- 电磁感应
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面积S=0.5 m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度B=0.4 T的匀强磁场中,当磁场与环面垂直时,穿过环面的磁通量是___________;当金属圆环转过90°,环面与磁场平行时,穿过环面的磁通量是___________。
正确答案
0.2 Wb,0
如图所示,线圈平面与水平方向成θ角,磁感线竖直向下,设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量φ=___________。
正确答案
BScosθ
下图甲所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO′匀速转动,线圈的匝数n=100匝、电阻r=10 Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90 Ω,与R并联的交流电压表为理想电表.在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按下图乙所示正弦规律变化.求:
(1)交流发电机产生的电动势的最大值;
(2)电路中交流电压表的示数.
正确答案
(1)200 V(2)127V
试题分析:(1)交流发电机产生的电动势的最大值
Em=nBSω
而Φm=BS
ω=
由Φ-t图线可知:Φm=2.0×10-2 Wb,T=6.28×10-2 s
所以Em==200 V
(2)电动势的有效值E=Em=100
V
由闭合电路的欧姆定律,电路中电流的有效值为I==
A
交流电压表的示数为U=IR=90V≈127 V
如图所示,边长为L的正方形金属线框abcd放入磁感应强度为B的匀强磁场中,线框一半在磁场外,此时穿过该线框的磁通量大小为______;当线框以bc为转轴转过90°时,穿过线框的磁通量的变化量是______.
正确答案
磁通量公式Φ=BS,线框一半在磁场外,此时穿过该线框的磁通量大小为BL2,当线框以bc为转轴转过90°时,通过线圈的磁通量为零,磁通量的变化量为0-
BL2=-
BL2.
答案为:BL2,-
BL2
如图所示,闭合线框的质量可忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场,若第一次用0.3 s时间拉出,通过导线截面的电荷量为q1,第二次用0.9 s时间拉出,通过导线截面的电荷量为q2,则q1:q2=____。
正确答案
1:1
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,这时穿过线圈的磁通量为__________Wb,当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间,穿过线圈的磁通量为_________。
正确答案
BS/2; BS/2
如图,条形磁铁的轴线穿过a、b、c三个金属圆环的圆心,且与三个环平面垂直,其中b、c两环同平面放置在条形磁铁的中垂面。三个圆环的面积为sa=sb<sc。则通过a、b两环的磁通量Φa___________Φb,通过b、c两环的磁通量Φb___________Φc。(均选填“<”、“>”或“=”)
正确答案
<,>
面积为0.2m2的闭合导线环在匀强磁场中,环面与磁场垂直时,穿过环的磁通量为0.25Wb,则该磁场的磁感应强度为______T;当环面转至与磁场方向平行时,穿过环的磁通量为______Wb,现将环的面积扩大为原来的两倍,则穿过环的磁通量为______T.
正确答案
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Φ1=BS,则B==
T=1.25T.
当环面转至与磁场方向平行时,没有磁感线穿过环面,则穿过环的磁通量Φ2=0.
即使现将环的面积扩大为原来的两倍,环面仍与磁场方向平行,所以穿过环的磁通量Φ2=0.
故答案为:1.25;0;0.
将面积为0.5m2的单匝线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,那么穿过这个线圈的磁通量为______Wb.
正确答案
磁通量Φ=BS=0.5×2.0×10-2T=1.0×10-2Wb;
故答案为:1.0×10-2
一种测量血管中血流速度的仪器原理图,如图所示,在动脉血管两侧分别安装电极并加磁场,设血管直径为2 mm,磁场的磁感应强度为0.080 T,电压表测出的电压为0.10 V,则血流速度大小为多少?
正确答案
0.63 m/s
血液中有+、-离子,当血液流动时,血液中的正负离子受到洛伦兹力,使血管上、下壁出现等量异号电荷,使血管内又形成一个电场,当离子所受电场力和洛伦兹力相等时,血管上、下两壁间形成稳定电场,存在稳定电压,血液在血管中匀速流动,即,,
.
(8分)如图所示,有一U形金属导轨MNPQ,处在与它垂直的匀强磁中.有一导体棒ab在导轨上向右匀速运动,经过0. 1 s,从“1”位置运动到“2”位置.这个过程中,穿过由导轨和导体棒组成的闭合回路的磁通量从0.05Wb增加到0.15Wb。
求:(1)这段时间内通过回路的磁通量的变化量;
(2)这段时间内线圈中的感应电动势的大小。
正确答案
(1)(2)
试题分析:(1)
(2)
点评:磁通量虽没有方向,但却有正反面之分.若取正面穿过的方向为正,则从反面穿过的为负.
有一个100匝的线圈,总电阻为10Ω,在0.2s内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.1Wb。问:
小题1:这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为多少伏特?
小题2:通过线圈的平均感应电流为多少安培?
正确答案
小题1:40v
小题2:4A
小题1:这段时间内线圈中产生的平均感应电动势为
小题2:通过线圈的平均感应电流为
一个面积是40㎝2的导线框,垂直地放在匀强磁场中,穿过它的磁通量为0.
8Wb,则匀
强磁场的磁感应强度多大?若放入一个面积为100㎝2的导线框于该磁场中,并使线框的平面与磁场方向成30°角,则穿过该线框的磁通量多大?
正确答案
200T 1Wb
略
一面积为S的矩形线圈置于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中,如图2—6所示。当线圈绕轴OO’向纸外旋转600时,穿过线圈的磁通量的变化量为 ;当线圈绕轴OO’向纸外旋转900时,穿过线圈磁通量的变化量为 ;当线圈绕轴OO’向纸外旋转1800时,穿过线圈的增通量为 。
正确答案
―BS/2,―BS,―2BS。
磁通量的变化量,注意磁通量的贯穿方向
右图为我国某中学一教室墙上有一朝南的窗户,窗高为1.2m,宽0.75m,边缘部分是不锈钢材质。已知该处地磁场的磁感强度的水平分量为5×10-5T,则穿过该窗框平面的磁通量为 Wb;当由把钢窗左侧向内拉开(如图所示)时,窗框中的感应电流方向是 。(从拉窗人的角度来看是“顺时针”还是“逆时针”)
正确答案
逆时针
穿过该窗框平面的磁通量为,当由把钢窗左侧向内拉开,磁通量减少,窗框中产生感应电流,感应电流所形成的感应磁场与原磁场方向相同,根据右手定则可知感应电流方向为逆时针
故答案为: 逆时针
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