第14章(电磁感应)带答案俎.刘敏
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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。
《第2章电磁感应及其应用》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于电磁感应现象的描述,正确的是()A、闭合回路中部分导体做切割磁感线运动时,回路中一定有感应电流产生。
B、当导体在磁场中运动时,只要存在运动,导体中就一定有感应电流产生。
C、电磁感应现象是法拉第在1831年发现的。
D、闭合回路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体两端才会出现电势差。
2、在下列关于电磁感应现象的叙述中,正确的是()A、磁通量变化越大,感应电动势越大。
B、感应电流的方向与磁感线方向有关。
C、闭合回路中的感应电流方向总是与导体运动方向相反。
D、感应电流的方向与导体运动方向和磁感线方向都无关。
3、为一个圆环形导体,有一个带负电的粒子沿直径方向在圆环表面匀速掠过的过程,环中感应电流的情况是()A. 无感应电流B. 有逆时针方向的感应电流C. 有顺时针方向的感应电流D. 先逆时针方向后顺时针方向的感应电流4、A、B两个同轴线圈在同一平面,A线圈通有顺时针方向逐渐增加的电流I1,则穿过B线圈引起感应电流的磁通量Φ的方向和B线圈产生的感应电流I2的方向分别为()A. 垂直纸面向内,I2逆时针方向B. 垂直纸面向内,I2顺时针方向C. 垂直纸面向外,I2逆时针方向D. 垂直纸面向外,I2顺时针方向5、下列叙述符合物理史实的是()A. 法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,会出现感应电流B. 楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,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C. 伽利略在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系D. 奥斯特根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说6、医生给心脏疾病患者做手术时,往往要用一种称为“人工心脏泵”的血泵体外装置来代替心脏工作,推动血液循环。
为该装置的示意图,线圈固定在用软铁制成的活塞柄上,通电时线圈与活塞柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用,从而带动活塞运动。
教科版九年物理8.1 电磁感应现象(学案含答案)感应电流的方向与导体切割磁感线的方向有关,与磁场方向有关。
若其中一个方向发生了改变,则感应电流的方向就会随之改变;若这两个方向同时改变,这时感应电流的方向不变。
4. 发电机(1)结构:发电机是由定子和转子组成的。
(2)原理:电磁感应。
(3)能量转化:机械能转化为电能。
(4)交流电:发电机产生的感应电流的大小和方向会发生周期性的变化,这样的电流叫做交变电流,简称交流电。
在交变电流中,电流周期性变化的次数与所用时间的比值叫做这一交变电流的频率,单位是赫兹(Hz)。
我国电网的交流电频率是50Hz,即1秒内线圈转过50周,交流电的方向每周期改变2次,电流方向1s内改变100次。
【典例精析】例题 1 如图所示,虚线区域内的“×”为垂直纸面向里的磁感线,当矩形线框从位置A向右匀速移动到位置B时,关于矩形线框内感应电流的情况,说法正确的是()A. 没有感应电流B. 无→有→无C. 有→无→有D. 一直有感应电流思路导航:本题主要考查同学们对“一部分导体在磁场中做切割磁感线运动”的理解。
矩形线框向右运动时,上、下两边没有切割磁感线,左右两边切割磁感线。
当线框向右刚开始运动时,右边的导线做切割磁感线运动,其左边处于磁场外,满足产生感应电流的条件,会有感应电流产生;当线框全部进入磁场向右运动时,不是一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,不符合产生感应电流的条件,这时没有感应电流产生;当线框右边离开磁场,线框左边做切割磁感线运动,满足产生感应电流的条件,会有感应电流产生。
