1. 第四章電磁感應 4 法拉第電磁感應定律 A 級掌握基礎 1 通過單匝閉合線圈的磁通量總是每秒均勻增加 2 Wb,則線圈 A 中的感應電動勢增加 2 Wb每秒,線圈VB中的感應電動勢每秒增加2Wb。 電動勢每秒減少 2。 VC線圈中的感應電動勢始終為2V。VD線圈中的感應電動勢始終為一定值,但由于線圈有電阻,所以電動勢小于2V。分析:由En:常數, n1,故E2 V。 答案:C2 下列說法正確選項是:導體相對于磁場運動,導體中一定會產生感應電流。 B導體會切割磁力線,導體中必然會產生感應電流。 CA閉合電路將切割磁場中的磁力線。 電路中必然存在感應電流D。 通過閉合線圈的磁通量發生變化。 電路中必然存在感應電流。 分析:只要通過電路的磁通量發生變化,導體就會發生變化。
2. 產生感應電動勢。 假設電路閉合,就會產生感應電流,所以D是正確的。 由于不能確定線圈是否閉合,所以A、B都是錯誤的。 當閉合電路運動切割磁場中的磁力線時,如果通過電路時磁通量不發生變化,則不會產生感應電動勢,也不會產生感應電流,所以C是錯誤的。 答案:D3 如圖所示,在磁感應強度為B、方向垂直于紙張的均勻磁場中,金屬桿MN與金屬導軌勻速向右滑動v,MN中產生的感應電動勢為E1; 假設磁感應強度增加到2B,其他條件不變,則MN中產生的感應電動勢變為E2。 那么電流通過電阻R和E1的方向E1E2與E2的比值分別為Aca、21Bac、21Cac、12Dca、12。 分析:由右手測定可知,MN中產生的感應電流方向為NM,則通過電阻R
3. 電流方向為交流。 MN產生的感應電動勢的公式為EBLv。 如果其他條件不變,且E與B成正比,則可得。 答案:C4 選擇題 單匝矩形線圈在均勻磁場中作勻速運動,旋轉軸垂直。 關于磁場法拉第電磁感應原理,假設線圈包圍的區域內的磁通量隨時間變化如下圖所示,那么在OD過程中,線圈A感應的電動勢在時間O時最大,電動勢線圈 B 在 D 時刻感應的電動勢為零,線圈 A 在 D 時刻感應的電動勢為零,線圈 D 在 D 時刻感應的電動勢最大。 從 O 到 D 時間內的平均感應電動勢為0.4V。分析:根據法拉第電磁感應定律,線圈從O到D的平均感應電動勢為0.4V。根據感應電動勢的物理意義,感應電動勢的大小與到磁通量。 磁通量的大小與磁通量的變化之間沒有必然的關系。 它僅由磁通量的變化率決定,任意時刻的磁通量變化率就是-t圖像上該時刻的切線。
4.斜率,不難看出O點切線的斜率最大,D點切線的斜率最小,為零,所以選項A、B的正確答案, D:ABD5 將一個矩形線框置于均勻磁場中,線框平面與磁場方向垂直,首先保持線框面積不變,均勻增加磁力在1秒內將感應強度增加到原來的兩倍,然后保持增加的磁感應強度不變,然后在1秒內更換線框。 兩道工序中 的面積均勻減小到原來的一半,線框內感應電動勢的比值為 A。 B1C2 D4 分析:假設原來的磁感應強度為 B,則 的面積線框為S,1s內第一次將磁感應強度增大到原來值的2倍,即到2B,感應電動勢為E1; 第二次,1s內將線框面積均勻縮小到原來值的一半,即變成S,感應電動勢為E2,所以有1,選項B正確答案:BB級天賦6 -長方形
5、線圈abcd位于隨時間變化的均勻磁場中。 磁場方向垂直于線圈所在平面并向內,如圖A所示。磁感應強度B隨時間t的變化規律如圖B所示。I表示線圈中的值。 在感應電流圖A中,線圈上的箭頭方向為電流的正方向。 能夠正確表示線圈中電流I隨時間t的變化的是分析:磁感應強度在01s內均勻增加。 根據電磁感應的楞次定律和法拉第定律可以得出,感應電流逆時針方向為負值,并且具有恒定值。 A、B都是錯誤的; 4 5 s內磁感應強度恒定,通過線圈abcd的磁通量不變,沒有感應電流,D錯誤。 答案:C7 多項 選擇下圖。 矩形金屬框架的三個垂直邊ab、cd、ef的長度均為L,電阻均為R。其他電阻不計。 框架以勻速 v 平移,并穿過磁感應強度為 B 的均勻磁場。設 ab,cd,
