- 电磁感应
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如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽度为d.有一边长为l的正方形导线框,以速度v匀速通过磁场区域.若d<2l,则在线框中不产生感应电流的时间等于( )
正确答案
解析
解:如图所示,从线框完全进入直到右边开始离开磁场区域,线框中的磁通量就不再发生变化,故线圈中没有感应电流的距离为d-l;
因导线框做匀速运动,故不产生感应电流的时间t=;
故选:C.
如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场中,一半在匀强磁场外,下述过程中能使线圈产生感应电流的是( )
正确答案
解析
解:A、将线框向上平移,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,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,故B错误.
C、以bc边为轴转动60度,磁通量仍为,穿过线圈的磁通量保持不变,没有感应电流产生,故C错误.
D、以ad边为轴转动60度,磁通量变为零,原来磁通量为,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生,故D正确.
故选:D.
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,则下列哪种运动不能使线框中产生感应电流.( )
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、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,不符合题意.故B错误.
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,不符合题意.故C错误.
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,符合题意.故D正确.
故选D
如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以某一速度向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为L的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B随时间t的变化的图象正确的是( )
正确答案
解析
解:当通过闭合回路的磁通量不变,则MN棒中不产生感应电流,有:
B0L2=BL(L+vt)
所以B=
可知,B与t是非线性关系,B-t图线是曲线,而且随着t的增大,B减小,故C正确,ABD错误.
故选:C.
如图所示,短形线框abcd与磁场方向垂直,且一半在匀强磁场内,另一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列方法中不可行的是( )
正确答案
解析
解:A、以ad边为轴转动,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故A正确.
B、以中心线OO′为轴,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故B正确.
C、以ab边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故C正确.
D、以cd边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量Φ=B•S,保持不变,没有感应电流产生.此法不可行.故D错误.
本题选不可行的,故选:D.
如图所示,一有限范围的匀强磁场,宽为d.一个边长为l正方形导线框以速度v匀速地通过磁场区.若d>l,则在线框中不产生感应电流的时间就等于( )
正确答案
解析
解:如图所示,从线框完全进入直到右边开始离开磁场区域,线框中的磁通量就不再发生变化,故线圈中没有感应电流的距离为d-l;
因导线框做匀速运动,故不产生感应电流的时间t=;
故选C.
当穿过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AB错误,
C、根据法拉第电磁感应定律,E=.知感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比.故C错误.
D、感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,与线圈电阻无关.当电路闭合,则感应电流与线圈电阻有关.故D正确;
故选D.
一个矩形金属框MNPQ置于xOy平面内,平行于x轴的边NP的长为d,如图(a)所示.空间存在磁场,该磁场的方向垂直于金属框平面,磁感应强度B沿x轴方向按图(b)所示正弦规律分布,x坐标相同各点的磁感应强度相同.当金属框以大小为v的速度沿x轴正方向匀速运动时,下列判断错误的是( )
正确答案
解析
解:A、当d=l时,线框移动时的磁通量始终不变,故无感应电流,故A正确;
B、当时,线框的MN边位于x=l处瞬间,MN、PQ所在处磁场为零,感应电动势为零,故B错误;
C、当时,线框的MN边位于
处时,两边所处的磁场最大,两边磁场方向相反,所以感应电动势最大,安培力也最大,故C正确;
D、当时,当线框移动了
l时,线框的磁通量大小不变,但方向发生变化,也就是说磁通量先减小后反向增大,那么感应电流的方向应该一直不变;直到它再移动
l时磁通量才回到原来的方向;那么电流变化一个来回(两次)为一个周期,那么周期应该是
,故D正确.
本题选择错误的,故选:B
如图所示,边长为L的正方形导体框匀速地从磁场左边穿过磁场运动到磁场右边,磁场的宽度为d,线框的速度为v.若L<d,则线框中存在感应电流的时间为( )
正确答案
解析
解:导线框进入磁场与出磁场时有感应电流,完全在磁场中时,导线框不产生感应电流,
由感应电流的过程的路程s=2L,
则感应电流的时间:t=,故B正确;
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,下列办法中可行的有
①将线框向左拉出磁场
②以ab边为轴转动(小于90°)
③以ad边为轴转动(小于60°)
④以bc边为轴转动(小于60°)
以上判断正确的是( )
正确答案
解析
解:①、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①正确.
②、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②正确.
③、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③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④错误.
故选:A.
在探究磁场产生电流的条件,做了下面实验:请填写观察到现象
正确答案
解:接通开关瞬间,穿过线圈的磁通量增加,则产生感应电流,电流表指针偏转.
接通开关,移动变阻器滑片,穿过线圈的磁通量减小,产生感应电流,电流表指针偏转.
接通开关,变阻器滑片不移动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转.
故答案为:偏转,偏转,不偏转
解析
解:接通开关瞬间,穿过线圈的磁通量增加,则产生感应电流,电流表指针偏转.
接通开关,移动变阻器滑片,穿过线圈的磁通量减小,产生感应电流,电流表指针偏转.
接通开关,变阻器滑片不移动,穿过线圈的磁通量不变,不产生感应电流,电流表指针不偏转.
故答案为:偏转,偏转,不偏转
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.故A不符合题意.
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不符合题意.
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不符合题意.
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符合题意.
本题选择不可行的,故选:D
如图所示,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,下述过中使线圈产生感应电流的是( )
正确答案
解析
解:A、以bc边为轴转动45°,穿过线圈的磁通量仍为Φ=B,保持不变,没有感应电流产生,不符合题意.故A错误.
B、以ad边为轴转动45°,穿过线圈的磁通量从Φ=B减小到零,有感应电流产生,符合题意.故B正确.
C、以ab边为轴转动45°,穿过线圈的磁通量从Φ=B减小,有感应电流产生,故C正确.
D、将线框向上平移,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,故D错误.
故选:BC.
如图所示,矩形线框abcd与磁场方向垂直,且一半在匀强磁场内,另一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列方法中不可行的是( )
正确答案
解析
解:A、以中心线OO′为轴,穿过线圈的磁通量变化,有感应电流产生.故A可行.
B、以ab边为轴转动60°,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生.故B不可行.
C、以ad边为轴转动60°,穿过线圈的磁通量由Φ=B•减小到零;磁通量发生变化;有感应电流产生;故C可行;
D、将线框abcd平行于纸面向左平移,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.故D可行.
本题选不可行的,故选:B.
匀强磁场区域宽为L,一正方形线框abcd的边长为l,且l>L,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多少?
正确答案
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为:
t=;
答:线框中没有感应电流的时间是.
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为:
t=;
答:线框中没有感应电流的时间是.
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