答案:C例题 2 如图所示的是直流发电机的工作原理图,关于直流发电机下列说法中正确的是()A. 直流发电机线圈内产生的是交流电,供给外部电路的是直流电B. 直流发电机线圈内产生的是直流电,供给外部电路的也是直流电C. 它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的D. 图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向思路导航:发电机的线圈在转动过程中,周期性地不断切割磁感线,所以在线圈内产生了交流电。
历届高考【2012高考】5. (2012·海南)如图,一质量为m的条形磁铁用细线悬挂在天花板上,细线从一水平金属环中穿过。
现将环从位置I释放,环经过磁铁到达位置II。
设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为T1和T2,重力加速度大小为g,则A.T1>mg,T2>mg B.T1〈mg,T2<mgC.T1>mg,T2〈mg D.T1〈mg,T2>mg(2012·福建)18、【原题】:如图甲,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合。
若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下正方向的x轴,则图乙中最能正确反映环中感应电流i 随环心位置坐标x变化的关系图像是(2012·浙江)20、为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外面壳绝缘的两块平行金属板构成的电容C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连,如图所示。
当开关从a 拨到b 时,由L 与C 构成的回路中产生周期2T LC π=的振荡电流.当罐中的液面上升时A.电容器的电容减小B. 电容器的电容增大C. LC 回路的振荡频率减小D 。
LC 回路的振荡频率增大【答案】:BC【解析】:由电容器决定式知4S C kd επ=,当液面上升的时候,相当于介电常数在变大,所以A 错误,B 正确,所以振荡周期变大,振荡频率在减小。
C 正确【考点定位】电磁波、电容器(2012·四川)16.如图所示,在铁芯P 上绕着两个线圈a 和b ,则A .绕圈a 输入正弦交变电流,线圈b 可输出恒定电流B .绕圈a 输入恒定电流,穿过线圈b 的磁通量一定为零C.绕圈b输出的交变电流不对线圈a的磁场造成影响D.绕圈a的磁场变化时,线圈b中一定有电场【答案】:D【解析】:绕圈a输入正弦交变电流,线圈b可输出同频率的交变电流,A错误.绕圈a输入恒定电流,产生的磁场穿过线圈b,穿过线圈b的磁通量不为零,B 错误.根据互感现象,绕圈b输出的交变电流,对线圈a的磁场会造成影响,C错误。
1.5电磁感应(磁生电)一、电磁感应1.为了形象地描述磁体周围的磁场分布,英国有位科学家引入了磁感线模型。
这位科学家还发现电磁感应定律,制造了世界上第一台发电机......,把一生献给了科学事业。
这位科学家是()A.法拉第B.奥斯特C.道尔顿D.拉瓦锡2.如图所示是1825年年轻的物理学家科拉顿做实验的装置图,为避免磁体对小磁针的作用,他把实验装置放在两个房间内,他在乙房间把磁体放入线圈的过程中,以磁体为参照物,线圈是(填“运动”或“静止”)的,这时科拉顿跑到甲房间再观察小磁针,发现小磁针(填“不动”或“转动”),原因是。
乙房间出现的电磁现象在物理学上称为现象。
3.如图所示,是小刘设计的手摇手电筒,其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁。
当他按图中箭头方向上下摇动手电筒时,灯泡发光,该过程应用了原理,手电筒中来回运动的磁铁和固定的线圈相当于,为灯泡提供电能。
4.电吉他是一种常见的乐器,它的发音是通过电磁拾音器连接扬声器来实现的,拾音器的基本结构如图所示。
由铜线在磁铁上绕成线圈,线圈连接到扩音器。
当具有磁性的金属弦线被拨动而动产生振动时,线圈中会产生电流,此电流的频率与弦线振动频率相同,并通过放大器和扬声器发出声音。
回答下列问题:(1)磁铁产生的磁场使没有磁性的吉他金属弦得到磁性的过程被称作。
(2)电吉他的线圈中会产生电流,其原理是(填“电流的磁效应”或“电磁感应”)二、产生感应电流的条件5.在科学晚会上,小科所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示。
甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。
