电磁感应测验
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电磁感应综合练习题(基本题型)一、选择题: 1.下面说法正确的是( )A .自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B .自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C .电路中的电流越大,自感电动势越大D .电路中的电流变化量越大,自感电动势越大【答案】B2.如图9-1所示,M 1N 1与M 2N 2是位于同一水平面内的两条平行金属导轨,导轨间距为L 磁感应强度为B 的匀强磁场与导轨所 在平面垂直,ab 与ef 为两根金属杆,与导轨垂直且可在导轨上滑 动,金属杆ab 上有一伏特表,除伏特表外,其他部分电阻可以不计,则下列说法正确的是 ( ) A .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,伏特表读数为BLvB .若ab 固定ef 以速度v 滑动时,ef 两点间电压为零C .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为零D .当两杆以相同的速度v 同向滑动时,伏特表读数为2BLv【答案】AC3.如图9-2所示,匀强磁场存在于虚线框内,矩形线圈竖直下落。
如果线圈中受到的磁场力总小于其重力,则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( ) A .a 1>a 2>a 3>a 4 B .a 1 = a 2 = a 3 = a 4C .a 1 = a 2>a 3>a 4D .a 4 = a 2>a 3>a 1【答案】C4.如图9-3所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S 接通一瞬间,两铜环的运动情况是( ) A .同时向两侧推开 B .同时向螺线管靠拢C .一个被推开,一个被吸引,但因电源正负极未知,无法具体判断D .同时被推开或同时向螺线管靠拢,但因电源正负极未知,无法具体判断 【答案】 A图9-2图9-3图9-4图9-15.如图9-4所示,在U形金属架上串入一电容器,金属棒ab在金属架上无摩擦地以速度v向右运动一段距离后突然断开开关,并使ab停在金属架上,停止后,ab不再受外力作用。
《电磁感应》单元测试题一、选择题:1、下列几种说法中止确的是( )(A)线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大(B)线圈中磁通量越入,线圈中产牛的感应电动势一定越大(C)圈圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大(D)线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大2、关于自感现象,下列说法中正确的是( )(A)感应电流不一定和原电流方向相反(B)线圈中产生的自感电动势较大的其自感系数一定较大(C)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感系数也较大(D)对于同一线圈,当电流变化较快时,线圈中的自感电动势电较大3、如图所示,在直线电流附近有一根金属棒ab,当金属棒以b端为圆心,以ab为半径,在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时( ).(A)a端聚积电子(B)b端聚积电子(C)金属棒内电场强度等于零(D)u a>u b4、如图所示,匀强磁场中放置有固定的abc金属框架,导体棒ef在框架上匀速向右平移,框架和棒所用材料、横截面积均相同,摩擦阻力忽略不计.那么在ef,棒脱离框架前,保持一定数值的物理量是()(A)ef棒所受的拉力(B)电路中的磁通量(C)电路中的感应电流(D)电路中的感应电动势5、如图所示,A、B是两盏完全相同的白炽灯,L是电阻不计的电感线圈,如果断开电键S1,闭合S2,A、B两灯都能同样发光.如果最初S1是闭合的.S2是断开的.那幺,可能出现的情况是( )(A)刚一闭合S2,A灯就立即亮,而B灯则延迟一段时间才亮(B)刚闭合S2时,线圈L中的电流为零(C)闭合S2以后,A灯变亮,B灯由亮变暗(D)再断S2时,A灯立即熄火,B灯先亮一下然后熄灭6、如图所示,闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内,线圈的ab、dc两边与直导线平行,直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流,则()(A)可知道线圈中的感应电流方向(B)可知道线圈各边所受磁场力的方向(C)可知道整个线圈所受的磁场力的方向(D)无法判断线圈中的感应电流方向,也无法判断线圈所受磁场力的方向7、如图所示,将一个与匀强磁场垂直的正方形多匝线圈从磁场中匀速拉出的过程中,拉力做功的功率( )(A)与线圈匝数成正比(B)与线圈的边长成正比(C)与导线的电阻率成正比(D)与导线横截面积成正比8、两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为θ的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向上.质量为m、电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度,如图所示.在这过程中().(A)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于零(B)作用于金属棒上的各力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和(C)恒力F与安培力的合力所做的功等于零(D)恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热9、如图所示,一电子以初速度v沿金属板平行方向飞入MN极板间,若突然发现电子向M板偏转,则可能是()(A)电键S闭合瞬间(B)电键S由闭合到断开瞬间(C)电键S是闭合的,变阻器滑片P向左迅速滑动(D)电键S是闭合的,变阻器滑片P向右迅速滑动10.如图4所示,磁带录音机既可用作录音,也可用作放音,其主要的部件为可匀速行进的磁带a和绕有线圈的磁头b,不论是录音或放音过程,磁带或磁隙软铁会存在磁化现象,下面对于它们在录音、放音过程中主要工作原理的说法,正确的是()A.放音的主要原理是电磁感应,录音的主要原理是电流的磁效应B.录音的主要原理是电磁感应,放音的主要原理是电流的磁效应C.放音和录音的主要原理都是磁场对电流的作用D.放音和录音的主要原理都是电磁感应11.闭合金属线圈abcd位于水平方向匀强磁场的上方h处,由静止开始下落,如图所示,并进入磁场,在运动过程中,线框平面始终和磁场方向垂直,不计空气阻力,那么线框在进入磁场的过程中不可能出现()A.加速运动B.匀速运动C.减速运动D.静止状态12.如图所示,两竖直放置的平行光滑导轨处于垂直于导轨平面的匀强磁场中,金属杆ab可沿导轨滑动,原先S断开,让ab杆由静止下滑,一段时间后闭合S,则从S闭合开始记时,ab杆的运动速度v随时间t的关系图可能是下图中的哪一个?()13.如图所示中,L1和L2是两个相同灯泡,L是一个自感系数相当大的线圈,其电阻值与R 相同,在开关S接通的瞬间,下列说法正确的是()A.接通时L1先达到最亮,断开时L1后灭B.接通时L2先达到最亮,断开时L2后灭C.接通时L1先达到最亮,断开时L1先灭D.接通时L2先达到最亮,断开时L2先灭14.一直升飞机停在南半球的地磁极上空。
