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电磁感应和楞次定律(老师讲义)

电磁感应和楞次定律(老师讲义)
电磁感应和楞次定律(老师讲义)

第10讲电磁感应和楞次定律

知识点睛

一、电磁感应现象

1.产生感应电流的条件

感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。

以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。

当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件,不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。

2.感应电动势产生的条件。

感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。

这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。

二、楞次定律

1.楞次定律

感应电流总具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

楞次定律解决的是感应电流的方向问题。它关系到两个磁场:感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场)。前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。

2.对“阻碍”意义的理解:

(1)阻碍原磁场的变化。“阻碍”不是阻止,而是“延缓”,感应电流的磁场不会阻止原磁场的变化,只能使原磁场的变化被延缓或者说被迟滞了,原磁场的变化趋势不会改变,不会发生逆转.

(2)阻碍的是原磁场的变化,而不是原磁场本身,如果原磁场不变化,即使它再强,也不会产生感应电流.

(3)阻碍不是相反.当原磁通减小时,感应电流的磁场与原磁场同向,以阻碍其减小;当磁体远离导体运动时,导体运动将和磁体运动同向,以阻碍其相对运动.

(4)由于“阻碍”,为了维持原磁场的变化,必须有外力克服这一“阻碍”而做功,从而导致其它形式的能转化为电能.因此楞次定律是能量转化和守恒定律在电磁感应中的体现.

3.楞次定律的具体应用

(1)从“阻碍磁通量变化”的角度来看,由磁通量计算式Φ=BS sinα可知,磁通量变化ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:

①S、α不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB?S sinα

②B、α不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS?B sinα

③B、S不变,α改变,这时ΔΦ=BS(sinα2-sinα1)

当B、S、α中有两个或三个一起变化时,就要分别计算Φ1、Φ2,再求Φ2-Φ1了。

(2)从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。又由于是由相对运动引起的,所以只能是机械能减少转化为电能,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。

(3)从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。

在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。

4.右手定则。

对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况,右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。这时,用右手定则更方便一些。

5.楞次定律的应用步骤

楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:①确定原磁场方向;②判定原磁场如何变化(增大还是减小);③确定感应电流的磁场方向(增反减同);④根据安培定则判定感应电流的方向。

6.解法指导:

(1)楞次定律中的因果关联

楞次定律所揭示的电磁感应过程中有两个最基本的因果联系,一是感应磁场与原磁场磁通量变化之间的阻碍与被阻碍的关系,二是感应电流与感应磁场间的产生和被产生的关系.抓住“阻碍”和“产生”这两个因果关联点是应用楞次定律解决物理问题的关键.

(2)运用楞次定律处理问题的思路

(a)判断感应电流方向类问题的思路

运用楞次定律判定感应电流方向的基本思路可归结为:“一原、二感、三电流”,即为:

①明确原磁场:弄清原磁场的方向及磁通量的变化情况.

②确定感应磁场:即根据楞次定律中的"阻碍"原则,结合原磁场磁通量变化情况,确定出感应电流产生的感应磁场的方向.

③判定电流方向:即根据感应磁场的方向,运用安培定则判断出感应电流方向.

(b )判断闭合电路(或电路中可动部分导体)相对运动类问题的分析策略

在电磁感应问题中,有一类综合性较强的分析判断类问题,主要讲的是磁场中的闭合电

路在一定条件下产生了感应电流,而此电流又处于磁场中,受到安培力作用,从而使闭合电路或电路中可动部分的导体发生了运动.(如例2)对其运动趋势的分析判断可有两种思路方法:

①常规法:

据原磁场(B 原方向及ΔΦ情况)????→?楞次定律确定感应磁场(B 感方向)????→

?安培定则判断感应电流(I 感方向)????→?左手定则导体受力及运动趋势.

②效果法

由楞次定律可知,感应电流的“效果”总是阻碍引起感应电流的“原因”,深刻理解“阻

碍”的含义.据"阻碍"原则,可直接对运动趋势作出判断,更简捷、迅速.

