1)把条形磁体从图中位置在0.4s内放到线圈内的桌面上。(2)换用20匝的矩形线圈,线圈面积和原单匝线圈相同,把条形磁铁在图中位置在0.2s内放在线圈内的桌面上。

正确答案

(1)0.2V(2)8V

试题分析:(1)根据法拉第电磁感应定律

(2) 根据法拉第电磁感应定律

点评:解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律

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题型:简答题
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简答题

(15分)如图所示,水平U形光滑框架,宽度为1m,电阻忽略不计,导体ab质量是0.2kg,电阻是0.1,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,方向垂直框架向上,现用1N的外力F由静止拉动ab杆,当ab的速度达到1m/s时,

(1)求此时刻ab杆产生的感应电动势的大小;

(2)求此时刻ab杆的加速度的大小?

(3)ab杆所能达到的最大速度是多少?

正确答案

(1)0.1V  (2)   (3)10m/s

(1)V

(2)N

(3)当F=F时,速度最大

本题考查法拉第电磁感应定律,由感应电动势公式E=Blv,安培力公式F=BIL和欧姆定律可求得安培力大小,再由牛顿第二定律可求得加速度大小

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题型:简答题
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简答题

如图3-2所示。在有明显边界PQ的匀强磁场B外有一个与磁场垂直的正方形闭合线框其电阻为R。用一个平行线框的力将此线框匀速地拉进磁场。设第一次速度为v,第二次速度为2 v,求两次拉力大小之比多少?

正确答案

设导线框边长为a,磁感应强度为B,线圈电阻为R

(1)分析以速度v匀速进入磁场

由法拉第电磁感应定律得:

E=Bav…………………………………①

由闭合电路欧姆定律得:

I=E/R…………………………………②

由安培力公式得:

F=BIa………………………………③

由于是匀速进入磁场,所以有:

F1=F………………………………④

由①②③④得:F1=B2a2v/R

同理可得以速度2v进入时

F2=2B2a2v/R

所以得:F1:F2=1:2

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题型:填空题
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填空题

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0.05 s内由0.1 T均匀增加到0.5 T。在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb;线圈产生的感应电动势的大小是________ V。

正确答案

4×10-4,1.6。

试题分析:穿过线圈的磁通量的变化是△Ф=(B2-B1)×S×sin30°= (0.5T-0.1T)×20×10-4m2×0.5=4×10-4 Wb;根据法拉第电磁感应定律得,线圈产生的感应电动势的大小是E=n=1.6V。

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题型:简答题
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简答题

如图所示,宽为0.5m的光滑水平金属框架固定在方向竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场中,框架左端连接一个的电阻,框架上面置一电阻的金属导体长为始终与框架接触良好且在水平恒力作用下以的速度向右匀速运动(设水平金属框架足够长。轨道电阻及接触电阻忽略不计)。

(1)试判断金属导体两端哪端电势高;

(2)求通过金属导体的电流大小;

(3)求水平恒力对金属导体做功的功率。

正确答案

,        1A,        0.5W

(1)ab棒切割磁感线产生感应电动势,充当电源,根据右手定则可知a端电势较高

(2)感应电动势,通过金属导体的电流大小

(3)ab棒做匀速运动,所以水平恒力与安培力平衡,即,水平恒力对金属导体做功的功率

故答案为:,      1A,        0.5W

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题型:简答题
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简答题

用电阻为18 Ω的均匀导线弯成如图中直径D ="0.80" m的封闭金属圆环,环上AB弧所对应的圆心角为60º,将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B ="0.50" T的匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面向里.一根每米电阻为1.25 Ω的直导线PQ,沿圆环平面向左以3.0 m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直),滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻),当它通过环上A、B位置时,求:

(1)直导线AB段产生的感应电动势,并指明该段直导线中电流的方向.

(2)此时圆环上发热损耗的电功率.

正确答案

(1) (0.6V)  (A到B)

(2)(0.1W)

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题型:填空题
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填空题

在赤道附近有一根导线沿东西方向水平放置,当导线竖直向下运动时,会产生感应电动势,那么,这根导线的____________端电势较高(选填“东”或“西”)。

正确答案

分析:在赤道的上方磁场的方向从南向北,根据右手定则,判断电势高低.

在电源内部电流从负极流向正极.

解答:解:伸开右手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;

在赤道的上方磁场的方向从南向北,让磁感线从掌心进入,

拇指所指的方向指向导体棒运动方向,也就是竖直向下,

这时四指由西指向东,也就是感应电流的方向.

导线作为电源,在电源内部电流从负极流向正极,所以东端电势高.

故答案为:东.

点评:解决本题的关键掌握用右手定则判断感应电流的方向,伸开右手,使拇指与其余四指垂直,并且与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,拇指所指的方向指向导体棒运动方向,这时四指指向就是感应电流的方向.

