华南师范大学电磁学习题课电磁感应
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华师大版科学八年级下综合训练电磁感觉(含答案)电磁感觉1.图甲是发电机原理的表示图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4地点时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它以下说法正确的选项是()A.在地点1时,电路中不会产生感觉电流B.图甲的电路中没有电源C.在地点3时,电路中不会产生感觉电流D.发电机产生的电流方向不变2.如图,课外研究小组的同学,把一条大概10m长电线的两头连在一个敏捷电流表的两个接线柱上,形成闭合回路.两个同学快速摇动这条电线,能够发电使电流表发生偏转.你以为这两个同学朝哪个方向站即刻,发电的可能性比较大?()A.朝东西方向站立B.朝南略偏东方向站立C.朝南北方向站立D.朝北略偏东方向站立3.对于产生感觉电流的条件,以下说法中正确的选项是()任何导体在磁场中运动,都能产生感觉电流当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时,必定能产生感觉电流当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时,就能产生感觉电流当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就能产生感觉电流若地磁场在某地区的磁场强弱和方向到处同样,小明在该地区某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方,如图,则能使线圈中产生感觉电流的操作是()A.南北挪动线圈B.将线圈转至水平C.东西挪动线圈D.上下挪动线圈高考时,工作人员拿着金属探测仪对考生进行检查,以防备考生将手机等含有金属部分的舞弊工具带入考场(如图)。
当探测仪中的线圈凑近金属导体时,在金属导体内部就会产生一种特别电流,从而触发报警。
则探测仪的工作原理是()A.电磁感觉现象B.磁场对电流的作用C.电流的磁效应D.磁极间的互相作用-1-/18华师大版科学八年级下综合训练电磁感觉(含答案)6.以下图为发电机的工作原理图,以下说法正确的选项是( )发电机的基来源理是通电导体在磁场中受力的作用线圈在转动过程中,感觉电流的大小不变,方向改变线圈在转动过程中,感觉电流的大小改变,方向不变线圈在转动过程中,感觉电流的大小改变,方向改变7.信誉卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以储藏信息。
1、电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。
2、产生感应电流必须同时满足三个条件:(1)电路是闭合的;(2)导体要在磁场做切割磁感线的运动;(3)切割磁感线运动的导体只能是一部分,三者缺一不可。
如果不是闭合电路,即使导体做切割磁感线运动,导体中也不会有感应电流产生,只是在导体的两端产生感应电压。
3、感应电流的方向:感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。
因此要改变感应电流的方向,可以从两方面考虑,一是改变导体的运动方向,即与原运动方向相反;二是使磁感线方向反向。
但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变,则感应电流的方向不发生改变。
【实验拓展】什么情况下磁能生电实验探究什么情况下磁能生电?设计实验将一根导线用细线悬挂起来,并与灵敏电流计(实验中产生的电流较小,普通电流表检测不出来)、开关串联组成闭合回路,将导线(用多匝方形线圈更明显)AB 放在蹄形磁体的磁场中,如图所示。
其中,蹄形磁体提供磁场,灵敏电流计用来检测电路中是否有电流并显示电流方向(灵敏检流计零刻度线在中间,指针可左右偏转以显示电流方向),开关用来控制电路的通断。
进行实验按表格要求进行实验,并将实验现象填入表格中。
实验序号电路磁场方向导体AB的运动方向灵敏电流计指针的偏转方向1闭合向下向右向左2向下向左向右3向上向右向右4向上向左向左5闭合向上静止不偏转6向下静止不偏转7向上上、下不偏转8向下上、下不偏转9断开重复上面的实验不偏转现象分析1实验1至4中导线AB做切割磁感线运动,灵敏电流计指针偏转,说明有电流产生;实验5至8中导线AB在磁场中静止或上下运动但不切割磁感线,灵敏电流计指针不偏转,说明没有电流产生;电路断开,重复以上所有实验,灵敏电流计指针都不发生偏转,说明也没有电流产生。