高中第四学期第一次月考 电磁感应物 理 试 题总分:100分,考试时间:100分钟出题人: 审题人:一、选择题(共40分,本题包括10个小题,其中1-6题为单项选择题;7-10为多项选择题。
每小题4分。
全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.许多科学家在物理学发展中作出了重要的贡献,首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是( ) A .麦克斯韦和法拉第 B .法拉第和密立根 C .奥斯特和法拉第 D .奥斯特和安培2.一个矩形线圈在匀强磁场中转动,产生的感应电动势e =2202sin 100πt V ,则( )A .交流电的频率是100π rad/sB .t =0时,线圈位于与中性面垂直的位置C .t =0.05 s 时,e 有最大值D .交流电的周期是0.02 s3. 如图所示电路中,L 是一电阻可忽略不计的电感线圈,a 、b 为L 的左、右两端点,A 、B 、C 为完全相同的三个灯泡,原来电键K 是闭合的,三个灯泡均在发光.某时刻将电键K 断开,则下列说法正确的是( ) A .a 点电势高于b 点,A 灯闪亮后缓慢熄灭 B .b 点电势高于a 点,B 、C 灯闪亮后缓慢熄灭 C .a 点电势高于b 点,B 、C 灯闪亮后缓慢熄灭D .b 点电势高于a 点,B 、C 灯不会闪亮只是缓慢熄灭4.如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道,上端接有可变电阻R ,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,一根质量为m 的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m ,则( ) A .如果B 增大,v m 将变大 B .如果α增大,v m 将变大 C .如果R 变小,vm将变大D.如果m变小,vm 将变大5.如图甲所示是某种型号的电热毯的电路图,电热毯接在交流电源上,通过装置P 使加在电热丝上的电压的波形如图乙所示。
电磁感应现象测试题一、选择题1、下列情况中能产生感应电流的是()A 导体在磁场中做切割磁感线运动B 闭合电路的一部分导体在磁场中运动C 闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动D 闭合电路中的导体在磁场中沿磁感线运动解析:产生感应电流的条件是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
选项 A 中,导体在磁场中做切割磁感线运动,但如果电路不闭合,也不会产生感应电流;选项 B 中,闭合电路的一部分导体在磁场中运动,但如果导体运动方向与磁感线方向平行,不切割磁感线,也不会产生感应电流;选项 C 符合产生感应电流的条件;选项 D 中,闭合电路中的导体在磁场中沿磁感线运动,不切割磁感线,不会产生感应电流。
答案:C2、关于电磁感应现象,下列说法正确的是()A 电磁感应现象中机械能转化为电能B 感应电流的方向只跟导体运动方向有关C 感应电流的方向只跟磁场方向有关D 导体在磁场中运动,就能产生感应电流解析:电磁感应现象是将机械能转化为电能,选项 A 正确;感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向都有关,选项 B、C 错误;导体在磁场中运动,只有满足闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,才会产生感应电流,选项 D 错误。
答案:A3、下列设备中,利用电磁感应原理工作的是()A 发电机B 电动机C 电铃D 电磁铁解析:发电机是利用电磁感应原理工作的,将机械能转化为电能;电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用工作的,将电能转化为机械能;电铃是利用电流的磁效应工作的;电磁铁是利用电流的磁效应工作的。
答案:A4、如图所示,在磁场中悬挂一根导体 ab,把它的两端跟电流表连接起来,依次进行如下实验,其中能产生感应电流的是()A 导体 ab 不动B 导体 ab 沿磁感线方向运动C 导体 ab 做切割磁感线运动D 导体 ab 顺着电流方向运动解析:产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
选项 A 中,导体 ab 不动,不切割磁感线,不会产生感应电流;选项 B 中,导体 ab 沿磁感线方向运动,不切割磁感线,不会产生感应电流;选项 C 中,导体 ab 做切割磁感线运动,会产生感应电流;选项 D 中,导体 ab 顺着电流方向运动,不切割磁感线,不会产生感应电流。
高中物理电磁感应测试题及参考答案一、单项选择题:(每题3分,共计18分)1、下列说法中正确的有:()A、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势D、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势2、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是:()A、阻碍引起感应电流的磁通量;B、与引起感应电流的磁场反向;C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化;D、与引起感应电流的磁场方向相同。
