第十七章电磁感应
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第1页,共36页 第十七章 电磁感应
年级__________ 班级_________ 学号_________ 姓名__________ 分数____
总分 一 二 三 四
一、填空题(共19题,题分合计19分)
1.如下图所示,在磁感应强度为B=0.2 T的匀强磁场中,长为0.5 m的导体棒AB在金属框架上以10 m/s的速度向右滑动,已知R1=R2=20 Ω,其他电阻不计,则流过AB的电流是______A.
ABR1R2v
2.在日光灯点燃时,镇流器利用自感现象,产生______,在日光灯正常发光时,利用自感现象起________________作用.
3.在50周年国庆盛典上,我国自行研制的FBC-1“飞豹”新型超音速歼击轰炸机在天安门上空沿水平方向以1.7倍音速自东向西飞过.该机两翼尖间的距离是12.7 m,设北京上空地磁场的竖直分量为0.42×10-4 T,那么此飞机机翼两端电势差是______.(空气中声音的传播速度为340 m/s,答案保留两位有效数字)
4.如图所示,
一圆环R内接、外切的两个正方形线框均由材料、横截面积相同的相互绝缘导线制成,并各自形成回路,则三者的电阻之比为______.若把它们置于同一匀强磁场中,当各处磁场发生相同变化时,三个回路的电流之比为______.
5.“ ”形金属框上有一金属棒ab垂直于导轨,ab长为L.若在垂直于导轨平面方向加一均匀变化磁场,其B=B0+kt(k为常数),如图16-13所示.与此同时金属棒ab以速度v0向左匀得分 阅卷人
第2页,共36页 速运动,令t=0时,ab与“ ”形框架所围面积为S0,则在t=0时,回路中的感应电动势E=______,方向为______(填“顺时针”或“逆时针”);t=______后,电流开始反向.
6.在“研究电磁感应现象”的实验中,首先要按图(甲)接线,以查明电流表指针的偏转方向与电流方向的关系;然后再按图(乙)将电流表与B连成一个闭合回路,将A与电池、滑动变阻器和开关串联成另一个闭合电路.
ABSS++__(甲)(乙)
在图(甲)中,当闭合S时,观察到电流表指针向左偏(不通电时指针停在正中央).在图(乙)中,(1)将S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,电流表的指针将______(填“向左”“向右”或“不发生”,下同)偏转;(2)螺线管A放在B中不动,电流表的指针将______偏转;(3)螺线管A放在B中不动,将滑动变阻器的滑动触片向右滑动时,电流表的指针将______偏转;(4)螺线管A放在B中不动,突然切断开关S时,电流表的指针将______偏转.
7. 用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.2 m,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,如图所示.当磁场以每秒10 T的变化率增强时,线框中点a、b两点间的电势差为________.
××××××××××××ab
8.如图所示,y轴左方有磁感应强度为B的匀强磁场,一个半径为r的直角扇形金属框架,总电阻为R,不计重力及一切摩擦,以O为圆心以角速度ω匀速转动.从图示位置转动四分之一周期时,外力做功为________.
yxNMBOr
9.下图为"研究电磁感应现象"的实验装置.
G 第3页,共36页 (1)将图中所缺的导线补接完整.
(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后可能出现的情况有:
a.将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将__________.
b.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将________.
10.一个面积为10 cm2的线圈,放在匀强磁场中,磁感线跟线圈平面成60°角,匀强磁场的磁感应强度随时间t的变化如图所示.在t=0.4 s时,穿过线圈的磁通量是________,在0.4 s到0.5 s时间内的平均感应电动势为________,在t=0.1 s时的瞬时感应电动势是________.
O322146Bt/T/×10 s-1
11.如图是演示自感现象的实验电路图,L是有铁芯的线圈,A是灯泡.接通电路后,灯泡正常发光;再断开电路时,观察到的自感现象是________,这是因为________.
KAL
12.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、外,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.在内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中,通过导线截面的电荷量q=________.
××××××××××××××××××abB
13.一矩形线圈围绕着垂直于匀强磁场的中心轴匀速转动,从线圈平面通过垂直于磁场的平面开始,将它转过1/4转用的时间分成三等份.则在这连续三段时间内感应电动势的平均值之比是________.
14.如图所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20 cm2,导线电阻r=1.5 Ω,R1=
3.5 Ω,R2=25 Ω,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按B-t图所示的规律变化.则R2的功率为________,B点的电势为________. 第4页,共36页 +-RRAB12
15.如下图所示,将长为1 m的导线从中间折成约106°的角,使其所在的平面垂直于B=0.5 T的匀强磁场.为使导线中产生4 V的感应电动势,导线切割磁感线的最小速度约为________.
ABC106o
16.一根长度为l的直导线在磁感应强度为B的匀强磁场中沿垂直于磁场方向平动,导线运动方向恰与导线垂直.若要使导线两端的电势差每秒均匀增加U0,则导线做切割运动的加速度a=________.