用手推动乙线圈摆动时,甲线圈会随之摆动。
对于这个过程,下列说法正确的是 ( )A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器B.推动乙线圈摆动时,电能转化为机械能C.甲线圈随之摆动时,机械能转化为电能D.甲线圈摆动是因为通电导体在磁场中受力运动6.小科对手机无线充电的原理感到好奇,查阅资料后得知:充电时充电器内的发射线圈产生磁场,手机内的接收线圈会产生感应电流给电池充电,结构如图甲所示。
《大学物理学》(下册)思考题解第14章 电磁感应14-1 在电磁感应定律i d dtΦ=-¶中,负号的含义是什么? 如何根据负号来判断感应电动势的方向?答:电磁感应定律i d dtΦ=-¶中的负号来自于楞次定律。
由于磁通量Φ变化而引起感应电动势i ¶变化、从而产生感应电流,这个电流的磁场将阻碍原磁通量Φ的变化。
例如原磁通量Φ正在增加,所激发的感应电动势的感应电流的感应磁场将阻碍这个Φ增加。
14-2 如题图所示的几种形状的导线回路,假设均匀磁场垂直于纸面向里,且随时渐减小。
试判断这几种形状的导线回路中,感应电流的流向答:14-3 将一磁铁插入一个由导线组成的闭合电路线圈中,一次迅速插入,另一次缓慢插入。
问:(1)两次插入时在线圈中的感生电荷量是否相同? (2)两次手推磁铁的力所做的功是否相同?(3)若将磁铁插入一个不闭合的金属环中,在环中间发生什么变化? 答:始末两态的磁通1Φ、2Φ不变,所以 (1) 感生电荷量12q RΦ-Φ=,与时间、速度无关,仅与始末两态的磁通有关,所以两次插入线圈的感生电荷量相同。
(2)从感应电流作功考虑,W I t =∆¶,定性地判断:两种情况下I t q ∆=不变,12d dttΦ-ΦΦ=∆=-¶分子不变分母有区别,所以两次手推磁铁的力,慢慢插入的作功少,快速插入的作功多。
(3) 若将磁铁插入一个不闭合的金属环中,在环的两端将产生感应电动势。
14-4 让一块很小的磁铁在一根很长的竖直钢管内下落,若不计空气阻力,试定性说明磁铁进入钢管上部、中部和下部的运动情况,并说明理由。
答:把小磁铁看作磁矩为m的磁偶极子,下落至钢管口附近时,由于钢管口所围面积的磁通量发生了变化,管壁将产生感生电动势和感生电流,感生电流将激发感生磁场'1B ,由于磁矩m 自己产生的磁感B 在管口产生的磁通正在增加,根据楞次定律,它所激发的感生磁场'1B 将阻碍这个增加,因此,'1B 与B 反方向。
2020 衡水名师原创物理专题卷专题十电磁感觉考点 29 电磁感觉现象楞次定律考点 30 法拉第此电磁感觉定律自感考点 31 电磁感觉中的电路问题考点 32 电磁感觉中的图象问题考点 33 电磁感觉中的动力学与能量问题一、选择题(此题共17 个小题,每题 4 分,共 68 分。
每题给出的四个选项中,有的只有一个选项切合题意,有的有多个选项切合题意,所有选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得0 分)1、下面四幅图是用来“研究感觉电流的方向按照什么规律”的实验表示图。
敏捷电流计和线圈构成闭合回路,经过“插入”“拔出”磁铁,使线圈中产生感觉电流,记录实验过程中的有关信息,剖析得出楞次定律。
以下说法正确的选项是( )A.该实验无需确认电流计指针偏转方向与经过电流计的电流方向的关系B.该实验无需记录磁铁在线圈中的磁场方向C.该实验必需保持磁铁运动的速率不变D.该实验必需记录感觉电流产生的磁场方向2、如图 , 导体轨道OPQS固定,此中 PQS是半圆弧, Q为圆心,轨道的电阻忽视不计。
OM是有一定电阻、可绕 O转动的金属杆, M端位于 PQS上, OM与轨道接触优秀。
空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场, 磁感觉强度的大小为B,现使 OM从 OQ地点以恒定的角速度逆时针转到OS 地点并固定 ( 过程Ⅰ ); 再使磁感觉强度的大小以必定的变化率从 B 增添到 B' 过程Ⅱ)。
在过程Ⅰ、Ⅱ中 , 流过OM的电荷量相等, 则B '等于 () BA. 5 4B. 3 2C.74D. 23、 1.如下图,固定的水平长直导线中通有恒定电流I ,闭合矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。
