- 电磁感应
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在图中,放在只有右边有边界的匀强磁场内的矩形线圈,其转动轴OO′恰好在磁场边界上.若要线圈中产生感应电流,下列方法中可行的是( )
正确答案
解析
解:A、线圈向上平移,磁通量不变,故没有感应电流产生,故A错误;
B、线圈向下平移,磁通量不变,故没有感应电流产生,故B错误;
C、线圈绕OO′轴转动,磁通量不断变化,有感应电流产生,故C正确;
D、线圈绕ac边转动但不让bd边进入磁场,磁通量为B,不变,故没有感应电流产生,故D错误;
故选:C.
(2015秋•宁波期末)下列说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、在国际单位制中,力学中的基本单位是kg、m、s,N是导出单位,故A错误.
B、电场强度E=和电容C=
都是采用比值法定义的,故B正确.
C、物体沿粗糙面匀速下滑,动能不变,重力势能减小,则机械能一定减小,故C错误.
D、闭合电路中有磁通量,如没有变化,闭合电路中就没有感应电流.故D错误.
故选:B
如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外.若要使线框中产生感应电流,下列办法中可行的是( )
正确答案
解析
解:A、以cd边为轴转动(小于90°),穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故A正确.
B、以ab边为轴转动(小于90°),穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故B正确.
C、以ad边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量从Φ=BS减小到零,有感应电流产生.故C正确.
④、以bc边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量Φ=B,保持不变,没有感应电流产生.故D错误.
故选:ABC.
如图所示,矩形线框与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外,以ad为轴转动45°的过程中线圈______感应电流,将线圈向下平移的过程中线圈______感应电流(填“产生”或“不产生”)
正确答案
产生
不产生
解析
解:线圈以ad边为轴转动45°,穿过线圈的磁通量从Φ=B开始减小,所以有感应电流产生.
将线圈向下平移时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生.
故答案为:产生,不产生.
匀强磁场区域宽为d,一正方形线框abcd的边长为l、且l>d,线框以速度v通过磁场区域如图所示,从线框进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间是( )
正确答案
解析
解:从bc边到达右边界直至ad边到达左边界过程,无感应电流,故没有感应电流的时间是t=,故B正确,ACD错误;
故选:B.
如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中可行的是( )
正确答案
解析
解:A、将线框向左拉出磁场,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故A正确.
B、以ab边为轴转动(小于90°),穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故B正确.
C、以ad边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量从Φ=B减小到零,有感应电流产生.故C正确.
D、以bc边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量Φ=B,保持不变,没有感应电流产生.故D错误.
故选:ABC.
如图所示,金属圆环放在匀强磁场中,将它从磁场中匀速拉出的过程中,下列关于环中感应电流方向和大小的说法正确的是( )
正确答案
解析
解:
A、B、C、不管沿什么方向将线圈拉出磁场,穿过线圈的磁通量都减小,根据楞次定律判断可知,线圈中感应电流的方向相同,都沿逆时针方向,故AC错误,B正确;
D、线圈在切割磁感线的过程中,感应电流的大小:I=,有效切割的长度L先增大后减小,所以感应电流先增大后减小.故D错误.
故选:B.
(2012春•东至县校级月考)如图所示,开始时矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外.若要线圈产生感应电流,下列方法中不可行的是( )
正确答案
解析
解:A、将线框向左拉出磁场,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生,不符合题意.故A错误;
B、将线圈向下平移时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,符合题意.故B正确;
C、以ab边为轴转动90°,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生,不符合题意.故C错误.
D、以bd边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量始终为Φ=B,没有感应电流产生,符合题意.故D正确.
本题选择不产生感应电流的,故选:BD
如图所示,平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距L=0.5m,右端接有阻值R=0.9Ω的电阻,一导体棒ab质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω,把它垂直放在导轨上,导体棒与金属导轨间的动摩擦因数μ=0.2,导体棒在水平恒力F的作用下以V=4m/s的速度向左匀速运动,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,整个装置处在方向竖直向上磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中.导轨电阻不计,求
(1)通过导体棒的电流大小和方向;
(2)恒力F的功率(g取10m/s2).
正确答案
解(1)设导体棒切割电动势为E,通过棒的电流为I
则感应电动势为 E=BLv…①
感应电流为 I=…②
联立①②解得 I=0.8A
由右手定则判断通过导体棒的电流方向由b流向a.
