- 电磁感应现象的两类情况
- 共2344题
如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间，则此粒子带________电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，带电量为q，则磁感强度的变化率为______.(设线圈的面积为S)
正确答案
负，mgd/nqs
当磁场均匀增加时，由楞次定律可判断上极板带正电．
所以平行板电容器的板间的电场方向向下，带电粒子受重力和电场力平衡，粒子带负电．
带电粒子受重力和电场力平衡得：
mg=F
磁感应强度的变化率
在一起的线圈 A 与 B 如图甲,当给线圈 A 通以图乙电流(规定由进入 b 流出为电流正方向)时,则线圈B两端电压变化图为
正确答案
A
分析：根据右手螺旋定则判断出线圈A产生的磁场极性．
由于产生原磁场的电流在增大，根据楞次定律判断线圈B中感应电流方向，
根据法拉第地磁感应定律得出感应电动势的大小不变．
解：规定由a进入b流出为电流正方向，0-1s，电流为正值，随时间均匀增大，根据右手螺旋定则判断出线圈A产生的磁场左端是N极，右端是S极，由于产生原磁场的电流在增大所以原磁场穿过线圈B的磁通量均匀增大，根据楞次定律判断出线圈B中感应电流方向是从c经过电压表再经过d，也就是在图中电压为正值．
根据法拉第地磁感应定律得出产生的感应电动势为不变，为定值．
同理依次求出1-4s过程中电压变化情况．
故选A．
在两根相距d=10cm的平行光滑长导轨的一端，接有一个电容量C=50μF的电容器，垂直导轨放置一根金属棒，整个装置处于方向垂直纸面向内，B=2×10-4T的匀强磁场中．当金属棒以恒定速度v=5m/s向右滑动时，电容器的带电量Q=______，上极板量呈现_____电（填正或负）．
正确答案
电容器的带电量Q=
故答案为：
如图所示，两条平行的金属导轨MP、NQ与水平面夹角为
（1）磁场的方向；
（2）S与1接通时，导体棒的发热功率；
（3）当开关S与2接通后，导体棒ab在运动过程中，单位时间（1s）内扫过的最大面积。
正确答案
（1）由于导体棒处于平衡状态，可知安培力沿斜面向上，由左手定则可得磁场的方向垂直斜面向下。 （3分）
（2）当S与1接通时
导体棒上的电流
导体棒的发热功率
（3）S与1接通时，导体棒平衡有：
S与2接通后，导体棒切割磁感线产生电流，最后匀速运
匀速运动时
得单位时间扫过最大面积为
略
.如图17－124所示，导轨是水平的，其间距L1＝0.5m，ab杆与左端的距离L2＝0.8m，由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω．方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B＝1T，滑轮下挂一重物质量为0.04kg,ab杆与导轨的摩擦不计，现使磁场以
正确答案
5s
重物刚好离开地面时mg=FA
因为FA=BIL1
由题知B=B0+
据欧姆定律I=E/R
S=L1L2
t=5s
如图，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好。整个装置放在竖直向下的匀强磁场中，磁感强度B=0.4T。已知PQ与MN间的距离为L=0.5m，电阻R1=2Ω，R2＝4Ω，其余电阻均忽略不计，若使ab以v=5m/s的速度向右匀速运动，作用于ab的外力大小为________N，R1上消耗的电热功率为________W。（不计摩擦）
正确答案
ab棒上产生的电动势为E=BLv=0.4×0.5×5=1V，R1和R2并联之后的总电阻为
故答案为：0.15 0.5
如图12-59所示，MN、PQ是两根足够长固定的平行金属导轨，其间距为L，导轨平面与水平面的夹角为α.在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方向的匀强磁场，磁感应强度为B，在导轨的M、P端连接一阻值为R的电阻，一根垂直于导轨放置的金属棒ab，质量为m，从静止释放沿导轨下滑，已知ab与导轨间的动摩擦因数为μ.
图12-59
（1）分析ab棒下滑过程中的运动性质，画出其受力示意图.
（2）求ab棒的最大速度.
正确答案
（1）ab棒做初速为零、加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时速度最大，最后做匀速直线运动．图见解析.（2）
（1）ab下滑做切割磁感线运动，产生的感应电流方向垂直于纸面指向读者，受力如图所示，受到重力mg、支持力N、摩擦力f、安培力F四个力的作用；随着速度的增大，感应电流在增大，安培力也在逐渐增大，而合外力在逐渐减小，加速度就逐渐减小．故ab棒做初速为零、加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为零时速度最大，最后做匀速直线运动．
（2）设当棒的速度为v时，感应电动势为E，电路中的电流为I，则E=BLv．
I=
由牛顿第二定律得mgsinα-F-μmgcosα=ma．
解得：a=g(sinα-μcosα)-
当加速度为零时速度最大，设为vm，则vm=
光滑金属圆环的圆心为o，金属棒oa、ob可以绕o在环上转动，垂直环面向内有一匀强磁场，如图所示．外力使oa逆时针方向转动，则ob将_______转动．
正确答案
逆时针
外力使oa逆时针方向转动，致使磁通量发生改变，故回路中产生感应电流，有由o到b的感应电流，根据左手定则，可知ob棒受安培力作用，逆时针转动
故答案为：逆时针
如图是用来做电磁感应实验装置的示意图，当闭合开关S时，发现电流表的指针向右偏转了一下后又回到中央位置，现继续进行实验：
（1）把原线圈A插入副线圈B的过程中，电流表的指针将 。
（2）原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片向左迅速移动的过程中，电流表的指针将 。
正确答案
（1）向右，（2）向左
当闭合开关S时，B线框中磁通量增加，发现电流表的指针向右偏转了一下后又回到中央位置，
（1） 把原线圈A插入副线圈B的过程中，B线框中磁通量也增加，所以电流表的指针向右偏
（2） 原、副线圈保持不动，把变阻器滑动片向左迅速移动的过程中，源电流减小，则磁场减弱，所以B线框磁通量减小，所以电流表的指针将向左偏
面积是0.2 cm2的导线框处于磁感应强度为0.4 T的匀强磁场中，当框面与磁场垂直时，穿过导体线框的磁通量是_______ ；当线框面与磁场平行时，穿过导体线框的磁通量是_______ ．
正确答案
在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS．当线圈与磁场平行时，磁通量Φ=0．
解：由题，导线环的面积S=0.2cm2，匀强磁场磁感应强度B=0.4T，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量Φ=BS=0.4×0.002Wb=0.0008Wb．当导线环转过90°时，环面与磁场平行时，没有磁感穿过环面，穿过环面的磁通量为0．
点评：本题求两种特殊情况下的磁通量，可以根据磁通量一般公式Φ=BSsinα（α是磁场与线圈平面的夹角）分析理解．
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