线框由静止开释,不计空气阻力,在着落过程中( )A .穿过线框的磁通量保持不变B .线框中感觉电流方向保持不变C .线框做自由落体运动D.线框的机械能守恒4、如图甲所示 , 线圈 ( 图中实线 , 共 100 匝 ) 的横截面积为0.3m2, A 右边所A, 总电阻 r 2 接电路中 , 电阻 R 1 2 ,R 26 , 电容 C 3μF , 开关 S 1 闭合 . A 中有横截面积为 0.2m 2 的DD内犹如图乙所示的变化磁场 , t 0时辰 , 磁场方向垂直于线圈平面向里 .地区 ( 图中虚线 ),以下判断正确的选项是 ()A. 闭合 S 2 、电路稳固后 , 经过 R 2 的电流由 b 流向 aB. 闭合 S 2 、电路稳固后 , 经过 R 2 的电流为 0.4AC.闭合 S 2 、电路稳固后再断开 S 1 , 经过 R 2 的电澈流向D.闭合 S 2 、电路稳固后再断开 S 1 , 经过 R 2 的电荷量为 7.2 10 6 C5、将一个闭合金属环用丝线( 绝缘 ) 悬于 O 点 , 如下图 , 竖直虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场 , 时右边没有磁场 . 将环拉至图示地点后由静止开释, 以下现象能够发生的是( )A. 金属环的摇动不会停下来 , 向来做等幅摇动B. 金属环的摇动幅度愈来愈小, 小到某一数值后做等幅摇动C.金属环的摇动会很快停下来D.金属环最后一次向左摇动时, 最后停在虚线左边某一点处6、如下图 , 两根足够长的圆滑金属导轨、 平行搁置 , 导轨平面的倾角为θ , 导轨的下MN PQ端接有电阻 , 当空间没有磁场时 , 使导体棒 ab 以平行导轨平面的初速度v 0 冲上导轨平面 , 导体棒ab 上涨的最大高度为; 当空间存在垂直导轨平面的匀强磁场时, 再次使导体棒ab 以相H同的初速度从同一地点冲上导轨平面, 上涨的最大高度为 h , 两次运动中导体棒 ab 一直与两导轨垂直且接触优秀 , 以下说法中正确的选项是 ( )A. 两次上涨的最大高度比较, 有 H =hB. 两次上涨的最大高度比较, 有 H <hC.有磁场时, 导体棒ab 上涨过程的最大加快度为g sin θD.有磁场时, 导体棒ab 上涨过程的最小加快度为g sinθ7、如下图,一个有矩形界限的匀强磁场地区,磁场方向垂直纸面向里。
电磁感应一、选择题(共20小题)1、下列四组连线,不完全正确的是()A、AB、BC、CD、D2、下列研究过程中,运用“逆向思考法”的是()A、研究电流时,将其比作水流B、通过瓶口塞子上插着的细管中液面的变化,显示玻璃瓶的微小形变C、研究电流时,设想自己就是电路中移动的电荷D、研究电磁现象时,由电生磁想到磁能否生电3、下列说法正确的是()A、奥斯特发现电流周围存在磁场B、法拉第发现了电流的热效应C、焦耳发现磁能生电D、瓦特发明了电灯4、下列说法中正确的是()A、丹麦物理学家奥斯特首先发现了电磁感应现象B、英国物理学家法拉第首先发现了电流的磁效应C、发电机是根据电磁感应现象制成的D、电磁铁是根据电磁感应现象制成的5、下列说法与物理史实相符的是()A、电磁感应现象是奥斯特首先发现的B、电流周围存在磁场的现象是法拉第首先发现的C、电流、电压、电阻三者之间的关系是伏特首先研究得出的D、电流热效应的规律是焦耳首先发现的6、发现电磁感应现象的物理学家是()A、牛顿B、奥斯特C、法拉第D、瓦特7、发现电磁感应的科学家是()A、奥斯特B、法拉第C、伽利略D、安培8、下述物理史实中正确的说法是()A、第一个发现电磁关系的是法拉第B、第一个发现磁能生电的是奥斯特C、最早研究磁偏角的是沈括D、第一个发现电流磁性应的是爱因斯坦9、英国科学家法拉第的重大发现是()A、导体中有电流通过时,导体都要发热,即电流的热效应B、通电导体的周围和磁体一样,存在磁场C、通电导体在磁场中要受到磁场力的作用D、电磁感应现象10、科学家探索自然界的秘密,要付出艰辛的努力.十九世纪英国科学家法拉第,经过十年坚持不懈的努力,发现了电磁感应现象,图中能表明这一现象的实验是()A、B、C、D、11、下列有关电和磁的说法中,正确的是()A、导体在磁场中运动时,一定有电流产生B、通电导线置于磁场中一定会运动C、电流产生的磁场一定与电流的方向有关D、法拉第发现了通电导线周围存在着磁场12、下列说法中正确的是()A、电风扇、洗衣机的主要部件都是电动机B、测电笔、验电器都是用来测量电流大小的仪器C、电热壶、自动空气开关都是利用电磁原理工作的D、电话用的IC卡、VCD用的光碟都是应用了磁性材料13、下列关于电磁现象的说法中正确的是()A、电磁铁的磁性强弱只与线圈的匝数有关B、扬声器与话筒都是把声信号转变为电信号的装置C、感应电流的方向只与导体切割磁感线的方向有关