电磁感应的基本知识及综合应用解析
电磁感应知识点总结

电磁感应知识点总结电磁感应是指导体中的电流或电荷在外加磁场的作用下产生感应电动势的现象。
电磁感应是电磁学中的重要内容,也是电磁学与电动力学的基础知识之一。
下面我们将对电磁感应的相关知识点进行总结。
1. 法拉第电磁感应定律。
法拉第电磁感应定律是电磁感应的基本规律之一,它描述了磁场变化引起感应电动势的现象。
定律表述为,当导体回路中的磁通量发生变化时,回路中就会产生感应电动势。
这一定律为电磁感应现象提供了定量的描述,为电磁感应现象的应用提供了基础。
2. 感应电动势的方向。
根据法拉第电磁感应定律,我们可以得出感应电动势的方向规律。
当磁通量增加时,感应电动势的方向使得产生的感应电流产生磁场的方向与原磁场方向相同;当磁通量减小时,感应电动势的方向使得产生的感应电流产生磁场的方向与原磁场方向相反。
这一规律在电磁感应现象的分析和应用中具有重要的指导意义。
3. 感应电动势的大小。
感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,即。
ε = -dΦ/dt。
其中,ε表示感应电动势的大小,Φ表示磁通量,t表示时间。
这一关系式说明了磁通量的变化越快,感应电动势的大小就越大。
这一规律在电磁感应现象的定量分析中起着重要的作用。
4. 涡旋电场。
当磁场发生变化时,会在空间中产生涡旋电场。
这一现象是电磁感应的重要特征之一,也是电磁学中的重要内容。
涡旋电场的产生使得电磁感应现象更加复杂和丰富,为电磁学的研究提供了新的视角。
5. 涡旋电流。
涡旋电场的存在导致了涡旋电流的产生。
涡旋电流是一种特殊的感应电流,它的存在对电磁场的分布和能量传递产生了重要影响。
涡旋电流的研究不仅有助于理解电磁感应现象的本质,也为电磁学的应用提供了新的思路。
通过以上对电磁感应知识点的总结,我们对电磁感应现象有了更深入的理解。
电磁感应作为电磁学的重要内容,不仅在理论研究中具有重要意义,也在实际应用中发挥着重要作用。
希望我们能够深入学习和理解电磁感应的知识,为电磁学的发展和应用做出贡献。
初中物理重要知识点的归纳与解析电磁感应原理与应用解析

初中物理重要知识点的归纳与解析电磁感应原理与应用解析电磁感应原理与应用解析电磁感应是物理学中的一个重要概念,它涉及到了电磁场和导体之间的相互作用。
通过了解电磁感应的原理,并掌握其在实际应用中的运用,我们可以更好地理解和利用电磁现象。
本文将对初中物理中有关电磁感应的重要知识点进行归纳和解析。
一、电磁感应的原理电磁感应的原理基于法拉第电磁感应定律,该定律描述了磁场变化引起的感应电动势的产生。
具体来说,当导体通过磁场线时,如果磁场的大小或导体的位置发生变化,就会在导体中产生感应电动势。
这个现象可以通过以下公式表达:ε = -Δφ/Δt其中,ε代表感应电动势,Δφ代表磁通量的变化量,Δt代表时间的变化量。
根据这个定律,我们可以得出以下几个重要结论。
1. 磁场变化可以产生感应电流当闭合回路中的导体通过磁场线时,如果磁场的大小发生变化,就会在回路中产生感应电流。
这个现象被称为电磁感应。
2. 磁场中的感应电流会产生磁场反过来,如果在闭合回路中通过感应电流,就会产生一个追加的磁场。
这个磁场的方向可以根据安培环路定理来确定。
二、电磁感应的应用电磁感应作为一种基础现象,在日常生活和工业应用中有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用案例。
1. 发电机发电机是一种能够将机械能转化为电能的装置。
它的工作原理基于电磁感应的原理。
一般来说,发电机由一个旋转的磁场和一个固定的线圈组成。
当磁场旋转时,导线中就会产生感应电动势,最终转化为电能输出。
2. 变压器变压器是一种用来改变交流电压的装置。
它由两个密封的线圈组成,分别被称为初级线圈和次级线圈。
当交流电通过初级线圈时,由于电流的变化会产生变化的磁场,从而在次级线圈中产生感应电动势。
通过合适的设计,我们可以实现电压的升降。
3. 感应炉感应炉是一种用来加热金属的装置,它的工作原理同样基于电磁感应。
感应炉中的感应线圈会在高频交流电的作用下产生强烈的交变磁场。
当金属物体进入感应线圈时,感应电流会在其表面产生摩擦热,从而使其变热。
物理电磁感应知识点