17.唱卡拉OK用的话筒内有传感器,其中有一种是动圈式的,它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号.该传感器是根据_________原理工作的
.
18.在操场上,两同学相距L为10m左右,在东偏北、西偏南11°的沿垂直于地磁场方向的两个位置上,面对面将一并联铜芯双绞线,象甩跳绳一样摇动,并将线的两端分别接在灵敏电流计上。双绞线并联后的电阻R为2Ω,绳摇动的频率配合节拍器的节奏,保持f=2Hz。如果同学摇动绳子的最大圆半径h=1m,电流计的最大值I=3mA。(1)试估算地磁场的磁感应强度的数量级 。数学表达式B= 。(用R,I,L,f,h等已知量表示)(2)将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上,那么电流计的读数 。 第5页,共36页
19.现代汽车在制动时,有一种ABS系统,它能阻止制动时车轮抱死变为纯滑动。这种滑动不但制动效果不好,而且易使车辆失去控制。为此需要一种测定车轮是否还在转动的装置。如果检测出车辆不再转动,就会自动放松制动机构,让轮子仍保持缓慢转动状态。这种检测装置称为电磁脉冲传感器,如图甲,B是一根永久磁铁,外面绕有线圈,它的左端靠近一个铁质齿轮,齿轮与转动的车轮是同步的。图乙是车轮转动时输出电流随时间变化的图象。
甲 乙
(1)说明为什么有电流输出?
(2)若车轮转速减慢了,图象会变成怎样?(画在图乙上)
二、多项选择题(共14题,题分合计14分)
1.如图所示,A、B两灯相同,L是带铁芯的电阻可不计的线圈,下列说法中正确的是
ABLK
A.开关K合上瞬间,A、B两灯同时亮起来
B.K合上稳定后,A、B同时亮着
C.K断开瞬间,A、B同时熄灭
D.K断开瞬间,B立即熄灭,A过一会儿再熄灭 得分 阅卷人
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2.如图所示是穿过某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的规律图象.t1时刻磁通量Φ1最大,t3时刻磁通量Φ3=0,时间Δt1=t2-t1和Δt2=t3-t2相等,在Δt1和Δt2时间内闭合线圈中感应电动势的平均值分别为1E和2E,在t2时刻感应电动势的瞬时值为E.则
t11t2t3TtO
A.1E>2E B.1E<2E C.1E>E>2E D.2E>E>1E
3.(创新题)如图所示电路中,L为自感系数很大的电感线圈,N为试电笔中的氖管(启辉电压约70 V),电源电动势约为10 V.已知直流电使氖管启辉时辉光只产生在负极周围,则
abLNS
A.S接通时,氖管不会亮
B.S接通时启辉,辉光在a端
C.S接通后迅速切断时启辉,辉光在a端
D.条件同C,辉光在b端
4.闭合铜环与闭合金属框接触良好,放在匀强磁场中,如图所示.当铜环向右移动时(金属框不动),下列说法正确的是
abcdghfe
A.铜环内没有感应电流,因为磁通量没有发生变化
B.金属框内没有感应电流产生,因为磁通量没有发生变化
C.金属框ab边中有感应电流,因为回路abfgea中的磁通量增加了
D.铜环的半圆ehf中有感应电流,因为回路ehfcde中的磁通量减少了
5.两圆环A、B置于同一水平面上,其中A为均匀带电绝缘环,B为导体环.当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时,B中产生如图所示方向的感应电流.则 第7页,共36页 IBA
A.A可能带正电且转速减小
B.A可能带正电且转速增大
C.A可能带负电且转速减小
D.A可能带负电且转速增大
6.一个闭合的正方形线圈放在匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30°角,当磁场的磁感应强度发生均匀变化时,可在线圈内产生电流为I的直流电.若要使电流强度变为2I,可采用的方法是
A.线圈匝数增加一倍
B.正方形的边长增加一倍
C.使线圈平面与磁场线间的夹角变成90°
D.磁感应强度对时间的变化率增加一倍
7.如图所示,Q为用毛皮摩擦过的橡胶圆盘.由于它的转动使金属环P中产生了如图所示的所感应电流,则Q盘的转动情况是
IQP
A.顺时针加速转动
B.逆时针加速转动
C.顺时针减速转动
D.逆时针减速转动
8.如图所示,光滑固定导轨M、N水平放置,两根导体棒P、Q平行放于导轨上,形成一个闭合回路.当一条形磁铁从高处下落接近回路时,则
MNPQ
A.P、Q将相互靠拢
B.P、Q将彼此远离
C.磁铁的加速度为g
D.磁铁的加速度小于g
9..如下图所示的四个日光灯的接线图中,S1为起动器,S2为电键,L为镇流器,能使日光灯