D、电动机是把电能转化为机械能的机器14、下列说法错误的是()A、把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场方向B、电流的磁场方向与电流方向有关C、感应电流方向与导体运动方向和磁感线方向有关D、通电导体在磁场中受力方向与电流方向和导体运动方向有关15、如图所示的几种电、磁现象中不正确的是()A、B、C、D、16、下列关于电磁现象的说法中正确的是()A、用磁感线可以形象地描述磁场B、迅速变化的电流会产生电磁波C、电动机的原理是电磁感应现象D、电磁铁的磁性强弱只由电流的大小决定17、对下列两幅图的认识正确的是()A、图甲中,通电螺线管的右端是S极B、图甲中,只调换电源的正负极,通电螺线管的磁场方向不变C、图乙中,实验研究的是电磁感应现象D、图乙中,只调换磁体的N、S极,电流表指针偏转方向不变18、以下说法正确的是()A、磁感线是磁场中实际存在的曲线B、地磁场的南极在地理的北极附近C、通电导体在磁场中受力方向与磁场方向无关D、在电磁感应现象中,电能转化为机械能19、如图所示的几种电、磁现象中正确的是()A、B、C、D、20、如图所示,小明和小华同学将一根较长软电线的两端与高灵敏电流计两接线柱连接,拿着电线的两处,站在东西方向,象跳绳一样在空中不停地摇动,观察到灵敏电流计的指针发生偏转.此现象隐含的物理原理是()A、电流周围存在磁场B、电磁感应原理C、物质的磁化原理D、磁场对电流有力的作用二、填空题(共5小题)21、英国物理学家_________经过10年的不懈努力,终于发现了_________现象.这一发现进一步揭示了电和磁的联系,导致了_________的发明.22、丹麦物理学家奥斯特首先发现了电流周围存在_________;英国物理学家_________首先发现了闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时,导体中会产生电流,这种现象被称为电磁感应现象.23、有史以来,许多物理学家以其卓越的贡献,从而改变了人类的生活.如英国物理学家法拉第发现了_________现象,实现了_________能向电能的转化.随着科技的发展,人类对能源的需求量越来越大,人类在不断的开发新能源.你所知道的新能源有_________、_________(至少写两个).24、(1)小明是视力正常的人,课后他拿起同桌小峰同学的近视眼镜戴上,发现看物不清楚.他对此作了以下解释,请你帮他填上空缺部分.视力正常的人在视网膜上成的是清晰的像,戴上近视眼镜后,由于_________透镜对光的_________作用,视网膜上将不能成清晰的像,所以看不清.(2)在电风扇、电熨斗、电磁起重机、动圈式扬声器、动圈式话筒和发电机中,利用电磁感应原理工作的有_________、_________.25、我国宋代的学术著作《梦溪笔谈》中有如下一段叙述;“方家(指精通某种学问的行家)以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不令南也(不是正南方向).”以上的现象证明地球是一个_________,并且以事实说明了地球的地理南北极与地磁南北极_________(填“重合”、“不重合”).发电机是利用_________现象制成的,直流电动机是利用通电线圈在_________里受力转动的原理制成的.三、解答题(共5小题)26、很长一段时间里,人们认为电现象和磁现象是互不相关的,但也有人注意到电和磁之间有很多相似之处,他们相信二者之间存在某种内在的联系.许多科学家为寻找这种联系进行了不懈的努力.(1)1820年4月,丹麦物理学家_________发现了“电生磁”现象;1831年,英国科学家_________又发现了电磁感应现象,实现了“磁生电”现象.这两个重要的发现揭示了电和磁之间确实存在不可分割的联系.(2)你一定也发现了电和磁之间存在很多相似之处,下表将电现象和磁现象的某些相似点作出对比,请仿照示例完成该表.电现象磁现象示例电荷有正、负两种磁体有南、北两极①带电体能够吸引轻小物体②同名磁极相互排斥③带电体周围存在磁场27、英国物理学家法拉第经过十年不懈努力,发现了_________现象,用如图所示的_________实验可以验证(选填甲或乙或丙);_________实验(选填甲或乙或丙)可以反映电动机的原理.28、图中所示的是同学们实验时常见的情境,根据这些实验原理,可以制造出用途广泛的机器和生活用具,请在下面的括号内写出相应的机器或生活用具的名称.29、阅读上文,回答下列问题.(1)在图中标出此时录音磁头线圈中电流的方向.