物理电磁感应知识点
电磁感应是物理学中的一个重要概念,它描述了磁场与电流、电压之间的关系。
以下是关于电磁感应的主要知识点:
1. 法拉第电磁感应定律:当一个线圈中的磁通量发生变化时,在线圈中会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量变化率成正比,即E=-dΦ/dt,其中E是感应电动势,Φ是磁通量,t是时间。
2. 楞次定律:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
换句话说,感应电流的磁场总是试图阻止产生它的磁通量变化。
3. 右手定则:当导线在磁场中运动,并且导线中的电流方向已知时,可以用右手定则来判断导线受到的安培力方向。
具体来说,伸开右手,使拇指与其余四指垂直,并让磁感线穿过手心,拇指指向电流的方向,四指指向安培力的方向。
4. 交流电和电磁场:交流电会产生变化的磁场,这个变化的磁场又会产生感应电动势。
在电力系统中,变压器就是利用这个原理来升高或降低电压的。
5. 麦克斯韦方程组:麦克斯韦方程组是描述电场、磁场和电荷密度、电流密度之间关系的方程组。
它包括高斯定律、高斯磁定律、法拉第电磁感应定律和安培环路定律。
以上是关于电磁感应的主要知识点,掌握这些知识点有助于理解电场和磁场之间的相互作用,以及它们在电力系统和电子设备中的应用。
初中物理电磁感应知识点整理

初中物理电磁感应知识点整理电磁感应是物理学中的重要概念,涉及到电和磁的相互作用。
在初中物理学习中,学生通常会接触到一些与电磁感应相关的知识点。
本文将从电磁感应的基本原理、法拉第电磁感应定律以及应用等方面整理相关知识点。
首先,电磁感应是指导体在磁场中产生电动势和电流现象的过程。
这一现象主要是基于法拉第电磁感应定律,即当导体相对于磁场发生相对运动时,导体中就会产生感应电动势。
电磁感应的基本原理是磁通量的改变会导致感应电动势的产生。
根据法拉第电磁感应定律,当磁场的磁通量变化时,导线中就会产生感应电动势。
感应电动势的大小与磁通量的变化速率成正比。
具体而言,如果磁通量增加,则感应电动势的方向与磁场变化的方向相反;如果磁通量减小,则感应电动势的方向与磁场变化的方向相同。
除了法拉第电磁感应定律,还有一些与电磁感应相关的知识点需要了解。
例如,变压器原理。
变压器是一种利用电磁感应现象来改变交流电压的装置。
变压器由两个线圈(称为主线圈和副线圈)组成,它们之间通过磁感应耦合。
当主线圈中的电流变化时,会在副线圈中产生电流,并由此改变输出电压。
另一个重要的知识点是发电机的原理。
发电机是一种将机械能转化为电能的装置。
它依靠电磁感应原理,通过导体在磁场中的运动来产生感应电动势。
发电机的基本构造包括转子和定子,其中转子是一个旋转的磁极,而定子则是安装有线圈的装置。
当转子旋转时,磁场的变化会在定子线圈中产生感应电动势,从而产生电流。
除了变压器和发电机之外,电磁感应还有一些其他的应用。
例如,感应加热和涡流制动。
感应加热是利用电磁感应原理来将电能转化为热能的过程。
通过在导体中通电产生感应电流,然后根据焦耳热(电流通过导体时产生的热量)原理,将电能转化为热能。
涡流制动是一种利用涡流效应来制动运动物体的方法。
当金属板或盘在磁场中运动时,会产生涡流,从而减慢物体的运动速度。
综上所述,初中物理学习中的电磁感应知识点涵盖了以下内容:电磁感应的基本原理,以及法拉第电磁感应定律;与电磁感应相关的知识点,如变压器和发电机的原理;以及一些电磁感应的应用,如感应加热和涡流制动等。
高考中电磁感应综合应用题解答分析

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了单纯追求知识 目标 的传统教学 观 , 那我们可 以说他 的 教学设计 符合 了新课程标 准 ; 、 二 教师能根 据学生 的实 际需要 , 到集体 目标与个 体 目标 相结合 , 做 符合学生 实
际, 难度适 中, 贴近学生的“ 最近发展 区” 那么我们便 可 , 认为教师 关注 到了 以学生 为本 ; 、 三 教师能 以科学探究
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增大 , 感应 电动势不断增大 , 安培力 、 速度均与速度有 加 关, 当安培 力等 于恒力时加 速度等 于零 , 导体 棒最终匀 速运动。整 个过 程 加 速度 是 变量 , 能应 用 运动 学公 不 式。
教学 目标多元——知识 与技 能 、 程与 方法 、 感态 度 过 情 与价值 观三 维 目标实 现和谐统 一 , 且不偏 废 , 切实改 变
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电磁感应知识点总结

