1. 第四章电磁感应 4 法拉第电磁感应定律 A 级掌握基础 1 通过单匝闭合线圈的磁通量总是每秒均匀增加 2 Wb,则线圈 A 中的感应电动势增加 2 Wb每秒,线圈VB中的感应电动势每秒增加2Wb。 电动势每秒减少 2。 VC线圈中的感应电动势始终为2V。VD线圈中的感应电动势始终为一定值,但由于线圈有电阻,所以电动势小于2V。分析:由En:常数, n1,故E2 V。 答案:C2 下列说法正确选项是:导体相对于磁场运动,导体中一定会产生感应电流。 B导体会切割磁力线,导体中必然会产生感应电流。 CA闭合电路将切割磁场中的磁力线。 电路中必然存在感应电流D。 通过闭合线圈的磁通量发生变化。 电路中必然存在感应电流。 分析:只要通过电路的磁通量发生变化,导体就会发生变化。
2. 产生感应电动势。 假设电路闭合,就会产生感应电流,所以D是正确的。 由于不能确定线圈是否闭合,所以A、B都是错误的。 当闭合电路运动切割磁场中的磁力线时,如果通过电路时磁通量不发生变化,则不会产生感应电动势,也不会产生感应电流,所以C是错误的。 答案:D3 如图所示,在磁感应强度为B、方向垂直于纸张的均匀磁场中,金属杆MN与金属导轨匀速向右滑动v,MN中产生的感应电动势为E1; 假设磁感应强度增加到2B,其他条件不变,则MN中产生的感应电动势变为E2。 那么电流通过电阻R和E1的方向E1E2与E2的比值分别为Aca、21Bac、21Cac、12Dca、12。 分析:由右手测定可知,MN中产生的感应电流方向为NM,则通过电阻R
3. 电流方向为交流。 MN产生的感应电动势的公式为EBLv。 如果其他条件不变,且E与B成正比,则可得。 答案:C4 选择题 单匝矩形线圈在均匀磁场中作匀速运动,旋转轴垂直。 关于磁场法拉第电磁感应原理,假设线圈包围的区域内的磁通量随时间变化如下图所示,那么在OD过程中,线圈A感应的电动势在时间O时最大,电动势线圈 B 在 D 时刻感应的电动势为零,线圈 A 在 D 时刻感应的电动势为零,线圈 D 在 D 时刻感应的电动势最大。 从 O 到 D 时间内的平均感应电动势为0.4V。分析:根据法拉第电磁感应定律,线圈从O到D的平均感应电动势为0.4V。根据感应电动势的物理意义,感应电动势的大小与到磁通量。 磁通量的大小与磁通量的变化之间没有必然的关系。 它仅由磁通量的变化率决定,任意时刻的磁通量变化率就是-t图像上该时刻的切线。
4.斜率,不难看出O点切线的斜率最大,D点切线的斜率最小,为零,所以选项A、B的正确答案, D:ABD5 将一个矩形线框置于均匀磁场中,线框平面与磁场方向垂直,首先保持线框面积不变,均匀增加磁力在1秒内将感应强度增加到原来的两倍,然后保持增加的磁感应强度不变,然后在1秒内更换线框。 两道工序中 的面积均匀减小到原来的一半,线框内感应电动势的比值为 A。 B1C2 D4 分析:假设原来的磁感应强度为 B,则 的面积线框为S,1s内第一次将磁感应强度增大到原来值的2倍,即到2B,感应电动势为E1; 第二次,1s内将线框面积均匀缩小到原来值的一半,即变成S,感应电动势为E2,所以有1,选项B正确答案:BB级天赋6 -长方形
5、线圈abcd位于随时间变化的均匀磁场中。 磁场方向垂直于线圈所在平面并向内,如图A所示。磁感应强度B随时间t的变化规律如图B所示。I表示线圈中的值。 在感应电流图A中,线圈上的箭头方向为电流的正方向。 能够正确表示线圈中电流I随时间t的变化的是分析:磁感应强度在01s内均匀增加。 根据电磁感应的楞次定律和法拉第定律可以得出,感应电流逆时针方向为负值,并且具有恒定值。 A、B都是错误的; 4 5 s内磁感应强度恒定,通过线圈abcd的磁通量不变,没有感应电流,D错误。 答案:C7 多项 选择下图。 矩形金属框架的三个垂直边ab、cd、ef的长度均为L,电阻均为R。其他电阻不计。 框架以匀速 v 平移,并穿过磁感应强度为 B 的均匀磁场。设 ab,cd,