(2)说出录音和放音过程主要运用了哪些物理原理.(3)请你再列举一个用磁来记录信息的生活实例.图是磁带录音机磁头工作原理图.录音机的磁带上附有一层硬磁性材料的小颗粒.录音时,动圈话筒将声音转变成强弱变化的电流,这样的电流通过录音磁头,产生了强弱变化的磁场.磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息.放音时,磁带贴着放音磁头运动,磁性强弱变化的磁带使磁头中产生变化的感应电流,电流经放大后使扬声器发声,便“读”出了录音带中记录的信息.30、科学家通过长期研究,发现了磁现象与电现象的一些规律:(1)图A所示是用来描绘某﹣磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,a 点的磁场比b点的磁场_________(选填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向_________处(选填“P”或“Q”).(2)在图B所示的实验中,当开关S闭合后,小磁针会发生偏转,这说明_________,该现象是由_________首先发现的.(3)图C是研究_________现象的装置.从正对纸面的角度看,图中导体ab_________(选填“上下”、“左右”、“前后”)运动时,电流表指针会转动,根据这一现象,制成了_________机,它把_________能转化为_________能,该现象是由_________首先发现的.。
《第2章电磁感应及其应用》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、下列关于电磁感应现象的说法中,正确的是:A、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中一定产生感应电流。
B、导体在磁场中运动,如果运动方向与磁场方向平行,则导体中不会产生感应电流。
C、感应电流的方向与导体运动的方向和磁场方向有关,但与导体的运动速度无关。
D、电磁感应现象的产生,与导体是否闭合无关。
2、一闭合线圈在均匀磁场中,以下哪种情况下,线圈中产生的感应电动势最大?A、线圈面积不变,磁场强度增加。
B、线圈面积不变,磁场强度减小。
C、线圈面积减小,磁场强度增加。
D、线圈面积增加,磁场强度减小。
3、一个矩形线圈置于均匀磁场中,当线圈平面与磁感线垂直时,通过线圈的磁通量为最大值。
如果以角速度ω在磁场中以线圈平面不变的速度旋转,则线圈内会产生交变电流。
那么,当旋转角速度ω加倍时,下列叙述正确的是()。
•(A)线圈内的最大磁通量加倍•(B)线圈内的最大感应电动势加倍•(C)线圈内的感应电流强度加倍•(D)线圈内的交变电流频率不变4、一闭合回路固定在一个可以自由旋转的轴上,当一个变化的磁场通过该回路时,)保持不变,但增加了回路的匝数N,则闭合回路内会产生感应电流。
若磁场变化率(dΦdt回路中的感应电流将会如何变化?•(A)减少•(B)不变•(C)增加•(D)条件不足,无法判断5、根据法拉第电磁感应定律,当闭合电路的磁通量改变时,在电路中产生的感应电动势与磁通量改变的速率成______ 比例。
A. 正比B. 反比C. 平方比D. 立方比6、在单匝线圈绕制的环形导体棒上,磁场垂直于棒面,磁场强度随时间变化,从0变化到B max。
如果在t0时刻开始记录电流,那么根据法拉第电磁感应定律,从t0到t1时刻内,线圈中产生的热量Q由以下哪个公式计算?A. Q = B max * I * ΔtB. Q = (B max * I * Δt) / 2C. Q = (B max * I * Δt) / 2^2D. Q = (B max * I * Δt) / 37、一个闭合线圈在磁场中做切割磁感线运动,下列说法正确的是()A、如果线圈的面积不变,速度增大,则感应电动势增大B、如果线圈的匝数增加,但面积不变,速度减小,则感应电动势减小C、如果线圈的面积和速度都不变,但磁场的方向改变,则感应电动势不变D、如果线圈的匝数不变,但面积和速度都不变,磁场的强度增加,则感应电动势减小二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、在电磁感应现象中,下列说法正确的是()。
思 考 题14-1 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. [ C ]解:自感系数L 只与回路本身的因素有关,而与电流无关,即,对于一个确定的回路,其自感系数是一个常数。