三、法拉第电磁感应定律

1.法拉第电磁感应定律 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t k

E ??Φ=,在国际单位制中可以证明其中的k =1,所以有t E ??Φ=。对于n 匝线圈有t

n E ??Φ=。 在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下,由法拉第电磁感应定律可推出感应电动势

的大小是:E=BLv sin α(α是B 与v 之间的夹角)。

2.转动产生的感应电动势

⑴转动轴与磁感线平行。如图磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直于纸面向外,

长L 的金属棒oa 以o 为轴在该平面内以角速度ω逆时针匀速转动。求金属棒中

的感应电动势。在用导线切割磁感线产生感应电动势的公式时注意其中的速度v

应该是平均速度,即金属棒中点的速度。

22

12L B L BL E ωω=?= ⑵线圈的转动轴与磁感线垂直。如图矩形线圈的长、宽分别为L 1、L 2,所围面积为S ,向右的匀强磁场的磁感应强度为B ,线圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动。线

圈的ab 、cd 两边切割磁感线,产生的感应电动势相加可得E=BS ω。如果

o a

v

线圈由n 匝导线绕制而成,则E=nBS ω。从图示位置开始计时,则感应电动势的即时值为e=nBS ωcos ωt 。该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关(但是轴必须与B 垂直)。 实际上,这就是交流发电机发出的交流电的即时电动势公式。

四、感应电量的计算

根据法拉第电磁感应定律,在电磁感应现象中,只要穿过闭合电路的磁通

量发生变化,闭合电路中就会产生感应电流。设在时间?t 内通过导线截

面的电量为q ,则根据电流定义式I q t =/?及法拉第电磁感应定律t n E ??Φ=/,得:

R

n t t R n t R E t I q ?Φ=????Φ=??=??= 如果闭合电路是一个单匝线圈(n =1),则q R

=?Φ. 上式中n 为线圈的匝数,?Φ为磁通量的变化量,R 为闭合电路的总电阻。

可见,在电磁感应现象中,只要穿过闭合电路的磁通量发生变化,闭合电路中就会产生

感应电流,在时间?t 内通过导线截面的电量q 仅由线圈的匝数n 、磁通量的变化量?Φ和闭合电路的电阻R 决定,与发生磁通量的变化量的时间无关。

因此,要快速求得通过导体横截面积的电量q ,关键是正确求得磁通量的变化量?Φ。磁通量的变化量?Φ是指穿过某一面积末时刻的磁通量Φ2与穿过这一面积初时刻的磁通量Φ1之差,即?ΦΦΦ=-21。在计算?Φ时,通常只取其绝对值,如果Φ2与Φ1反向,那么Φ2与Φ1的符号相反。

线圈在匀强磁场中转动,产生交变电流,在一个周期内穿过线圈的磁通量的变化量?Φ=0,故通过线圈的电量q =0。

穿过闭合电路磁通量变化的形式一般有下列几种情况:

(1)闭合电路的面积在垂直于磁场方向上的分量S 不变,磁感应强度B 发生变化时,?Φ?=?B S ;

(2)磁感应强度B 不变,闭合电路的面积在垂直于磁场方向上的分量S 发生变化时,?Φ?=?B S ;

(3)磁感应强度B 与闭合电路的面积在垂直于磁场方向的分量S

均发生变化时,

?ΦΦΦ

=-

。下面举例说明:

21

例题精讲

【例1】[B]一平面线圈用细杆悬于P点,开始时细杆处于水平位置,释放后让它在如图所示的匀强磁场中运动,已知线圈平面始终与纸面垂直,当线圈第一次通过位置Ⅰ和位置Ⅱ时,顺着磁场的方向看去,线圈中的感应电流的方向分别为

位置Ⅰ位置Ⅱ

(A)逆时针方向逆时针方向

(B)逆时针方向顺时针方向

(C)顺时针方向顺时针方向

(D)顺时针方向逆时针方向

命题意图:考查对楞次定律的理解应用能力及逻辑推理能力.

[解析]:解题方法与技巧:线圈第一次经过位置Ⅰ时,穿过线圈的磁通量增加,由楞次定律,线圈中感应电流的磁场方向向左,根据安培定则,顺着磁场看去,感应电流的方向为逆时针方向.当线圈第一次通过位置Ⅱ时,穿过线圈的磁通量减小,可判断出感应电流为顺时针方向,故选项B正确.

【例2】[C]如图所示,有两个同心导体圆环。内环中通有

顺时针方向的电流,外环中原来无电流。当内环中电流逐

渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?