3、穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则()A.线圈中感应电动势每秒增加2VB.线圈中感应电动势每秒减少2VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2VD.线圈中感应电动势始终为2V4、在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,规定线圈中感应电流的正方向如图1所示,当磁场的磁感应强度B随时间如图2变化时,图3中正确表示线圈中感应电动势E变化的是()A. B. C. D.5、如图所示,竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路,导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平桌面上有一导体圆环,导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时,导体圆环将受到向上的磁场作用力()6.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行,现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()二、多项选择题:(每题4分,共计16分)7、如图所示,导线AB可在平行导轨MN上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB的运动情况是:()A、向右加速运动;B、向右减速运动;C、向右匀速运动;D、向左减速运动。
电磁感应测试卷一、单项选择题:本大题共4小题,每小题4分,共16分。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选项最符合题目要求。
选对的得4分,错选或不答的得0分。
1. 下列说法中正确的有:( )A 、只要闭合电路内有磁通量,闭合电路中就有感应电流产生B 、穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C 、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流和感应电动势D 、线框不闭合时,若穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中没有感应电流,但有感应电动势2.如图2甲所示,长直导线与闭合金属线框位于同一平面内,长直导线中的电流I 随时间t 的变化关系如图2乙所示.在0-2T 时间内,直导线中电流向上,则在2T -T 时间内,线框中感应电流的方向与所受安培力情况是:A .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向左B .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向右C .感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向向右D .感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向向左3.图3中的a 是一个边长为为L 的正方向导线框,其电阻为R .线框以恒定速度v 沿x 轴运动,并穿过图中所示的匀强磁场区域b 。
如果以x 轴的正方向作为力的正方向,线框在图示位置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F 随时间变化的图线应为哪个图?4.如图4所示,一闭合金属圆环用绝缘细绳挂于O 点,将圆环拉离平衡位置并释放,圆环摆动过程中经过匀强磁场区域,则(空气阻力不计): A .圆环向右穿过磁场后,还能摆至原高度 B .在进入和离开磁场时,圆环中感应电流方向相反C.圆环进入磁场后离平衡位置越近速度越大,感应电流也越大 D .圆环最终将静止在平衡位置二、双项选择题:本大题共5个小题,每小题6分,共30分。
每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对者的得6分,只选1个且正确的得3分;有错选或不答的得0分。
一、选择题1.(0分)[ID:128589]如图,磁场垂直于纸面,磁感应强度在竖直方向均匀分布,水平方向非均匀分布。
一铜制圆环用丝线悬挂于O点,将圆环拉至位置a后无初速释放,在圆环从a摆向b的过程中()A.感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B.感应电流方向一直是逆时针C.安培力方向始终与速度方向相反D.安培力方向始终沿竖直方向2.(0分)[ID:128585]如图所示,导轨间的磁场方向垂直于纸面向里,当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时,正对电磁铁A的圆形金属环B,则()A.若导体棒向左匀速运动时,B被A排斥B.若导体棒向左加速运动时,B被A排斥C.若导体棒向右加速运动时,B被A吸引D.因导体棒运动方向未知,故不能确定B被A吸引或排斥3.(0分)[ID:128584]如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。
A 和B是两个完全相同的小灯泡。
下列说法正确的是()A.闭合开关S后,A灯亮,B灯不亮B.闭合开关S后,A灯亮,B灯慢慢变亮C.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A、B灯都闪亮一下D.开关S闭合电路稳定后,在突然断开的瞬间,A灯立即熄灭、B灯闪亮一下再熄灭4.(0分)[ID:128580]如图所示,垂直纸面向里的匀强磁场的区域宽度为2a,磁感应强度的大小为B。
一边长为a、电阻为4R的正方形均匀导线框ABCD从图示位置沿水平向右方向以速度v匀速穿过磁场区域,下列图中线框A、B两端电压U AB与线框移动距离x的关系图象正确的是()A.B.C.D.5.(0分)[ID:128574]如图,线圈L的自感系数极大,直流电阻忽略不计;D1、D2是两个二极管,当电流从“+”流向“-”时能通过,反之不通过;R0是保护电阻,则()A.闭合S之后,B灯慢慢变亮B.闭合S之后,A灯亮且亮度不变C.断开S瞬时,A灯闪一下再慢慢熄灭D.断开S瞬时,B灯闪一下再慢慢熄灭6.(0分)[ID:128566]如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动。
