- 电磁学
- 共4057题
如图1所示,矩形线圈位于一变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。用I表示线圈中的感应电流,取顺时针方向的电流为正。则图3中的I-t图像正确的是
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高从左到右快速经过时,若线圈始终不动,则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是( )
正确答案
解析
略
知识点
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它揭示了电、磁现象之间的本质联系。
电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即,这就是法拉第电磁感应定律。
(1)如图所示,把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里,线框平面跟磁感线垂直。设线框可动部分ab的长度为L,它以速度v向右匀速运动。请根据法拉第电磁感应定律推导出闭合电路的感应电动势E=BLv。
(2)两根足够长的光滑直金属导轨平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L。两导轨间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆MN放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆MN由静止沿导轨开始下滑。
求
①当导体棒的速度为v(未达到最大速度)时,通过MN棒的电流大小和方向;
②导体棒运动的最大速度。
正确答案
见解析。
解析
(1)在Δt时间内,ab棒向右移动的距离为vΔt,
这个过程中线框的面积变化量是ΔS=LvΔt
穿过闭合回路的磁通量的变化量是=BΔS=B LvΔt
根据法拉第电磁感应定律
(2)①当导体棒的速度为v时,产生的感应电动势为E=BLv
回路中的电流大小为
由右手定则可知电流方向为从N到M
②导体棒在磁场中运动时,所受安培力大小为
由左手定则可知,安培力方向沿斜面向上
当导体棒的加速度为零时,速度最大
即:
可解得最大速度为
知识点
汽车自动控制刹车系统(ABS)的原理如图所示。铁质齿轮P与车轮同步转动,右端有一个绕有线圈的的磁体(极性如图),M是一个电流检测器。当车轮带动齿轮P转动时,靠近线圈的铁齿被磁化,使通过线圈的磁通量增大,铁齿离开线圈时又使磁通量减小,从而能使线圈中产生感应电流,感应电流经电子装置放大后即能实现自动控制刹车。齿轮从图示位置开始转到下一个铁齿正对线圈的过程中,通过M的感应电流的方向是
正确答案
解析
略
知识点
通电直导线a与圆形金属环b共面放置,相互绝缘,如图所示放置,当a通了电流,b中产生顺时针方向的感应电流,且b受到的合力向下,由此可知,直导线a中电流
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,均质均匀圆环半径略大于圆柱体半径,空间存在垂直于圆柱体表面沿半径向外的磁场,圆环所在位置的磁感应强度大小为B,甲图是磁场的剖面图,乙图是俯视图。圆环的质量为m,半径为r,给环以竖直向上的初速度v,圆环上升的最大高度为H,然后落回抛出点,此过程中
正确答案
解析
略。
知识点
如图是电磁冲击钻的原理示意图,若发现钻头M突然向右运动,则可能是( )
正确答案
解析
略
知识点
如图甲所示,质量为2kg的绝缘板静止在粗糙水平地面上,质量为1kg、边长为1m、电阻为0.1Ω的正方形金属框ABCD位于绝缘板上,E、F分别为BC、AD的中点。某时刻起在ABEF区域内有竖直向下的磁场,其磁感应强度B1的大小随时间变化的规律如图乙所示,AB边恰在磁场边缘以外;FECD区域内有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度B2=0.5T,CD边恰在磁场边缘以内。假设金属框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,两磁场均有理想边界,取g=10m/s2。则
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd,其所在平面与磁场方向垂直,导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上,导线框各边的电阻大小均为R。在导线框从图示位置开始以恒定速度v沿对角线方向进入磁场,到整个导线框离开磁场区域的过程中,下列说法中正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
如图甲所示,在2L≥x≥0的区域内存在着匀强磁场,磁场的方向垂直于xOy平面(纸面)向里,具有一定电阻的矩形线框abcd位于xOy平面内,线框的ab边与y轴重合,bc边长为L.令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象可能是图中的哪一个
正确答案
解析
略
知识点
20.如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中
正确答案
解析
略。
知识点
如图甲所示,在坐标系xOy中,有边长为L的正方形金属线框abcd,其对角线ac和y轴重合,顶点a位于坐标原点O处。在y轴右侧的第I象限内有一等腰直角三角形区域,直角边边长为L,底边的左端位于坐标原点O处,内有垂直纸面向里的匀强磁场。t=0时刻,线圈从图示位置沿cb方向,匀速穿过磁场区域。取ab
c
d
a为感应电流的正方向,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流i、ab间的电势差Uab。随时间t变化的图线应是下列
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,边长为2L的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.一个边长为L粗细均匀的正方形导线框abcd,其所在平面与磁场方向垂直,导线框的对角线与虚线框的对角线在一条直线上,导线框各边的电阻大小均为R.在导线框从图示位置开始以恒定速度沿对角线方向进入磁场,到整个导线框离开磁场区域的过程中,下列说法正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
如图所示,一水平放置的圆形通电线圈1固定,从上往下看,线圈1始终有逆时针方向的恒定电流,另一较小的圆形线圈2从1的正下方以一定的初速度竖直上抛,重力加速度为g,在上抛的过程中两线圈平面始终保持平行且共轴,则在线圈2从线圈1的正下方上抛至线圈1的正上方过程中( )
正确答案
解析
略
知识点
如图甲所示的电路中,螺线管的匝数匝、横截面积
、螺线管的导线电阻
;定值电阻
。穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度为B,在某段时间内其变化规律如图乙所示,规定磁感应强度B竖直向下的方向为正方向。则下列说法正确的是
正确答案
解析
根据法拉第电磁感应定律:E==n•S
, 代入数据解得:E=5000×2×10-3×
=1V,A正确.电路中的电流稳定后,根据闭合电路欧姆定律得I=
=0.1(A),根据P=I2R1求得 P=4×10-2W,B错误。根据楞次定律知,从上向下看电流方向为逆时针,电容器的下极板带正电,C错误。断开开关S后,电容器放电,一段时间内,流经R2的电流方向由下而上,D正确。本题选AD。
知识点
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