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题型:简答题
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简答题

如图11-3所示,在跟匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON,∠MON=α。在它上面搁置另一根与ON垂直的导线PQ,PQ紧贴MO,ON并以平行于ON的速度V,从顶角O开始向右匀速滑动,设裸导线单位长度的电阻为R0,磁感强度为B,求回路中的感应电流。

正确答案

回路中感应电流

 

【错解分析】错解:设PQ从顶角O开始向右运动的时间为Δt,

  Ob=v·Δt,

  ab=v·Δ·tgα,

  

  不是我们要求的电动势的瞬时值。因为电阻(1+cosα+sinα)

  由于两者不对应,结果就不可能正确。

  【正确解答】

  设PQ从顶角O开始向右运动的时间为Δt,Ob=v·Δt,ab=v·Δ

  

  回路中ε=Blv=B·ab·v=Bv2·Δt·tgα。回路中感应电流

 

  时间增大,产生的感应电动势不是恒量。避免出错的办法是先判断感应电动势的特征,根据具体情况决定用瞬时值的表达式求解。 

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题型:简答题
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简答题

把一个面积为S,总电阻为R的圆形金属环平放在水平面上,磁感应强度为B的匀强

磁场竖直向下,当把环翻转1800的过程中,流过金属环某一横截面的电量是多少?

正确答案

解:由题意可知:φ1=BS  φ2=-BS  Δφ=φ21="-2BS" …………… 3分

根据法拉第电磁感应定律有:

……………………………………………………3分

根据欧姆定律有………………………………………………2分

则:Q=I×Δt=………………………………………………2分

本题考查法拉第电磁感应定律,要想求电荷量,必须求出过程中的电流平均值,可根据法拉第电磁感应定律求出电流,从而解题。

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题型:填空题
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填空题

如图(甲)所示螺线管的匝数n =1500,横截面积S =20cm2,电阻r =2Ω,与螺线管串联的外电阻R =4Ω。若穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度按图(乙)所示的规律变化,则线圈两端a、b之间的电压为_____________V,电阻R上消耗的电功率______________W。

正确答案

0.4V , 0.04W

根据法拉第电磁感应定律有:

电阻R上消耗的电功率:

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题型:填空题
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填空题

在地球赤道距地面h高处,东西方向水平放置的长为L的金属杆由静止开始自由下落。落地时的感应电动势为ε,则该处地磁场的磁感应强度为____T。(赤道附近的地磁场近似为匀强场,忽略空气阻力及浮力)

正确答案

T

试题分析:金属杆产生的感应电动势,根据自由落体运动规律可得,两式联立可得

点评:基础题,非常简单,关键是对公式的正确掌握

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题型:填空题
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填空题

一个共有10匝的闭合矩形线圈,总电阻为10Ω,置于水平面上.若线圈内的磁通量在0.02s内,由垂直纸面向里,从0.02wb均匀增加到0.06wb,则在此时间内,线圈内导线的感应电动势为_________V。

正确答案

20V

根据法拉第电磁感应定律

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题型:简答题
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简答题

(11分)如图所示,一只横截面积为S=0.10m2,匝数为120匝的闭合线圈放在平行于线圈轴线的匀强磁场中,线圈的总电阻为R=1.2Ω。该匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如右图所示。求:⑴从t=0到t=0.30s时间内,通过该线圈任意一个横截面的电荷量q为多少?⑵这段时间内线圈中产生的电热Q为多少?

               

正确答案

(11分)⑴2.0C()---------------------------+5

I1=5A,Q1=6J;--------------------+2

I2=10A,Q2=12J------------------------+2

Q1+ Q2="18J" ------------------------+2

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题型:填空题
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填空题

一个100匝的线圈,在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.08Wb,则线圈中总的感应电动势    V.若线圈电阻为10,则线圈中产生的电流强度   A

正确答案

15    1.5

试题分析:据法拉第电磁感应定律得线圈中的感应电动势为

由由闭合电路欧姆定律知线圈中产生的电流为

点评:根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,再根据欧姆定律求出感应电流的大小。

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题型:简答题
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简答题

如图示,两块水平放置的金属板间距为d,用导线与一个匝数为n的截面积为S的线圈相连,线圈总电阻为r,线圈中有竖直向上的磁场,磁感强度B均匀增加,随时间变化关系是B=kt,电阻R与金属板连接,两板间有一个质量为m的油滴恰好处于静止状态,求:

(1)油滴所带电荷的正负。

(2)油滴所带的电量。

正确答案

(1)油滴带负电。                       (2分)

(2)感应电动势为E=nSΔB/Δt="nSk         " (3分)

板间电压U=RE/(R+r)=" nSk" R/(R+r)         (2分)

由于平衡,有qE="qU/d=mg                     " (2分)

解得:油滴所带的电量为q= mgd(R+r)/ nSk R   (2分)

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