14-2 如图所示,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.判断以下情况下,线圈中感应电动势的方向:(1)矩形线圈在纸面内向右移动.(2)矩形线圈绕AD 边旋转,BC 边已离开纸面正向外运动. [ ADCBA 绕向;ADCBA 绕向 ]解:用楞次定律判断:通过线圈的磁场垂直纸面向里,(1)(2)两种情况,通过线圈的磁通都在减小,所以感应电流的磁场反抗这种减小,方向与原磁场方向一致,垂直纸面向内,根据右手螺旋法则,感应电流沿ADCBA ,即感应电动势的方向:ADCBA 绕向。
14-3 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,如图所示.指出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与方向.[ 边缘各点电动势均为221R B ω,均由中心向外 ]解:金属圆板绕中心轴旋转产生的电动势等效为由轴心沿着径向指向边缘的一系列半径为R 的直导线切割磁力线产生的电动势,这些直导线并联,每条直导线的电动势为221R B ω,所以边缘各点电动势均为221R B ω,均由中心向外。
14-4 一无铁芯的长直螺线管,在保持其半径和总匝数不变的情况下,把螺线管拉长一些,则它的自感系数变化吗?如何变化? [ 减小 ]解:长直螺线管自感系数20L n V μ=,n 是单位长度的匝数,Nn l=,螺线管的体积V Sl =,所以20N SL lμ=,(其中N 是总匝数,S 是横截面积,l 是螺线管的长度),当螺线管拉长时,自感系数减小。
14-5 在如图所示的装置中,当不太长的条形磁铁在闭思考题14-3图思考题14-2图思考题14-6图合线圈内作振动时(忽略空气阻力),振幅会如何变化? [逐渐减小 ]解:磁铁振动使得通过线圈的磁通量变化,进而在线圈中产生感应电流,振动的能量转化为感应电流的磁场能量及部分焦耳热,而振动的能量与振幅平方成正比,所以振幅逐渐减小。
14-6 金属圆板在均匀磁场中以ω绕中心轴旋转,均匀磁场的方向平行于转轴,如图. 这时板中心至同一边缘点的不同曲线上总感应电动势的大小与方向如何? [ 相等,方向由圆心指向边缘 ]解:如图14-3,板中心至同一边缘点的不同曲线上总感应电动势的大小都为221R B ω,均由中心向外。
14-7 有一无限长的直导线绝缘地紧贴在矩形线圈的中心轴00’上,则直导线与矩形线圈间的互感系数是多大? [ 0 ]解:如图,若直导线通有电流I ,不管电流如何变化,根据对称性知,通过矩形线圈的磁通量总为零,磁通量无变化,感应电动势为0;互感系数为0.习 题14-1 一半径r =10 cm 的圆形闭合导线回路置于均匀磁场B (B =0.80 T)中,B与回路平面正交.若圆形回路的半径从t = 0开始以恒定的速率d r /d t =-80 cm/s 收缩,则在这t = 0时刻,求:(1)闭合回路中的感应电动势大小;(2)感应电动势保持上面的数值,闭合回路面积以恒定速率收缩的速率d S /d t . [ 0.40 V ;-0.5 m 2/s ] 解:(1) 2r B BS πφ==)(40.0)8.0(1.014.38.022V dtdrrB dt dS B dt d =-⨯⨯⨯⨯-=-=-=-=πφε (2)因为,dt dS B dt d -=-=φε,所以s m Bdt dS /5.02-=-=ε14-2 在图示的电路中,导线AC 在固定导线上向右匀速平移,速度v = 2m/s .设5=AC cm ,均匀磁场随时间的变化率d B /d t = -0.1 T/s ,某一时刻B = 0.5 T ,x =10 cm ,问:(1)这时动生电动势的大小? (2)总感应电动势的大小?(3)此后动生电动势的大小随着AC 的运动怎样变化? [ 50 mV ;49.5 mV ;减小 ] 解:(1)V Blv l d B v CA5.0205.05.0)(=⨯⨯==⋅⨯=⎰ε(2)VdtdB S Blv dt dB S dt dS B dt d 0495.0)1.0(05.01.05.0=-⨯⨯+=-=--=-=φε(3)因为磁场会减小,所动生电动势会随之减小14-3 如3如图所示,一长直导线中通有电流I ,有一垂直于导线、长度为l 的金属棒AB 在包含导线的平面内,以恒定的速度v 沿与棒成θ 角的方向移动.开始时,棒的A 端到导线的距离为a ,求任意时刻金属棒中的动生电动势,并指出棒哪端的电势高.