6、當ef的三邊依次進入磁場時,ab邊兩端的電壓分別為U1、U2、U3。 那么下列判斷結果正確選項是分析:當ab進入磁場時,I,則。 當cd也進入磁場時,I ,U2EI·BLv。 當三邊進入磁場時,U3BLv。 應選擇選項A和B。 正確答案:AB8 面積S為0.2平方米、匝數n為100的圓形線圈處于下圖所示的磁場中。 磁感應強度隨時間t B 的變化規律為0.02t T,R 為3,C 為30 F,線圈電阻r 為1。求: 1、通過R 的電流大小和方向; 2、電容所帶電荷量分析: 1、根據楞次定律,隨著數值增大,線圈中感應電流的方向為逆時針方向,因此流經R的電流方向為ba,
7、感應電動勢×0.2×0.02 V04 V,則感應電流I A0.1 A.2電容兩端電壓。1×3 V0.3 V,電容所帶電荷量×106×0.3 C9 ×106 C.9 如下圖所示,將兩條足夠長的光滑金屬導軌垂直放置,間距為L。在兩條導軌上連接一個理想的電流表。 均勻磁場垂直于軌道平面。 質量為 m、有效電阻為 R 的導體棒位于距磁場上邊界一定距離處。 導體棒在h處靜態釋放并進入磁場后,流過電流表的電流逐漸減小,最終穩定在I。在整個運動過程中,導體棒與導軌接觸良好,始終保持一定的電流。程度。 不考慮導軌的阻力,求: 1.磁感應強度B的大小; 2 電流穩定后,導體棒移動
8、速度v的大小; 3 流過電流表的電流最大值Im。 分析: 1 電流穩定后,導體棒勻速運動:BILmg法拉第電磁感應原理,解為: B。 2 感應電動勢 EBLv,感應電流 I,解為: v.3 由題可知知道導體棒剛進入磁場時速度最大。 讓它成為虛擬機。 機械能守恒mvmgh。 感應電動勢的最大值和感應電流的最大值為Im。 解決方案是:Im.10如圖A所示,不考慮阻力的平行金屬導軌與水平面成37°角放置。 導軌之間的距離為L1米。 上端連接電阻R3。 虛線OO下方是垂直于導軌平面的均勻磁場。 現在將質量 m0.1 kg 和電阻 r1 的金屬桿 ab 從垂直導軌 OO 上方某處釋放。 桿向下滑動時始終與導軌垂直并保持良好的接觸。 桿下滑過程中的vt圖像如圖B所示。
9. 10 m/s2 求:圖A 圖B 1 磁感應強度B; 2 棒在磁場中向下滑動0.1 s 過程中電阻R 產生的熱量分析:1 由圖B am/s25 m/s201 s 前得到,由牛頓第二定律有mgsin fma。 將數據代入f0.1,N01 s后N01勻速運動,mgsin fFA0。 由此可得 B T2 T.2I A0.25 .252×3×0.1 J J.11 均勻磁場 .2 T 的磁感應強度 B0,磁場寬度為 l3 m,邊長方形金屬框架的直徑為adl1 m,每邊??的電阻為r0.2。 金屬框架以v10米/秒的恒定速度通過磁場區域,其平面始終保持在磁力線方向。 垂直,如下圖所示: 1. 畫出穿過磁場區域的金屬框架。
10. 框架內感應電流It圖; 2. 畫出ab兩端電壓的Ut圖。 分析:線架的運動過程分為三個階段:第一階段,cd相當于電源,ab相當于外部電路; 第二級,cd、ab開路時相當于兩個并聯電源; 第三級,ab相當于電源,cd相當于外部電路。 如下圖所示,第一級有I12.5A,感應電流方向相反。 順時針方向,持續時間為:t1s0.1s。 ab兩端電壓為:U1I1·r2.5×0.2 V0.5 V。第二階段有:I20,V,t20.2 s。 第三級階段有I32.5A,感應電流方向為順時針U3I3×3r1.5V英語作文,t30.1s。 指定逆時針方向為電流正方向,因此ab兩端的It圖像和Ut圖像如下所示 y