[解析]:由于磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线

条数和内环外向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围

面积内(应该包括内环内的面积,而不只是环形区域的面积)的总磁通向里、增大,所以外环中感应电流磁场的方向为向外,由安培定则,外环中感应电流方向为逆时针。

【例3】[B]如图,线圈A中接有如图所示电源,线圈B有一半面积处在线圈A中,两线圈平行但不接触,则当开关S闭和瞬间,线圈B中的感应电流的情况是:()

A.无感应电流B.有沿顺时针的感应电流

C.有沿逆时针的感应电流D.无法确定

解:当开关S 闭和瞬间,线圈A 相当于环形电流,其内部磁感线方向向里,其外部磁

感线方向向外。线圈B 有一半面积处在线圈A 中,则向里的磁场与向外的磁场同时增大。这时就要抓住主要部分。由于所有向里的磁感线都从A 的内部穿过,所以A 的内部向里的磁感线较密, A 的外部向外的磁感线较稀。这样B 一半的面积中磁感线是向里且较密,另一半面积中磁感线是向外且较稀。主要是以向里的磁感线为主,即当开关S 闭和时,线圈B 中的磁通量由零变为向里,故该瞬间磁通量增加,则产生的感应电流的磁场应向外,因此线圈B 有沿逆时针的感应电流。答案为C 。 【例4】[C]: 如图所示,O 1O 2是矩形导线框abcd 的对称轴,其左方有匀

强磁场。以下哪些情况下abcd 中有感应电流产生?方向如何? A.将abcd 向纸外平移 B.将abcd 向右平移 C.将abcd 以ab 为轴转动60° D.将abcd 以cd 为轴转动60° [解析]:A 、C 两种情况下穿过abcd 的磁通量没有发生变化,无感应电流产生。B 、D 两种情况下原磁通向外,减少,感应电流磁场向外,感应电流方向为abcd 。

【例6】[B]:如图所示装置中,cd 杆原来静止。当ab 杆做如下那些运动时,cd 杆将向右移动?

A.向右匀速运动

B.向右加速运动

C.向左加速运动

D.向左减速运动

[解析]:.ab 匀速运动时,ab 中感应电流恒定,L 1中磁通量不变,穿过L 2的磁通量不变化,L 2中无感应电流产生,cd 保持静止,A 不正确;ab 向右加速运动时,L 2中的磁通量向下,增大,通过cd 的电流方向向下,cd 向右移动,B 正确;同理可得C 不正确,D 正确。选B 、D

【例7】[B]:如图所示,长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。求:将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场的过程中,⑴拉力F 大小; ⑵拉力的功率P ; ⑶拉力做的功W ; ⑷线圈中产生的电热Q ;⑸通过线圈某一截面的电荷量q 。

[解析]:这是一道基本练习题,要注意要注意所用的边长究竟是L 1还是L 2 ,还应该思考一下所求的各物理量与速度v 之间有什么关系。 ⑴v R v L B F BIL F R E I v BL E ∝=∴===2

2222,,, ⑵22

22

2v R v L B Fv P ∝== ⑶v R v

L L B FL W ∝==12

221

⑷v W Q ∝=

⑸ R

t R E t I q ?Φ==?=与v 无关 特别要注意电热Q 和电荷q 的区别,其中R

q ?Φ=与速度无关!(这个结论以后经常会遇到)。

【例8】[B]:如图所示,竖直放置的U 形导轨宽为L ,上端串有电阻R (其余

导体部分的电阻都忽略不计)。磁感应强度为B 的匀强磁场方向垂直于纸面向

外。金属棒ab 的质量为m ,与导轨接触良好,不计摩擦。从静止释放后ab 保

持水平而下滑。试求ab 下滑的最大速度v m

[解析]:释放瞬间ab 只受重力,开始向下加速运动。随着速度的增大,感应电

动势E 、感应电流I 、安培力F 都随之增大,加速度随之减小。当F 增大到F=mg

时,加速度变为零,这时ab 达到最大速度。 由mg R v L B F m ==22,可得22L

B mgR v m = 【例9】[B]: 如图所示,xoy 坐标系y 轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度均为B ,一个围成四分之一圆形的导体环oab ,其圆心在原点o ,半径为R ,开始时在第一象限。从t =0起绕o 点以角速度ω逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势E 随时间t 而变的函数图象(以顺时针电动势为正)。