电磁感应质量检测(九)(时间:90分钟总分:110分)一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确,全选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分.)1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接.下列说法中正确的是()A.电键闭合后,线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B.线圈A插入线圈B中后,电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C.电键闭合后,滑动变阻器的滑片P匀速滑动,会使电流计指针静止在中央零刻度D.电键闭合后,只有滑动变阻器的滑片P加速滑动,电流计指针才能偏转[解析]由感应电流产生条件知选A.[答案]A2.(2011·江苏高考)如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行.线框由静止释放,在下落过程中() A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安培力的合力为零D.线框的机械能不断增大[解析]本题主要考查楞次定律以及安培力问题.意在考查学生的推理能力.当线框由静止向下运动时,穿过线框的磁通量逐渐减小,根据楞次定律可得产生的感应电流的方向为顺时针且方向不发生变化,A错误,B正确;因线框上下两边所在处的磁场强弱不同,线框所受的安培力的合力一定不为零,C错误;整个线框所受的安培力的合力竖直向上,对线框做负功,线框的机械能减小,D错误.[答案]B3.一航天飞机下有一细金属杆,杆指向地心.若仅考虑地磁场的影响,则当航天飞机位于赤道上空()A .由东向西水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B .由西向东水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C .沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时,金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D .沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时,金属杆中一定没有感应电动势[解析] 设观察方向为面向北方,左西右东,则地磁场方向平行赤道表面向北,若飞机由东向西飞行时,由右手定则可判断出电动势方向为由上向下,若飞机由西向东飞行时,由右手定则可判断出电动势方向为由下向上,A 对B 错;沿着经过地磁极的那条经线运动时,速度方向平行于磁场,金属杆中一定没有感应电动势,C 错D 对.故选A 、D .[答案] AD4.(2011·苏锡常镇四市教学情况调查一)用一根横截面积为S 、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r 的圆环,ab 为圆环的一条直径.如图所示,在ab 的左侧存在一个均匀变化的匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率ΔB Δt=k(k<0).则( )A .圆环中产生逆时针方向的感应电流B .圆环具有扩张的趋势C .圆环中感应电流的大小为krS 2ρD .图中a 、b 两点间的电势差U ab =|14kπr 2| [解析] 根据楞次定律可知,磁通量减小,产生顺时针方向的感应电流,A 选项不正确;圆环面积有扩张的趋势,B 选项正确;产生的感应电动势为ΔΦ/Δt =kπr 2/2,则电流大小为|kSr 4ρ|,C 选项不正确;U ab 等于14kπr 2的绝对值,D 选项正确. [答案] BD5.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L 和2L 的两只闭合线框a 和b ,以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,不考虑线框的动能变化,若外力对环做的功分别为W a 、W b ,则W a ∶W b 为( )A .1∶4B .1∶2C .1∶1D .不能确定[解析] 根据能量的转化和守恒可知,外力做功等于产生的电能,而电能又全部转化为焦耳热,W a =Q a =(BLv )2R a ·L v ,W b =Q b =(B2Lv )2R b ·2L v;由电阻定律知,R b =2R a .故:W a ∶W b =1∶4.[答案] A6.(2011·扬州市第三次联考)如图所示,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断中正确的是( )A .释放圆环,环下落时环的机械能守恒B .释放圆环,环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大C .给磁铁水平向右的初速度,磁铁滑出时做减速运动D .给磁铁水平向右的初速度,圆环产生向左运动的趋势[解析] 由条形磁铁磁场分布特点可知,穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零,所以在环下落的过程中,磁通量不变,没有感应电流,圆环只受重力,则环下落时机械能守恒,A 对,B 错;给磁铁水平向右的初速度,由楞次定律可知,圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化,所以环要受到向右的作用力,由牛顿第三定律可知,磁铁要受到向左的作用力而做减速运动,故C 对D 错.本题正确答案为AC .[答案] AC7.(2011·济南调研)电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器.如图甲所示为电吉他拾音器的原理图,在金属弦的下方有一个连接到放大器的螺线管.一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声信号.若由于金属弦的振动,螺线管内的磁通量随时间的变化如图乙所示,则对应感应电流的变化为( )[解析] 由法拉第电磁感应定律可知,E =n ΔΦΔt,即磁通量变化率越大,感应电动势、感应电流也就越大.分析螺线管内的磁通量随时间的变化关系图线可知,图线斜率越大产生的感应电流越大,斜率为零,感应电流也为零,对比各选项可知,B 正确.[答案]B8.(2011·北京海淀区期末)光滑平行金属导轨M、N水平放置,导轨上放置一根与导轨垂直的导体棒PQ,导轨左端与由电容为C的电容器,单刀双掷开关和电动势为E的电源组成的电路相连接,如图所示. 在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出). 先将开关接在位置a,使电容器充电并达到稳定后,再将开关拨到位置b,导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动,设导轨足够长,则以下说法中正确的是() A.空间存在的磁场方向竖直向下B.导体棒向右做匀加速运动C.当导体棒向右运动的速度达到最大时,电容器的电荷量为零D.导体棒运动的过程中,通过导体棒的电荷量Q<CE[解析]本题考查以电容器为载体的力、电综合运用. 