电磁感应知识点总结电磁感应是指通过磁场或电场的作用产生电流或电动势的现象。
它是电磁学的重要内容,应用广泛。
下面将从电磁感应的基本原理、应用和影响等方面进行总结。
一、电磁感应的基本原理1. 法拉第电磁感应定律:当磁场的变化穿过闭合回路时,回路中会产生感应电流。
这个定律描述了磁场变化对电流的影响。
2. 楞次定律:感应电流的方向会使得其磁场的改变抵消原来磁场变化的效果。
此定律描述了感应电流对磁场的反作用。
3. 磁通量:磁力线通过单位面积的数量。
磁通量的变化是电磁感应的直接原因。
二、电磁感应的应用1. 发电机:利用电磁感应原理将机械能转化为电能,广泛应用于发电行业。
2. 变压器:利用电磁感应原理实现电压的升降。
3. 感应电炉:利用电磁感应原理将电能转化为热能,用于熔炼金属等工业领域。
4. 电磁感应传感器:利用电磁感应原理测量物理量,如温度、压力等。
5. 电磁制动器和离合器:利用电磁感应原理实现制动和离合的功能。
三、电磁感应的影响1. 电磁辐射:由于电磁感应产生的电流会产生电磁辐射,对人体健康和电子设备产生一定的影响。
2. 电磁波干扰:电磁感应产生的电磁场有可能干扰无线通信、雷达等设备的正常工作。
3. 电磁感应对电路的影响:电磁感应会在电路中引入干扰电压和电流,影响电路的稳定性和性能。
电磁感应作为电磁学的重要内容,其基本原理和应用在现实生活中有着广泛的应用。
了解电磁感应的原理和应用,有助于我们更好地理解和应用电磁学知识,推动科学技术的发展。
同时,我们也需要关注电磁辐射和电磁干扰等问题,合理利用电磁感应技术,保护环境和人类健康。
初中物理中的电磁感应知识点归纳

初中物理中的电磁感应知识点归纳电磁感应是初中物理中的重要内容,它是现代科学与技术的基础之一。
在电磁感应的知识中,有一些重要的概念和原理需要我们进行全面的归纳和理解。
本文将围绕初中物理中的电磁感应知识点展开,详细介绍相关概念和原理。
1. 电磁感应的基本概念电磁感应是指导体或线圈内的磁感应强度发生变化时,会在导体内产生感应电动势的现象。
导体运动时,磁感应线会切割导体,产生电磁感应现象。
2. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的一个基本定律。
法拉第定律规定,当一个导体中的磁通量发生变化时,通过导体的感应电动势大小等于负数乘以磁通量的变化率:ε=-dΦ/dt。
这个定律是电磁感应的基础,也是我们理解电磁感应现象的重要依据。
3. 感应电动势的影响因素感应电动势的大小与磁通量的变化率有关。
磁通量的变化率越大,感应电动势就越大。
磁通量的变化率取决于导体的速度和磁感应强度的变化。
根据法拉第电磁感应定律,当导体速度较快或磁感应强度变化较大时,感应电动势会增大。
4. 电磁感应中的楞次定律电磁感应现象与能量守恒定律密切相关。
根据楞次定律,感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反,这样可以保持能量守恒。
楞次定律也是我们理解电磁感应中位置和方向关系的基础。
5. 感应电流和动生电动势的概念当导体中的磁通量发生变化时,由于电磁感应导致的电流称为感应电流。
感应电流的大小和方向与感应电动势和电路的特性有关。
动生电动势是指由于导体相对于磁场的运动而产生的感应电动势。
6. 磁感应强度和电磁感应的关系磁感应强度与感应电动势之间存在一定的关系。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势等于磁通量的变化率乘以匝数。
这里的匝数指线圈中的匝数,它决定了感应电动势的大小。
7. 电磁感应在发电机中的应用电磁感应的应用之一是发电机。
发电机利用导体在磁场中运动产生的感应电动势来实现能量转换。
通过将发电机转子与发电机电路相连,可以实现电能的转换和传输。
物理高考物理中的电磁感应知识点梳理与应用分析