[解析]:开始的四分之一周期内,oa 、ob 中的感应电动势

方向相同,大小应相加;第二个四分之一周期内穿过线

圈的磁通量不变,因此感应电动势为零;第三个四分之

一周期内感应电动势与第一个四分之一周期内大小相同

而方向相反;第四个四分之一周期内感应电动势又为零。

感应电动势的最大值为E m =BR 2ω,周期为T =2π/ω,图象如右。

【例10】[A]:如图所示,水平面上固定有平行导轨,磁感应强度为B

的匀强磁场方向竖直向下。同种合金做的导体棒ab 、cd 横截面积之

比为2∶1,长度和导轨的宽均为L ,ab 的质量为m ,电阻为r ,开

始时ab 、cd 都垂直于导轨静止,不计摩擦。给ab 一个向右的瞬时冲

量I ,在以后的运动中,cd 的最大速度v m 、最大加速度a m 、产生的电

热各是多少?

[解析]:给ab 冲量后,ab 获得速度向右运动,回路中产生感应电流,cd 受安培力作用而加速,ab 受安培力而减速;当两者速度相等时,都开始做匀速运动。所以开始时cd 的加速度最大,最终cd

的速度最大。全过程系统动能的损失都转化为电能,电能又转化为内能。由

于ab 、cd 横截面积之比为2∶1,所以电阻之比为1∶2,根据Q=I 2Rt ∝R ,所以cd 上产生的电热应该是回路中产生的全部电热的2/3。又根据已知得ab 的初速度为v 1=I/m ,因此有:

2

/,,2,1m F a BLI F r r E I BLv E m ==+== ,解得r m I L B a m 22232=。最后的共同速度为v m =2I/3m ,系统动能损失为ΔE K =I 2/ 6m ,其中cd 上产生电热Q=I 2/ 9m

【例11】[B]:如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从如图所示的位置匀速拉出匀强磁场。若第一次用0.3s 时间拉出,外力所做的功为W 1,通过导线截面的电量为q ;第二次用09.s 时间拉出,外力所做的功为W 2,通过导线截面的电量为q 2,则( )

A. W W q q 1212<<,

B. W W q q 1212<=,

C. W W q q 1212>=,

D. W W q q 1212>>, [解析]:设线框长为L 1,宽为L 2,第一次拉出速度为V 1,第二次拉出速度为V 2,则V 1=3V 2。匀速拉出磁场时,外力所做的功恰等于克服安培力所做的功,有

R V L L B L L BI L F W /112

22121111==?=,

同理 R V L L B W /212222=, 故W 1>W 2;

又由于线框两次拉出过程中,磁通量的变化量相等,即?Φ?Φ12=,

由q R =?Φ/,得:q q 12=

故正确答案为选项C 。

【例12】[B]如图所示,空间存在垂直于纸面的均匀磁场,在半径为a 的圆形区域内部及外部,磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B 。一半径为b ,电阻为R 的圆形导线环放置在纸面内,其圆心与圆形区域的中心重合。当内、外磁场同时由B 均匀地减小到零的过程中,通过导线截面的电量q =____________。

[解析]:由题意知:

ΦΦ122220=-=B b a π(),,

∴=-=-?ΦΦΦ21222πBb a ,

由q R q B b a R

==-?Φ,π222 巩固练习

[A Level]

1.如图所示,为地磁场磁感线的示意图,在北半球地磁场的坚直分量向下。飞机在我国上空匀逐巡航。机翼保持水平,飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差。设飞行员左方机翼未端处的电势为U 1,右方机翼未端处的电

势力U 2,则

A.若飞机从西往东飞,U 1比U 2高

B.若飞机从东往西飞,U 2比U 1高

C.若飞机从南往北飞,U 1比U 2高

D.若飞机从北往南飞,U 2比U 1高

2.如图所示,在两根平行长直导线中,通以同方向、同强度的电流,导线框ABCD 和两导线在同一平面内,导线框沿着与两导线垂直的方向自右向左在两导线间匀速运动。在运动过程中,导线框中感应电流的方向( )

A .沿ABCD 方向不变。

B .沿ADCB 方向不变。

C .由ABC

D 方向变成ADCB 方向。

D .由ADCB 方向变成ABCD 方向。

3.如图所示,两个线圈绕在同一圆筒上,A 中接有电源,B 中导线ab 短路。当把磁铁迅速

插入A 线圈中时,A 线圈中的电流将 (填减少,增大,不变),B 线圈中的感应电流的方向在外电路中是由 到 的;如线圈B 能自由移动,则它将向 移动(左,右,不)。