当开关接a位置时,电容器处于充电过程,上极板接电源正极,下极板接电源负极,当电容器充电结束,开关拨到b位置时,电容器开始放电,放电电流由正极板到负极板,即在导体棒中由P→Q,由导体棒开始向右运动,说明此时导体棒所受的安培力水平向右,结合左手定则可得,空间磁场的方向应竖直向下,A正确;由于电容器放电电流不恒定,所以导体棒所受的安培力不为定值,由牛顿第二定律可得,加速度不恒定,B错误;当整个回路电流为零时,导体棒所受的安培力为零,加速度为零,速度达到最大值,但由于导体棒在安培力的作用下向右运动,切割磁感线产生一定的电动势,当导体棒切割磁感线产生的电动势与电容器两端电压相等时,电容器将停止放电,此时电容器两端仍有一定电压,所以电荷量不为零,C错误;由于导体棒最终匀速时,电容器两端电压与导体棒切割磁感线产生的电动势大小相等,所以电容器两端仍有一定电荷量并没有完全放电,故通过导体棒的电荷量:Q<CE,D正确.[答案]AD9.(2011·湖北黄冈高三统一考试)如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO′为其对称轴. 一导线折成边长为l的正方形闭合线框abcd,线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动,若以逆时针方向为电流的正方向,则从线框开始运动到ab边刚进入到PQ右侧磁场的过程中,能反映线框中感应电流随时间变化规律的图象是()[解析] 在ab 边运动到MN 边界的过程中电动势E =2BLv =2BLat ,电流i =E R =2BLat R∝t ,C 、D 选项错误;ab 边从MN 边界运动到PQ 边界的过程中,电动势E =BLv =BLat ,电流i =E R =BLat R∝t ,即刚过MN 边界时电动势减小一半,电流减小一半,故B 选项正确. [答案] B10.(2011·哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学联考)如图所示电路,已知灯泡L 0、R 1、R 2、R 3的电阻和电源的内阻都为R ,线圈L 的直流电阻为零,现灯泡正常发光.由于电路出现故障,灯泡亮度发生变化,以下说法正确的是( )A .如果R 2或R 3短路,灯泡亮度将突然增加,电源输出功率最终减小B .如果R 2或R 3短路,灯泡亮度将逐渐减弱,电源效率最终减小C .如果R 1短路,灯泡亮度将逐渐增加,电源输出功率最终增大D .如果R 1短路,灯泡亮度将逐渐减弱,路端电压最终减小[解析] 本题考查闭合电路欧姆定律及自感现象.电路在初始状态下,外电路总电阻等于电源内电阻,电源输出功率最大,外电路电阻无论增大或减小,输出功率一定减小,C 错误;若某电阻短路,电路总电阻减小,则电路总电流增大,由U =E -IR 可知,路端电压减小,电源的效率η=IU IE =U E,故电源效率降低;若R 2或R 3短路,因为路端电压减小,所以通过灯泡的电流减小,灯泡亮度将逐渐减弱,A 错误,B 正确;若R 1短路,则通过R 2支路的电流减小,通过灯泡所在支路的电流增大,由于线圈阻碍电流的增大,故灯泡的亮度逐渐增加,故D 错误.[答案] B11.(2011·西安五校联考)如图所示,在边长为a 的正方形区域内有匀强磁场,磁感应强度为B ,其方向垂直纸面向外,一个边长也为a 的单匝正方形导线框EFGH 正好与上述磁场区域的边界重合,导线框的电阻为R.现使导线框以周期T 绕其中心O 点在纸面内匀速转动,经过T 8导线框转到图中虚线位置,则在这T 8时间内( ) A .顺时针方向转动时,感应电流方向为E →F →G →H →EB .平均感应电动势大小等于16a 2B 9TC .平均感应电动势大小等于8(3-22)a 2B TD .通过导线框横截面的电荷量为(3-2 2)a 2B R[解析] 导线框转动到虚线位置的过程,磁通量减小,由楞次定律,感应电流为逆时针方向,则A 错误;由法拉第电磁感应定律,平均感应电动势E =ΔΦΔt =B·a 23+2 2T8=8(3-2 2)a 2B T ,则C 正确,通过导线框横截面的电荷量Q =ΔΦR =(3-2 2)a 2B R,则D 正确. [答案] CD12.(2011·皖南八校第四次联考)如图所示,平行金属导轨与水平面成θ角,导轨与固定电阻R 1和R 2相连,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab ,质量为m ,导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,受到安培力的大小为F ,此时( )A .电阻R 1消耗的热功率为Fv/3B .电阻R 2消耗的热功率为Fv/6C .整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgv cos θD .整个装置消耗的机械功率为(F +μmg cos θ)v[解析] 由法拉第电磁感应定律得E =BLv ,回路总电流I =E/1.5R ,安培力F =BIL ,所以电阻R 1的功率P 1=(0.5I)2R =Fv/6,B 选项正确.由于摩擦力F 阻=μmg cos θ,故因摩擦而消耗的热功率为μmgv cos θ.整个装置消耗的机械功率为(F +μmg cos θ)v.[答案] BCD二、实验题(本题共1个小题,共10分)13.(2011·湖南浏阳一中第三次月考)学了法拉第电磁感应定律E ∝ΔφΔt后,为了定量验证感应电动势E 与时间Δt 成反比,某小组同学设计了如图所示的一个实验装置:线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上,强磁铁和挡光片固定在运动的小车上.每当小车在轨道上运动经过光电门时,光电门会记录下挡光片的挡光时间Δt ,同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势 E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出,就能得到一系列的感应电动势E 和挡光时间Δt.在一次实验中得到的数据如下表:动的距离都________(选填“相同”或“不同”),从而实现了控制________不变;(2)在得到上述表格中的数据之后,为了验证E 与Δt 成反比,他们想出两种办法处理数据:第一种是计算法:算出________,若该数据基本相等,则验证了E 与Δt 成反比;第二种是作图法:在直角坐标系中作________关系图线,若图线是基本过坐标原点的倾斜直线,则也可验证E 与Δt 成反比.[答案] (1)相同 磁通量的变化量 (2)感应电动势E 和挡光时间Δt 的乘积 感应电动势E 与挡光时间Δt 的倒数三、计算题(本大题共4个小题,共52分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)14.