(2)导体棒匀速运动时,受力平衡,则
F-F安-f=0
其中安培力 F安=BIL
摩擦力 f=μmg
又F的功率为 P=Fv
联立解得 P=1.44W
答:
(1)通过导体棒的电流大小为0.8A,方向由b流向a;
(2)恒力F的功率为1.44W.
解析
解(1)设导体棒切割电动势为E,通过棒的电流为I
则感应电动势为 E=BLv…①
感应电流为 I=…②
联立①②解得 I=0.8A
由右手定则判断通过导体棒的电流方向由b流向a.
(2)导体棒匀速运动时,受力平衡,则
F-F安-f=0
其中安培力 F安=BIL
摩擦力 f=μmg
又F的功率为 P=Fv
联立解得 P=1.44W
答:
(1)通过导体棒的电流大小为0.8A,方向由b流向a;
(2)恒力F的功率为1.44W.
如图所示,开始时矩形线圈平面与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,若要使线圈产生感应电流,则下列方法中可行的是( )
正确答案
解析
解:A、以ab边为轴转动(小于90°),穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故A正确.
B、以OO′为轴转动,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故B正确.
C、以ad边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量从Φ=B 减小到零,有感应电流产生.故C正确.
D、以bc边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量Φ=B,保持不变,没有感应电流产生.故D错误.
故选:ABC.
当线圈中的磁通量发生变化时,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、当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,知感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比.故CD错误.
故选:B.
为了演示电磁感应现象,图中给出了一系列必备的实验仪器,另备有用于连接仪器的导线若干(图中未画出)。
(1)请用导线将仪器连接成正确的试验电路。
(2)连成电路后,合上开关瞬间,我们发现电流计的指针______________,开关完全合上后,电流计的指针______________,移动滑动变阻器触头,电流计指针______________,将小螺线管从大螺线管中拔出的过程,电流计指针______________。(以上各空均填“偏转”或“不偏转”)
(3)这个演示实验表明,不论用什么方法,只要______________,闭合电路中就有感应电流产生。
正确答案
(1)“略”
(2)偏转,不偏转,偏转,偏转
(3)穿过闭合回路的磁通量发生了变化
如图所示是研究电磁感应现象的实验仪器,虚线框内给出了原、副线圈导线的绕法,实验前已查明电流表中电流从左接线柱流入时指针向左偏。
(1)用笔画线代替导线在图上连接好实验电路;
(2)若实验中原线圈插入副线圈后,开关S闭合的瞬间,观察到电流表指针向左偏,试在电路连接图中标出电源的正、负极;
(3)若将原线圈拔出,则拔出时电流表指针向___________偏。
正确答案
(1)如图所示
(2)如图所示
(3)右
如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。
(1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ, Dφ=,式中
为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度B=____________;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε=____________。
(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的数据,见下表。由此可得,螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B=____________。
(3)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有____________。
A.适当增加试测线圈的匝数N
B.适当增大试测线圈的横截面积S
C.适当增大可变电阻R的阻值
D.适当拨长拨动开关的时间Δt
正确答案
(1),
(2)0.00125I(或kI)
(3)AB
在“研究电磁感应现象”的实验中:
(1)现有器材:A.零刻度在中央的灵敏电流计;B.带软铁棒的原、副线圈;C.蓄电池;D.滑动变阻器;E.电键;F.废干电池;G.阻值几十千欧的限流电阻;H.铜环;I.导线若干。实验时,为查明电流表指针偏向和通入电流方向的关系,应选用上述器材中的_____________组成电路(填器材前的字母)。
(2)若选用部分器材组成如图(a)所示实物连接图,合上电键S时发现电流表指针向右偏,填写下表空格:
(3)如图(b)所示,A、B为原、副线圈的俯视图,已知副线圈中产生顺时针方向的感应电流,根据图(a)如果原线圈中电流为顺时针方向,则原线圈的运动情况是____________________。
(4)某同学利用(1)中部分器材连接了一实验电路如图(c)所示,实验过程中螺线管竖直放置且距水平桌面高20cm,S保持闭合。一铜环O沿螺线管的轴线下落,在下落到水平桌面的过程中环面始终保持水平。位置2处于螺线管的中心,位置1、3与位置2等距离。铜环先后经过轴线上的1、2、3位置,关于铜环在1、2、3位置时的相关物理量大小比较,在1位置时__________最大;在2位置时__________最大;在3位置时__________最大。(每空需填两个物理量)
正确答案
(1)ACEGI(或AEFGI)
(2)向右偏,无偏转,向左偏
(3)正从副线圈中拔出
(4)机械能、重力势能,加速度、合力,感应电流、感应电动势
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