归纳总结1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流。
这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫感应电流。
电 磁 感 应 习 题 课(2009.1.15)说明:数学表达式中字母为黑体者表示矢量Ⅰ 教学基本要求 电磁感应1.理解电动势的概念。
2.掌握法拉第电磁感应定律。
理解动生电动势及感生电动势。
3.了解电容、自感系数和互感系数。
4.了解电能密度、磁能密度的概念。
5.了解涡旋电场、位移电流的概念以及麦克斯韦方程组(积分形式)的物理意义。
了解电磁场的物质性。
Ⅱ 内容提要一、法拉第电磁感应定律εi =-d Φ /d t(εi =-d Ψ/d t , Ψ=N Φ) ;I i =εi /R =-(1/R )d Φ/d t ,q i =⎰21d i t t t I =(1/R )(Φ1-Φ2);楞次定律(略).二、动生电动势 εi = ⎰l v×B·d l 。
三、感生电动势εi =-d Φ /d t =()⎰⋅∂∂-SS B d t ;感生电场(涡旋电场)E r (题库为E i )的性质:高斯定理 0d r =⋅⎰S S E ,安培环路定理⎰=⋅ll Ed r()⎰⋅∂∂-SS B d t感生电场为无源场、有旋场(非保守场),其电场线为闭合曲线。
四. 电感自感 L=Φ/I (L=Ψ/I ), εL =-L d I /d t ; 互感 M=Φ21/I 1 =Φ12/I 2 ,ε21=-M d I 1 /d t , ε12=-M d I 2 /d t .五、磁场能量自感磁能 W m =LI 2 /2 , 磁能密度 w m =B •H / 2 ,某磁场空间的磁能 W m =⎰V w m d t =⎰V (1/2)B •H d t六、位移电流 I D =d ΦD /d t , j D =∂D/∂t ,电位移通量ΦD ΦD =⎰S D •d S七、麦克斯韦方程组的积分形式V S d d 0⎰⎰=⋅V S D ρ,()⎰⎰⋅∂∂-=⋅SlS B l E d d t , ⎰=⋅S S B 0d ,()⎰⎰⋅∂∂+=⋅SlS D j l H d d t 。
选择题1.位移电流和传导电流 ( )(A )都是电子定向移动的结果;(B )都可以产生焦耳热;(C )都可以产生化学效应; (D )都可以产生磁场。
2.一平板空气电容器的两极板都是半径为r 的圆导体片,在充电时,板间电场强度的变化率为dtdE ,若略去边缘效应,则两板间的位移电流强度为:( ) (A )dt dE r οε42; (B )dt dE r οπε2; (C )dt dE οε; (D )dtdE r 2πεο。
3.在电磁感应现象中,正确的说法是:( )(A) 感应电流的磁场总是跟原来磁场的方向相反;(B) 感应电动势的大小跟穿过电路的磁通量的变化量成正比;(C) 线圈上产生的自感电动势与穿过这个线圈的磁通量的变化率成正比,这个电动势总是阻碍线圈中原来电流的变化的;(D) 穿过回路的磁通量越多,磁通量的变化率越大。
4.一平板空气电容器的两极板都是半径为r 的圆导体片,两极板间的距离为d ,在充电时,两板间所加电压的变化率为dt dU ,若略去边缘效应,则两板间的位移电流强度为:( )(A )dt dU d r 024ε; (B )dt dU d r 02πε; (C )dt dUd 0ε; (D )dt dUd r 20πε5、如图1所示,金属棒MN 放置在圆柱形的均匀磁场B 中,当磁感应强度逐渐增加时,该棒两端的电势差是:(A )0>MN U ;(B )0=MN U ;(C )无法判断;(D )0<MNU 。
6、变化电磁场和稳恒电磁场:(A )都是由电荷和电流激发;(B )都不可脱离场源而单独存在;(C )都具有可迭加性; (D )都是无界的。
7、有一圆柱形长导线载有稳恒电流I ,其截面半径为a ,电阻率为ρ,在圆柱内距轴线为r 处的各点坡印廷矢量的大小为: (A )4222a r I πρ;(B )3222a I πρ;(C )422a r I πρ;(D )322a I ρ。