S

a b A B

4.如图所示,闭合金属铜环从高为h 的曲面滚下,沿曲面的另一侧

上升,设闭合环初速度为零,不计摩擦,则( )

A .若是匀强磁场,环上升的高度小于h

B .若是匀强磁场,环上升的高度大于h

C .若是非匀强磁场,环上升的高度等于h

D .若是非匀强磁场,环上升的高度小于h

5.一根磁化的钢棒以速度v 射入水平放置的固定的铜管内,v 的方向沿管中心轴,不计棒的重力和空气阻力,则在入射过程中( )

A.铜管的内能增加

B.钢棒的速率减小

C.钢棒的速率不变

D.钢棒的速率增大

6.如图(a ),圆形线圈P 静止在水平桌面上,其正上方悬挂一相同的线圈Q ,P 和Q 共轴.Q 中通有变化电流,电流随时间变化的规律如图(b )所示.P 所受的重力为G ,桌面对P 的支持力为N ,则

A.t 1时刻N >G

B.t 2时刻N >G

C.t 3时刻N <G

D.t 4时刻N =G

7.如图所示,ab 是一个可绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导线框,当滑动变阻器的滑片P 自左向右滑动时,从纸外向纸内看,线框ab 将

A.保持静止不动

B.逆时针转动

C.顺时针转动

D.发生转动,但电源极性不明,无法确定转动方向

8.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 ,粒子质量为m ,带电量为q ,则磁感应强

度的变化率为 (设线圈的面积为s )

9.如图所示,水平铜盘半径为r ,置于磁感应强度为B ,方向竖直向下的匀强磁场中,铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω速圆周运动,铜盘的边

缘及中心处分别通过滑片

与理想变压器的原线圈及R 1相连,该理想变压器原副线圈

的匝数比为n ,变压器的副线圈与电阻为R 2的负载相连,则

变压器原线圈两端的电压为 ,通过负载R 2的电流

强度为 。

10.如图甲所示,在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r = 1m 、电阻为R = 3.14Ω的金属圆形线框,当磁场按图乙所示规律变化时,线框中有感应电流产生。

(1)在丙图中画出感应电流随时间变化的t i 图象(以逆时针方向为正)

(2)求出线框中感应电流的有效值

2 ×

× × × × ×

× × ×

×

× × 甲

[答案]:

1.AC 2.B 3.减小 b a 左 4.D 5.AB 6.AD 7.C 8、负,mgd/nsq 9、Br 2

ω/2,0 10

(1)

(2)I= 2(A )

[B Level]

1.如图所示,足够长的两条光滑水平导轨平行放置在匀强磁

场中,磁场垂直于导轨所在平面,金属棒

ab 可沿导轨自由

滑动,导轨一端跨接一定值电阻,其他电阻不计。现将金属

棒沿导轨由静止向右拉,第一次保持拉力恒定,经时间1t 后

金属棒速度为v ,加速度为1a ,最终金属棒以速度v 2做匀

速运动,第二次保持拉力的功率恒定,经时间2t 后金属棒速

度也为v ,加速度为2

a ,最终也以v 2做匀速运动,则( )

A .12t t =

B .2t

<1t C .122a a = D .a a 32=

2.如图所示,用铝板制成“?”形框,将一质量为m 的带电小

球用绝缘细线悬挂在板上方,让整体在垂直于水平方向的

匀强磁场中向左以速度v 匀速运动,悬线拉力为T ,则:( )

A .悬线竖直,T = mg

B .v 选择合适,可使T = 0

C .悬线竖直,T <mg

D .条件不足,不能确定 3.如图所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽为L 的区域内,现有

一个边长为a a (<L )的正方形闭合线圈以速度0v 垂直磁场边界滑过磁场后速度变为

v v (<)0v 那么:( )

A .完全进入磁场时线圈的速度大于)(0v v +/2

B ..完全进入磁场时线圈的速度等于)(0v v +/2

C .完全进入磁场时线圈的速度小于)(0v v +/2

D .以上情况AB 均有可能,而C 是不可能的

4.如图所示,变压器原副线圈匝数之比为4∶1,输入电压

3

V 0 a

)

(

100

sin

2

120v

t

=,输电线电阻R = 1Ω,有标有

“25V,5W”的灯炮接入盏才能正常发光,输入

电路上保险丝允许电流应大于 A

5. 如图所示,圆环a和b的半径之比R1∶R2=2∶1,且是粗细相同,用同样材料的导线构成,

连接两环导线的电阻不计,匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化,那么,当只有

a环置于磁场中与只有b环置于磁场中的两种情况下,AB两点的电势差之比为多少?