(12分)一根电阻R =0.6 Ω的导线弯成一个圆形线圈,圆半径r =1 m ,圆形线圈质量m =1 kg ,此线圈放在绝缘光滑的水平面上,在y 轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B =0.5 T 的匀强磁场,如下图所示.若线圈以初动能E 0=5 J 沿x 轴方向滑进磁场,当进入磁场0.5 m 时,线圈中产生的电能为E =3 J .求:(1)此时线圈的运动速度的大小;(2)此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压;(3)此时线圈加速度的大小.[解析] (1)设线圈的速度为v ,由能量守恒定律得E 0=E +12mv 2.解得:v =2 m /s .(2)线圈切割磁感线的有效长度L =2 r 2-14r 2= 3 m , 电动势E =BLv = 3 V , 电流I =E R =30.6A , 两交接点间的电压U =IR 1=30.6×0.6×23 V =233 V . (3)F =ma =BIL ,所以a =2.5 m /s 2.[答案] (1)2 m /s (2)2 33V (3)2.5 m /s 2 15.(13分)(2011·武汉江汉区、黄冈市统考)如图所示,两条足够长相距为l 的光滑平行金属导轨与水平面成θ角放置,金属导轨上各有一根竖直光滑挡杆,挡杆与金属导轨的交点连线和金属导轨垂直,在金属导轨之间有垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B ,有两根质量均为m ,电阻均为R 的金属杆垂直放置在金属导轨上,其中ab 杆放在竖直光滑挡杆前处于静止,cd 杆在平行于金属导轨向上的拉力F 作用下处于静止,其他部分电阻不计.(1)增大拉力F 使cd 杆沿金属导轨向上运动,当ab 杆对竖直光滑挡杆压力恰好为零而处于静止时,求cd 杆沿金属导轨向上运动的速度v ;(2)在cd 杆沿金属导轨由静止向上加速至速度为v 的过程中,cd 杆沿金属导轨向上运动的距离为l 0,求此过程中流过ab 杆横截面的电量Q.[解析] (1)当ab 杆对竖直光滑档杆压力恰好为零而处于静止时,ab 杆cd 杆受力分析分别如图a 、b 所示,由平衡条件得ab 杆受安培力方向沿金属导轨向上,大小为F 0=mg sin θ此时cd 杆沿金属导轨向上匀速运动,设速度为v ,cd 杆产生的感应电动势为:E =Blvabcd 回路中电流为:I =E 2Rab 杆受安培力为:F 0=BIl由以上各式解得:v =2mgR sin θB 2l 2(2)流过ab 杆横截面的电量Q 满足:Q =I Δt又:I =E 2R ,E =ΔΦ ΔΦ=Bll 0由以上各式解得:Q =Bll 02R[答案] (1)2mgR sin θB 2l 2 (2)Bll 02R16.(15分)(2011·三门模拟)如下图甲所示,光滑且足够长的金属导轨MN 、PQ 平行地固定在同一水平面上,两导轨间距L =0.20 m ,两导轨的左端之间所接的电阻R =0.40 Ω,导轨上静止放置一质量m =0.10 kg 的金属杆ab ,位于两导轨之间的金属杆的电阻r =0.10 Ω,导轨的电阻可忽略不计.整个装置处于磁感应强度B =0.50 T 的匀强磁场中,磁场方向竖直向下.现用一水平外力F 水平向右拉金属杆,使之由静止开始运动,在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好,若理想电压表的示数U 随时间t 变化的关系如下图乙所示,求从金属杆开始运动经t =5.0 s 时:(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向;(2)金属杆的速度大小;(3)外力F 的瞬时功率.[解析] (1)由图象可知,t =5.0 s 时的U =0.40 V此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)I =U R=1.0 A 由右手定则判断出,此时电流的方向为由b 指向a(2)金属杆产生的感应电动势E =I(R +r)=0.50 V因E =BLv ,所以5.0 s 时金属杆的速度大小v =E BL=5.0 m /s(3)金属杆速度为v时,电压表的示数应为U=RR+rBLv,由图象可知,U与t成正比,由于R、r、B及L均为不变量,所以v和t成正比,即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动金属杆运动的加速度a=v/t=1.0 m/s2根据牛顿第二定律,在5.0 s末时对金属杆有F-BIL=ma,解得F=0.2 N此时F的瞬时功率P=Fv=1.0 W.[答案](1)1.0 A,方向由b→a(2)5.0 m/s(3)1.0 W17.(12分)(2011·浙江三校联考)如图甲所示,间距为L、电阻不计的光滑导轨固定在倾角为θ的斜面上.在MNPQ矩形区域内有方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B;在CDEF矩形区域内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度大小为B1,B1随时间t变化的规律如图乙所示,其中B1的最大值为2B.现将一根质量为M、电阻为R、长为L的金属细棒cd跨放在MNPQ区域间的两导轨上,并把它按住使其静止.在t=0时刻,让另一根长为L的金属细棒ab从CD上方的导轨上由静止开始下滑,同时释放cd棒.已知CF长度为2L,两根细棒均与导轨良好接触,在ab棒从图中位置运动到EF处的过程中,cd棒始终静止不动,重力加速度为g,t x是未知量.(1)求通过ab棒的电流,并确定CDEF矩形区域内磁场的方向;(2)当ab棒进入CDEF区域后,求cd棒消耗的电功率;(3)能求出ab棒刚下滑时离CD的距离吗?若不能,则说明理由;若能,请列方程求解,并说明每一个方程的解题依据.(4)根据以上信息,还可以求出哪些物理量?请说明理由(至少写出两个物理量及其求解过程).[解析](1)BIL=Mg sinθI=Mg sinθ/BLCDEF区域内的磁场方向垂直于斜面向下(2)P=I2RP=(Mg sinθ/BL)2R(3)能求出ab棒刚下滑时离CD的距离.由法拉第电磁感应定律有:在0~t x 时间内E 1=ΔΦ/t xΔΦ=(2B -B)(2L ×L)E 1=2BL 2/t x在t x 后:E 2=BLv由E 1=E 2解得:v =2L t x由x =v 2t x 解得x =L(4)根据以上信息,还可以求出ab 棒刚到达CDEF 区域的边界CD 处的速度大小、ab 棒到达CDEF 区域的边界CD 处所需的时间、ab 棒的质量及电阻等.(求解过程略;至少写出两个物理量的求解过程)[答案] (1)I =mg sin θBL垂直于斜面向下 (2)(Mg sin θ/BL)2R(3)L (4)见解析。
