磁通量及其变化习题精选
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一.磁通量及其变化的分析和计算:
1. 磁通量Φ: ①物理意义:某时刻穿过磁场中某个面的磁感线条数,②大小计算:
Φ=B·S,S为与B垂直的面积,不垂直时, 取S在与B垂直方向上的投影
③穿过某个面有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=B·S,应考虑相反方
向的磁通量抵消以后所剩余的磁通量
2. 磁通量变化量ΔΦ:①物理意义:穿过某个面的磁通量的差值 ②大小计算: ΔΦ=
Φ2-Φ1要首先规定正方向 ③与磁场垂直的平面,开始时和转过180°时
穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,|ΔΦ|=2BS而不是零
思考 .磁通量变化有几种形式?
观察下面几个过程
特别提示
(1)磁通量是标量,但有正负之分,正负仅表示穿入或穿出某面,而且是人为规定.
(2)线圈为多匝时,不影响磁通量的计算,即Φ≠NBS,因为穿过线圈的磁感线
的条数不受匝数影响.
(3)若线圈面积S1大于磁场区域面积S2,如图,那么Φ=BS中的S应指闭合
回路中处于磁场中的那部分有效面积S2.
二.感应电流产生的条件
1 电路为闭合电路 2 穿过电路的磁通量发生变化
思考1.只要磁通量变化就有感应电流吗?
2.闭合电路的部分导体只要做切割磁感线运动一定有感应电流吗?
习题1如图所示,一条形磁铁与导线环在同一平面内,磁铁的中心恰与导线环的圆心重合,
为了在导线环中产生感应电流,磁铁应( )
A.绕垂直于纸面且过O点的轴转动
B.向右平动 C.向左平动
D.N极向外,S极向里转动
2如图所示,在探究电磁感应现象的实验中,下列在闭合线圈中能产生感应电流的是
A.向线圈中快速插入条形磁铁B.向线圈中匀速插入条形磁铁
C.把条形磁铁从线圈中快速拔出D.把条形磁铁静止地放在线圈中
3匀强磁场区域宽为d,一正方形线框abcd的边长为L,且L>d,线框以速度v匀速通
过磁场区域,如图所示,线框从进入到完全离开磁场的时间内,线框中没有感应电流的时间
是( )
A.L+dv B.L-dv C.L+2dv D.L-2dv
4如图所示,线框abcd从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是( )
A.进入匀强磁场区域的过程中,abcd中有感应电流
B.在匀强磁场中加速运动时,abcd中有感应电流
C.在匀强磁场中匀速运动时,abcd中没有感应电流
D.离开匀强磁场区域的过程中,abcd中没有感应电流
5.如图所示,矩形线框abcd放置在水平面内,磁场方向与水平方向成α
角,已知sinα=45,回路面积为S,磁感应强度为B,则通过线框的磁
通量为( )
A.BS B.4BS5 C.3BS5 D.3BS4
6磁通量是研究电磁感应现象的重要物理量.如图所示,通有恒定电流的导线
MN与闭合线框共面,第一次将线框由1平移到2,第二次将线框绕cd边翻转
到2,设先后两次通过线框的磁通量变化分别为ΔΦ1和ΔΦ2,则( )
A.ΔΦ1>ΔΦ2 B.ΔΦ1=ΔΦ2 C.ΔΦ1<ΔΦ2 D.无法确定
7一磁感应强度为B的匀强磁场,方向水平向右,面积为S的矩形线圈abcd,
如图所示放置,平面abcd与竖直方向成θ角,将abcd绕ad轴转180°角,则穿
过线圈平面的磁通量变化量为( )
A.0 B.2BS
C.2BScosθ D.2BSsinθ
8两个圆环A、B如图所示放置,且半径RA>RB,一条形磁铁的轴线过两个圆环的
圆心处,且与圆环平面垂直,则穿过A、B环的磁通量ΦA和ΦB的关系是( )
A.ΦA>ΦB B.ΦA=ΦB
C.ΦA<ΦB D.无法确定
9.
如图所示,两线圈绕在圆环铁芯上,则下列说法中正确的是( )
A.当S闭合瞬间,小电灯由暗到亮,直至正常发光
B.当S始终闭合时,小电灯就能正常发光
C.当S断开瞬间,小电灯由原来的不亮到亮一下
D.上述说法都是错误的
10.金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如下图所示的运动,线圈中有感应电流的是( )
8.如
图4
所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和
电键组成
闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A,下列各种情况中铜环A中没有感应
电流的是 ( )
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时,使滑动变阻器的滑片P做匀速移动 图4
C.通电时,使滑动变阻器的滑片P做加速移动
D.将电键突然断开的瞬间
9.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有一闭合导体环,环面与磁
场垂直,当导体环在磁场中完成下述运动时,可能产生感应电流的是
A.导体环保持水平在磁场中向上或向下运动
B.B.导体环保持水平向左或向右加速平动
C.导体环以垂直环面,通过环心的轴转动
D.导体环以一条直径为轴,在磁场中转动
10.关于磁通量,下列说法中正确的是( )
A.磁通量不仅有大小,而且有方向,所以是矢量 B.磁通量越大,磁感应强度越大
C.通过某一面的磁通量为零,该处磁感应强度不一定为零 D.磁通量就是磁感应强度
11.如图所示,用导线做成圆形或正方形回路,这些回路与一直导线构成几种位置组合(彼
此绝缘),下列组合中,切断直导线中的电流时,闭合回路中会有感应电流产生的是( )
12.如图所
示,线圈Ⅰ与
电源、开关、滑动变阻器相连,线圈Ⅱ与电流计G相连,线圈Ⅰ与线圈Ⅱ
绕在同一个铁芯上,在下列情况下,电流计G中有示数的是( )
A.开关闭合瞬间 B.开关闭合一段时间后
C.开关闭合一段时间后,来回移动变阻器滑动端 D.开关断开瞬间
13.面积为S的矩形线框abcd,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁
场方向与线框平面成θ角(如图5所示),当线框以ab为轴顺时针转90°时,
穿过abcd面的磁通量变化量ΔΦ=________.
14匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10
匝.开始时,B与S垂直,且线圈有一半在磁场中,如图所示.
(1)当线圈绕ab边转过60°角时,求此时线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的变化量.
(2)当线圈绕dc边转过60°角时,求此时线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的变化量.