6. 如图所示,金属圆环圆心为O,半径为L,金属棒Oa以O点为轴在环上转动,角速度为

ω,与环面垂直的匀强磁场磁感应强度为B,电阻R接在O点与圆环之间,求通过R的电流

大小。

7.关于线圈中的自感电动势的大小,下列说法正确的是()

A.跟通过线圈的电流大小有关B.跟线圈中的电流变化大小有关

C.跟线圈中的磁通量大小有关D.跟线圈中的电流变化快慢有关

8.如图13-10所示,在同一铁芯上绕着两个线圈,单刀双掷开关原来接在点1,现把它从1

扳向2,试判断在此过程中,在电阻R上的电流方向是()

A.先由P→Q,再由Q→P

B.先由Q→P,再由P→Q

C.始终由Q→P

D.始终由P→Q

9.如图13-11所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线框由

左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是()

A.先abcd,后dcba,再abcd

……

B .先abcd ,后dcba

C .始终dcba

D .先dcba ,后abcd ,再dcba

E .先dcba ,后abcd

10.如图13-12所示,光滑导轨MN 水平放置,两根导体棒平行放于导轨上,形成一个闭合回路,当一条形磁铁从上方下落(未达导轨平面)的过程中,导体P 、Q 的运动情况是 ( )

A .P 、Q 互相靠拢

B .P 、Q 互相远离

C .P 、Q 均静止

D .因磁铁下落的极性未知,无法判断

[答案]:

1BD 2、A 3、B 4、25,1.25 5.2∶1 6.I=BL 2ω/2R ; 7.D ;8.A 、C .9.D .10.A .

[C Level]

1.1820年丹麦的物理学家 发现了电流能够产生磁场;之后,英国的科学家 经过十年不懈的努力终于在1831年发现了电磁感应现象,并发明了世界上第一台感应发电机.

2.下列图中能产生感应电流的是( )

3.下列说法中正确的是:感应电动势的大小跟( )有关:

A .穿过闭合电路的磁通量.

B .穿过闭合电路的磁通量的变化大小.

C .穿过闭合电路的磁通量的变化快慢.

D .单位时间内穿过闭合电路的磁通量的变化量.

× × × × × × × ×× × × ×v × × × × × × × ×× v × × ×

× × × × ××

× × ×

V N S V (A ) (B )

(C ) (D ) (E ) (F )

4.如图所示,试根据已知条件确定导线中的感应电流方向(图中的导线是闭合电路中的一部分):

5.如图所示,矩形闭合线圈与匀强磁场垂直,一定产生感应电流的是()

A.垂直于纸面运动B.以一条边为轴转动

C.线圈形状逐渐变为圆形D.沿与磁场垂直的方向平动

6.闭合电路中产生感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比()

A.磁通量B.磁感强度

C.磁通量的变化率D.磁通量的变化量

7.穿过一个单匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少2Wb,则()

A.线圈中感应电动势每秒增加2V

B.线圈中感应电动势每秒减少2V

C.线圈中无感应电动势

D.线圈中感应电动势保持不变

8.如图所示,在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中,有一长为0.5m的导体AB在金属框架上以10m/s的速度向右滑动,R1=R2=20Ω,其它电阻不计,则流过AB的电流是。

9. 如图所示,在匀强磁场中,有一接有电容器的导线回路,已知C=30μF,L1=5cm,L2=8cm,磁场以5×10-2T/s的速率均匀增强,则电容器C所带的电荷量为 C ×××

××

×××

×××

B B

v

v

B

v

B

(A)(B)(C)(D)

10. 如图所示,先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,v1=2v2在先后两种情况下()

A.线圈中的感应电流之比为I1∶I2=2∶1

B.线圈中的感应电流之比为I1∶I2=1∶2

C.线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=1∶4

D.通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶2

[答案]:

1、奥斯特,法拉第

2、B C F

3、C

4、略5.B、C;6.B、C;7.A、C、D;8.D;9.-3.6N·s;10.C;

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