精心整理电磁感应试题一.选择题1.关于磁通量的概念,下面说法正确的是 () A .磁感应强度越大的地方,穿过线圈的磁通量也越大B .磁感应强度大的地方,线圈面积越大,则穿过线圈的磁通量也越大C .穿过线圈的磁通量为零时,磁通量的变化率不一定为零D .磁通量的变化,不一定由于磁场的变化产生的 2.下列关于电磁感应的说法中正确的是 () A .只要闭合导体与磁场发生相对运动,闭合导体内就一定产生感应电流 BCD 3 A B C D 4.A .5.如图A B C D 6匝数法正A B C D 方向相反7.如果第6题中,线圈电阻为零,当K 突然断开时,下列说法正确的是() A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同 B .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反C .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相同D .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前相反8.如图(3),一光滑的平面上,右方有一条形磁铁,一金属环以初速度V 沿磁铁的中线向右滚动,则以下说法正确的是() A 环的速度越来越小B 环保持匀速运动C 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的N 极D 环运动的方向将逐渐偏向条形磁铁的S 极9.如图(4)所示,让闭合矩形线圈abcd 从高处自由下落一段距离后进入匀强磁场,从bc 边开始进入磁场到ad 边刚进入磁场的这一段时间里,图(5)所示的四个V 一t 图象中,肯定不能表示线圈运动情况的是 ()10.如图(6)所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R ,轨道所在处有竖直向下ab 横作用外,其A BC D11其边界则在12度为m 轨下。
时速A B C D m 13、如图所示,导线AB 可在平行导轨MN 上滑动,接触良好,轨道电阻不计电流计中有如图所示方向感应电流通过时,AB 的运动情况是:() A 、向右加速运动;B 、向右减速运动; C 、向右匀速运动;D 、向左减速运动。
大学物理第10章测试 (满分120分)一、 选择题(每小题3分,共18分)1. 在两个永久磁极中间放置一圆形线圈,线圈的大小和磁极大小约相等,线圈平面和磁场方向垂直。
今欲使线圈中产生逆时针方向(俯视)的瞬时感应电流i (如图),可选择下列哪一种方法?[ ](A) 把线圈在自身平面内绕圆心旋转一个小角度。
(B) 把线圈绕通过其直径的OO ' 轴转一个小角度。
(C) 把线圈向上平移。
(D) 把线圈向下平移。
2. 半径为a 的圆线圈置于磁感应强度为B的均匀磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,线圈电阻为R ;当把线圈转动使其法向与B的夹角 α = 60︒ 时,线圈中已通过的电量与线圈面积及转动的时间的关系是 [ ] (A ) 与线圈面积成正比,与时间无关。
(B ) 与线圈面积成正比,与时间成正比。
(C) 与线圈面积成反比,与时间成正比。
(D ) 与线圈面积成反比,与时间无关。
3. 棒AD 长为L ,在匀强磁场B中绕OO ' 转动。
角速度为ω,AC = L /3。
则A 、D 两点间电势差为:[ ](A ) 261L B U U A D ω=-。
(B ) 2ω61L B U U D A =-。
(C ) 2ω92L B U U A D =-。
(D ) 2ω92L B U U D A =-。
4. 将形状完全相同的铜环和木环静止放置,并使通过两平面的磁通量随时间的变化率相等,则 [ ](A ) 铜环中有感应电动势,木环中无感应电动势。
(B ) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小。
(C ) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大。
(D ) 两环中感应电动势相等。
5. 对于单匝线圈取自感系数的定义式为L = Φ/I 。
当线圈的几何形状、大小及周围磁介质分布不变,且无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则线圈的自感系数L [ ](A ) 变大,与电流成反比关系。
(B ) 变小。
(C ) 不变。
(D ) 变大,但与电流不成反比关系。
6. 有两个长直密绕螺线管,长度及线圈匝数均相同,半径分别为 r 1 和r 2,管内充满均NSAD匀磁介质,其磁导率分别为 μ1和 μ2,设 r 1∶r 2 = 1∶2,μ1∶μ2 = 2∶1,当将两只螺线管串联在电路中通电稳定后,其自感系数之比L 1∶L 2与磁能之比W m1∶W m2分别为:[ ](A) 1∶1与1∶1。
(B) 1∶2与1∶1。
(C) 1∶2与1∶2。
(D) 2∶1与2∶1。
二、 填空题(每空2分,共84分)1. 如图所示,一导线被弯成半径为 R 的3/4 圆弧和沿径向长为 R 的小段。
当它在垂直于均匀磁场B的平面内绕 O 点以角速度 ω 逆时针旋转时,在Ob 两点间产生的电动势 εOb = ,O 与b 两点电势较高的为 点。
2. 如图所示,在一无限长的通电导线(电流为 I )的同一平面内有一长为 L 的金属棒 ac 。
该棒以水平速度v匀速向右离开长直导线,则当金属棒的a 端离长直导线距离为d 时产生的动生电动势为 。
3. 如图,两无限长直导线通有相同的电流I ,且方向相同,平行地放在水平面上,相距为2l 。
如果使长直导线AB 以匀速率 v 从图中的位置向左移动 t 秒时(导线 AB 仍在两电流之间),AB 两端产生的动生电动势大小为 。
A 、B 两端,电势高的一端是 。
4. 如图所示,4根辐条的金属轮子在均匀磁场B中转动,转轴与B平行。
轮子和辐条都是导体。
辐条长为 R ,轮子转速为 n ,则轮子中心 a 与轮子边缘 b 之间的感应电动势为 ,电势最高点是在处。
⨯ ⨯⨯⨯⨯⨯ ⨯⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯5. 在圆柱形区域内有一均匀磁场 B ,且0d d >tB。
一边长为l 的正方形金属框置于磁场中,位置如图所示,框平面与圆柱形轴线垂直,且轴线通过金属框 ab 边的中点 O ,则εad = ;εdc = ;εabcda = 。
6. 产生动生电动势的非静电力是 ,其相应的非静电场强 = ;产生感生电动势的非静电力是 ,激发感生电场的场源是 。
7. 将一宽度为 l 的薄铜片卷成一个半径为 R 的细圆筒,设 l >>R ,电流 I 均匀分布通过此铜片,如图所示。