[ ;A 端的电势高 ]解:rI B πμ20=θθθπμπθπμεθθcos cos lnsin 2)2cos(2)(0cos cos 0vt a vt l a Iv dr r I v l d B v vt l a vt a BA +++-=+⋅⋅=⋅⨯=⎰⎰+++所以A 端电势高14-4 一面积为S 的平面导线闭合回路,置于载流长螺线管中,回路的法向与螺线管轴线平行.设长螺线管单位长度上的匝数为n ,通过的电流为t I I m ωsin =(电流的正向与回路的正法向成右手关系),其中I m 和ω为常数,t 为时间,求该导线回路中的感生电动势. [ t I nS m ωωμcos 0- ] 解:t nI nI B m ωμμsin 00==t nSI BS m ωμφsin 0==习题14-2图I习题14-3图t I nS dtd m ωωμφεcos 0-=-= 14-5 半径为L 的均匀导体圆盘绕过中心O 的垂直轴转动,角速度为ω,ca =d ,盘面与均匀磁场B垂直,如图.求:(1)oa 线段中动生电动势的方向; (2)U a —U b 与U a —U c 的大小. [ 由a 指向o ;0,ω--)d L 2(Bd 21]解:(1)221)(L B Bdll l d B v c oaooa ωωε-=-=⋅⨯=⎰⎰(2)a,b 都在圆盘边缘上,所以电势相等,0=-b a U U2)(21)(L d B Bdll l d B v cocooc --=-=⋅⨯=⎰⎰ωωεωωω)2(21])(2121[0)(22d L Bd L d B L B U U U U c a b a -=-----=--- 14-6 如图所示,有一根长直导线,载有直流电流I ,近旁有一个两条对边与它平行并与它共面的矩形线圈,以匀速度v沿垂直于导线的方向离开导线.设t =0时,线圈位于图示位置,求: (1) 在任意时刻t 通过矩形线圈的磁通量. (2) 在图示位置时矩形线圈中的电动势.[ t a t b lI v v ln20++πμ;aba b lI π-2)(0v μ ] 解:rIB πμ20=vta vtb Il ldr r I BdS vtb vt a ++===⎰⎰++ln2200πμπμφ )(20vta v vtb v Il dt d +-+-=-=πμφε t=0时刻,abva b Il dt d )(20-=-=πμφε 14-7 两个电容器的电容C 1:C 2=1:2.把它们串联起来接电源充电,它们的电场能量之I 习题14-6图比W 1∶W 2是多大?如果是并联起来接电源充电,则它们的电场能量之比W 1∶W 2是多大? [ 2:1,1:2 ]解:串联时,两电容器的电量相同,所以121222121212===C C W W C Q Q 并联时,两电容电压相等,所以212221222121===C C U C U C W W 14-8 真空中两只长直螺线管1和2长度相等(L),均单层密绕,且匝数相等(N);两管直径之比为d 1:d 2=1:4,当它们都通以相同电流(I)时,两螺线管贮存的磁能之比W 1:W 2为多大? [ 1:16 ]解: L NI nI B /00μμ==161)(222212102201221====D D V V V B V B W W μμ 14-9 有一个等边直角三角闭合导线,如图放置. 在这三角形区域中的磁感应强度为k B at e x B -=20,式中B 0和a 均为常量,k是z 轴方向单位矢量,求导线中的感生电动势.[at 04e B ab 121-,沿回路逆时针方向 ] 解:直线方程为:x b y -=dx x b ydx ds )(-==dx x b e x B Bds d at )(20-==-φat b atat be B b x x b e B dxx b e x B ds B d ---=-=-===⎰⎰⎰040430200121|)43()(φφat at e B ab a e B b dt d --=--=-=0404121)(121φε 若z 轴正向向外,则沿回路逆时针方向14-10 一导线被弯成如图所示形状,acb 是半径为R 的四分之三圆弧,oa=R ,若此导线放在匀强磁场B 中,B 的方向垂直图面向内,导线以角速度ω在图面内绕O 点匀速转动,求此导线中的动生电动势i ε及电势最高的点. [ 2/52BR ω,O 点 ]解:此导线切割磁力线相当于ob 连线切割磁力线,ob 连线长R 5,所以动生电动势为25025025|21)(R B L B BdLL l d B v R Rboωωωε===⋅⨯=⎰⎰习题14-9图 习题14-10图。