5.3电磁感应1. 图甲是发电机原理的示意图,图乙中的“○”表示图在磁场中分别转动到1-4位置时,运动方向已用箭头标出,图甲中的导线ab,当它下列说法正确的是()A. 在位置1时,电路中不会产生感应电流B. 图甲的电路中没有电源C. 在位置3时,电路中不会产生感应电流D. 发电机产生的电流方向不变2. 如图,课外探究小组的同学,把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合回路.两个同学迅速摇动这条电线,可以发电使电流表发生偏转.你认为这两个同学朝哪个方向站立时,发电的可能性比较大?()A. 朝东西方向站立B. 朝南略偏东方向站立C. 朝南北方向站立D. 朝北略偏东方向站立3. 关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是()A. 任何导体在磁场中运动,都能产生感应电流B. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中运动时,一定能产生感应电流C. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中沿磁感线运动时,就能产生感应电流D. 当闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,就能产生感应电流4. 若地磁场在某区域的磁场强弱和方向处处相同,小明在该区域某处竖直拿着闭合的矩形导电线圈面向南方,如图,则能使线圈中产生感应电流的操作是()A. 南北移动线圈B. 将线圈转至水平C. 东西移动线圈D. 上下移动线圈5. 高考时,工作人员拿着金属探测仪对考生进行检查,以防止考生将手机等含有金属部分的作弊工具带入考场(如图)。
当探测仪中的线圈靠近金属导体时,在金属导体内部就会产生一种特殊电流,从而触发报警。
则探测仪的工作原理是( )A. 电磁感应现象B. 磁场对电流的作用C. 电流的磁效应D. 磁极间的相互作用6. 如图所示为发电机的工作原理图,下列说法正确的是( )A. 发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用B. 线圈在转动过程中,感应电流的大小不变,方向改变C. 线圈在转动过程中,感应电流的大小改变,方向不变D. 线圈在转动过程中,感应电流的大小改变,方向改变7. 信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以储存信息。
第八章 电磁感应一、简答题1、简述电磁感应定律答:当穿过闭合回路所围面积的磁通量发生变化时,不论这种变化是什么原因引起的,回路中都会建立起感应电动势,且此感应电动势等于磁通量对时间变化率的负值,即dtd i φε-=。
2、简述动生电动势和感生电动势答:由于回路所围面积的变化或面积取向变化而引起的感应电动势称为动生电动势。
由于磁感强度变化而引起的感应电动势称为感生电动势。
3、简述自感和互感答:某回路的自感在数值上等于回路中的电流为一个单位时,穿过此回路所围成面积的磁通量,即LI LI =Φ=Φ。
两个线圈的互感M M 值在数值上等于其中一个线圈中的电流为一单位时,穿过另一个线圈所围成面积的磁通量,即212121MI MI ==φφ或。
4、简述感应电场与静电场的区别? 答:感生电场和静电场的区别5、写出麦克斯韦电磁场方程的积分形式。
答:⎰⎰==⋅svqdv ds D ρdS tB l E sL⋅∂∂-=⋅⎰⎰d0d =⋅⎰S S B dS t D j l H s l ⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+=⋅⎰⎰d6、简述产生动生电动势物理本质答:在磁场中导体作切割磁力线运动时,其自由电子受洛仑滋力的作用,从而在导体两端产生电势差7、 简述何谓楞次定律答:闭合的导线回路中所出现的感应电流,总是使它自己所激发的磁场反抗任何引发电磁感应的原因(反抗相对运动、磁场变化或线圈变形等).这个规律就叫做楞次定律。
二、选择题1、有一圆形线圈在均匀磁场中做下列几种运动,那种情况在线圈中会产生感应电流 ( D )A 、线圈平面法线沿磁场方向平移B 、线圈平面法线沿垂直于磁场方向平移C 、线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向平行D 、线圈以自身的直径为轴转动,轴与磁场方向垂直2、对于位移电流,下列四种说法中哪一种说法是正确的 ( A ) A 、位移电流的实质是变化的电场 B 、位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷 C 、位移电流服从传导电流遵循的所有规律 D 、位移电流的磁效应不服从安培环路定理3、下列概念正确的是 ( B )。