6、当ef的三边依次进入磁场时,ab边两端的电压分别为U1、U2、U3。 那么下列判断结果正确选项是分析:当ab进入磁场时,I,则。 当cd也进入磁场时,I ,U2EI·BLv。 当三边进入磁场时,U3BLv。 应选择选项A和B。 正确答案:AB8 面积S为0.2平方米、匝数n为100的圆形线圈处于下图所示的磁场中。 磁感应强度随时间t B 的变化规律为0.02t T,R 为3,C 为30 F,线圈电阻r 为1。求: 1、通过R 的电流大小和方向; 2、电容所带电荷量分析: 1、根据楞次定律,随着数值增大,线圈中感应电流的方向为逆时针方向,因此流经R的电流方向为ba,
7、感应电动势×0.2×0.02 V04 V,则感应电流I A0.1 A.2电容两端电压。1×3 V0.3 V,电容所带电荷量×106×0.3 C9 ×106 C.9 如下图所示,将两条足够长的光滑金属导轨垂直放置,间距为L。在两条导轨上连接一个理想的电流表。 均匀磁场垂直于轨道平面。 质量为 m、有效电阻为 R 的导体棒位于距磁场上边界一定距离处。 导体棒在h处静态释放并进入磁场后,流过电流表的电流逐渐减小,最终稳定在I。在整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,始终保持一定的电流。程度。 不考虑导轨的阻力,求: 1.磁感应强度B的大小; 2 电流稳定后,导体棒移动
8、速度v的大小; 3 流过电流表的电流最大值Im。 分析: 1 电流稳定后,导体棒匀速运动:BILmg法拉第电磁感应原理,解为: B。 2 感应电动势 EBLv,感应电流 I,解为: v.3 由题可知知道导体棒刚进入磁场时速度最大。 让它成为虚拟机。 机械能守恒mvmgh。 感应电动势的最大值和感应电流的最大值为Im。 解决方案是:Im.10如图A所示,不考虑阻力的平行金属导轨与水平面成37°角放置。 导轨之间的距离为L1米。 上端连接电阻R3。 虚线OO下方是垂直于导轨平面的均匀磁场。 现在将质量 m0.1 kg 和电阻 r1 的金属杆 ab 从垂直导轨 OO 上方某处释放。 杆向下滑动时始终与导轨垂直并保持良好的接触。 杆下滑过程中的vt图像如图B所示。
9. 10 m/s2 求:图A 图B 1 磁感应强度B; 2 棒在磁场中向下滑动0.1 s 过程中电阻R 产生的热量分析:1 由图B am/s25 m/s201 s 前得到,由牛顿第二定律有mgsin fma。 将数据代入f0.1,N01 s后N01匀速运动,mgsin fFA0。 由此可得 B T2 T.2I A0.25 .252×3×0.1 J J.11 均匀磁场 .2 T 的磁感应强度 B0,磁场宽度为 l3 m,边长方形金属框架的直径为adl1 m,每边的电阻为r0.2。 金属框架以v10米/秒的恒定速度通过磁场区域,其平面始终保持在磁力线方向。 垂直,如下图所示: 1. 画出穿过磁场区域的金属框架。
10. 框架内感应电流It图; 2. 画出ab两端电压的Ut图。 分析:线架的运动过程分为三个阶段:第一阶段,cd相当于电源,ab相当于外部电路; 第二级,cd、ab开路时相当于两个并联电源; 第三级,ab相当于电源,cd相当于外部电路。 如下图所示,第一级有I12.5A,感应电流方向相反。 顺时针方向,持续时间为:t1s0.1s。 ab两端电压为:U1I1·r2.5×0.2 V0.5 V。第二阶段有:I20,V,t20.2 s。 第三级阶段有I32.5A,感应电流方向为顺时针U3I3×3r1.5V英语作文,t30.1s。 指定逆时针方向为电流正方向,因此ab两端的It图像和Ut图像如下所示 y