若忽略边缘效应,筒内磁感应强度 B的大小 B = ;此装置的自感系数 L = 。
8. 如图所示,电量 Q 均匀分布在半径为 r 的长直圆筒上,一单匝矩形线圈的一个边与圆筒的轴重合,圆筒以角速度ω(t )旋转,设单匝线圈的电阻为R ,则线圈中的感生电流的大小为 。
9. 如图所示,一无限长直导线和一半径为 a 的导体圆环放在同一平面内,直导线通过圆环中心,接触处相互绝缘。
则直导线与圆环之间的互感系数 M = 。
10. 试相应地写出哪一个麦克斯韦方程相当于或包括下列事实。
(1)一个变化的电场,必定有一个磁场伴随它。
方程是 ; (2)一个变化的电场,必定有一个磁场伴随它。
方程是 ; (3)不存在磁单极子。
方程是 ;⨯ ⨯ ⨯ ⨯⨯⨯ ⨯ ⨯(4)在静电平衡条件下,导体内部不可能有电荷分布。
方程是 。
11. 如图,在一长直导线L 中通有电流I ,ABCD 为一矩形线圈,它与L 皆在纸面内,且AB 边与L 平行。
(1) 矩形线圈在纸面内向右移动时,线圈中感应电动势方向为 。
(2) 矩形线圈绕AD 边旋转,当BC 边已离开纸面正向外运动时,线圈中感应电动势方向为 。
12. 一根直导线在磁感应强度为B 的均匀磁场中以速度v运动切割磁力线。
导线中对应于非静电力的场强(称作非静电场场强)v E= 。
13. 如左下图所示,在竖直向上的均匀稳恒磁场中,有两条与水平面成 θ 角的平行导轨,相距L ,导轨下端与电阻R 相连,若一段质量为m 的裸导线ab 在导轨上保持匀速下滑。
在忽略导轨与导线的电阻和其间摩擦的情况下,感应电动势=i ε ;导线ab 上 端电势高;感应电流的大小i = ,方向 。
14. 如右上图所示,一导线构成一正方形线圈然后对折,并使其平面垂直置于均匀磁场B中。
当线圈的一半不动,另一半以角速度 ω 张开时(线圈边长为2l ),线圈中感应电动势的大小 ε = 。
(设此时的张角为θ,见图)15. 金属圆板在均匀磁场中以角速度 ω 绕中心轴旋转,均匀磁场的方向平行于转轴,如图。
这时板中由中心至同一边缘点的不同曲线上总感应电动势的大小 ,方向 。
16. 在图示的电路中,导线AC 在固定导线上向右平移,设AC = 5cm ,均匀磁场随时间的变化率d B /d t = -0.1 T /s ,某一时刻导线AC 速度V 0 = 2m /s ,B = 0.5T ,x = 10cm ,则这时动生电动势的大小为 ,总感应电动势的大小为 ,以后动生电动势的大小随着AC 的运动而 。
17. 一个薄壁纸筒,长为30 cm 、截面直径为3 cm ,筒上绕有500匝线圈,纸筒内由 μrωb ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯ ⨯⨯ ⨯ ⨯⨯ ⨯⨯= 5000的铁芯充满,则线圈的自感系数为 。
18. 在自感系数 L = 0.05 mH 的线圈中,流过I = 0.8A 的电流。
在切断电路后经过t = 100 μs 的时间,电流强度近似变为零,回路中产生的平均自感电动势ε= 。
19. 图示为一充电后的平行板电容器,A 板带正电,B 板带负电。
当将开关K 合上时,AB 板之间的电场方向为 ,位移电流的方向为 (按图上所标x 轴正方向来回答)。
20. 平行板电容器的电容C 为20μF ,两板上的电压变化率为15s V 1050.1d /d -⋅⨯=t U ,则该平行板电容器中的位移电流为 。
21. 在没有自由电荷与传导电流的变化电磁场中,⎰=⋅Ll Hd ;=⋅⎰Ll E d 。
三、 计算题(每题6分,共18分)1. 一无限长直导线中通有稳恒电流 I 。
导线旁有一长度为 L 的金属棒绕其一端 O 点以匀角速度 ω 在一平面内转动,O 点到导线的垂直距离为 a (a > L ),如图所示。
设长直导线与金属棒的旋转平面共面,(1)当金属棒转到与长直导线垂直,即 ON 位置时,棒内的感应电动势εON 的大小和方向,O 、N 两点哪一点电位高?(2)当金属棒转到图中OM 位置时,∠MON = θ 位置时,求棒内的感应电动势εOM 的大小和方向。
2. 一半径为 a 的小圆线圈,电阻为 R ,开始时与一个半径为 b (b >> a ) 的大圆线圈共面且同心。
固定大线圈,并在其中维持恒定电流 I ,使小线圈绕其直径以匀角速度 ω 转动,如图所示(线圈的自感忽略)。
求: (1)小线圈中的电流 i ;(2)两线圈的互感系数 M ; (3)大线圈中的感应电动势。
3. 一被限制在半径为 R 的无限长圆柱体内的均匀磁场,B方向垂直与纸面,且均匀增加,c tB=d d 。
有一长为 2R 的导体棒以速度V扫过磁场,试求导体棒在 EF 位置时的感应电动势。
NRxE答案: 一、选择题1.(C );2.(A );3.(A );4.(D );5.(C );6.(C )二、填空题1. 225BR ω-;O 点2. d b d Iv +-ln tg π20θμ3. ⎪⎭⎫⎝⎛+--vt l vt l Ilv 11π20μ;B4. 2πBnR ;a5. 0;t B l d d 42;tBl d d 2-;6. 洛仑兹力,B v⨯;感生电场力,变化的磁场7.lI 0μ;20R lπμ8. 0 9. 010. (1)⎰⎰⋅∂∂=⋅LS LS t D l Hd d ;(2)⎰⎰⋅∂∂-=⋅LS L S t B l Ed d ;(3)0d =⋅⎰SS B;(4)∑⎰=⋅0d q S D S11.ADCBA 绕向;ADCBA 绕向12.B v ⨯ 13.θtan BL mgR ;a ;θtan BLmg;由b 向a 14.θωsin 22B l15.相同(或B ωR 2/2);沿曲线由中心向外 16.50 mV ;49.5 mV ;减小 17.3.7 H 18.0.4 V19.x 轴正方向或i ˆ方向;x 轴负方向或iˆ-方向 20.A 3d =I21.⎰⎰⎰⋅∂∂-=⋅⋅∂∂=⋅s sS t B l E S t D l Hd d d d ∫三、计算题1. 解 (1) 如图建立坐标系。
导体棒上 r 处 d r 小段中的动生电动势为()r B r l B v d d d ωε=⋅⨯=(1分) 直导线在d r 小段产生的磁场为()a r IB +=π20μ 方向向里。
(1分)导体棒上的总电动势为()⎪⎭⎫⎝⎛+-=+=⎰a L a a L I r a r IrLON ln π2d π2000ωμμε(1分)其方向由O 指向 N (1分)(2) (略)⎪⎭⎫⎝⎛+-=a L a a L I OM θθωμεcos ln cos π20(1分) 其方向由O 指向 M(1分)2. 解 (1) 大圆线圈在圆心处产生的磁场为 bIB 20μ=(1分)方向与其平面垂直,由于 b >> a ,则小圆线圈处的磁场可近似看成是均匀的,而且和圆心处的磁场相同,小圆线圈转动时,通过它的磁通量为()t a bI BS S B ωμθΦcos π2cos 20==⋅=其中,θ 是大圆线圈平面与小圆线圈平面法线之间的夹角。