物理高考物理中的电磁感应知识点梳理与应用分析引言物理中的电磁感应是一个重要且常见的知识点,在高考中占据一定的比重。
对电磁感应知识点进行深入的梳理和应用分析,能够帮助同学们更好地理解和掌握这一知识点,并在考试中取得更好的成绩。
本文将对电磁感应的相关概念、法拉第电磁感应定律以及应用案例进行全面剖析。
一、电磁感应的相关概念电磁感应是指导线或电路中出现磁感应强度变化时,在其周围产生感应电动势及感应电流的现象。
在电磁感应的过程中,存在一些重要的概念需要我们了解。
1. 磁感应强度磁感应强度是指导线或电路中由于外部磁场的变化而引起的感应电动势大小的度量。
磁感应强度的单位是特斯拉(T)。
2. 磁通量磁通量是指通过平面区域的磁感线的总数,用Φ表示,单位是韦伯(Wb)。
3. 感应电动势感应电动势是指由于磁感应变化而在一定电路中产生的电动势。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁感应强度的变化率成正比。
二、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本定律。
它的表述方式为:导线中的感应电动势等于磁通量变化率的负值乘以匝数。
数学表达式如下:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,dΦ表示磁通量的变化量,dt表示时间的变化量。
三、电磁感应的应用案例及分析电磁感应在实际生活和工作中有着广泛的应用,以下将介绍几种常见的应用案例并进行分析。
1. 电磁感应产生的感应电动势及其应用电磁感应产生的感应电动势可以用于发电。
当导体相对于磁场运动时,磁通量发生变化,由法拉第电磁感应定律可知,将产生感应电动势。
在发电厂中,巨大的励磁机不断旋转,使得磁场发生变化,通过电磁感应产生感应电动势,从而驱动发电机发电。
2. 电磁感应用于感应炉感应炉是利用电磁感应加热的设备。
通过在感应炉中产生高频交变磁场,使金属容器中的导体发生电流,进而产生热量。
感应炉广泛应用于冶金、机械加工、化工等领域。
3. 电磁感应用于变压器变压器是利用电磁感应原理进行电能传输和变换的设备。
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电磁感应的基本知识及综合应用(时间:60分钟满分:100分)一、单选题(本题共4小题,每小题6分,共24分)1.(2011·北京,19)某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路。
检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。
虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因。
你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是()A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈的自感系数较大2.如图所示为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里、向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正,外力F向右为正。
则关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是()3.一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平的匀强磁场区域(磁场高度大于线圈高度),然后穿出磁场区域继续下落,如图所示,则()A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,则离开磁场过程一定是匀速运动B.若线圈进入磁场过程是加速运动,则离开磁场过程一定是加速运动C.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是减速运动D.若线圈进入磁场过程是减速运动,则离开磁场过程一定是加速运动4.物理实验中,常用一种叫做“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量,如图所示,探测线圈与冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度。
已知线圈匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R。
若将线圈放在被测匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为()A.qR2nS B.qRnS C.qR2SD.qRS二、双选题(本题共5小题,每小题8分,共40分。
在每小题给出的四个选项中只有两个选项符合题目要求,选对但不全的得4分,有选错或不答的得0分)5.如图所示,固定在绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R,质量为m的金属棒(电阻也不计)放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直,用水平恒力F把ab棒从静止起向右拉动的过程中()A.恒力F做的功等于电路产生的电能B.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能D.恒力F和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能和棒获得的动能之和6.如图所示,光滑的“”形金属导体框竖直放置,质量为m的金属棒MN与框架接触良好,磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反,但均垂直于框架平面,分别处在abcd和cdef区域。
现从图示位置由静止释放金属棒MN,金属棒进入磁场区域abcd后恰好做匀速运动。
下列说法正确的有()A.若B2=B1,则金属棒进入cdef区域后将加速下滑B.若B2=B1,则金属棒进入cdef区域后仍将保持匀速下滑C.若B2<B1,则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑D.若B2>B1,则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑7.如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下端有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直。
现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象。
已知金属线框的质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均为已知量。
(下落过程中bc边始终水平)根据题中所给条件,以下说法正确的是()A.可以求出金属框的边长B.线框穿出磁场时间(t4-t3)等于进入磁场时间(t2-t1)C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等8.两光滑平行导轨倾斜放置,倾角为θ,底端接阻值为R的电阻。
将质量为m的金属棒悬挂在上端固定的轻弹簧下端,弹簧处在导轨所在的平面内,并与导轨平行,劲度系数为k,金属棒和导轨接触良好,匀强磁场垂直于导轨平面,如图所示。
除电阻R外其余电阻不计。
现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则()A .导体棒沿导轨向下运动时棒中电流方向自左向右B .释放瞬间,导体棒的加速度为g sin θC .导体棒最终停在初始位置的下方mg sin θk处 D .整个过程中电阻R 产生的热能为m 2g 2sin θk 9.如图(a )、(b )所示的电路中,电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小,且小于灯A 的电阻,接通S ,使电路达到稳定,灯泡A 发光,则( )A .在电路(a )中,断开S 后,A 将逐渐变暗B .在电路(a )中,断开S 后,A 将先变得更亮,然后逐渐变暗C .在电路(b )中,断开S 后,A 将逐渐变暗D .在电路(b )中,断开S 后,A 将先变得更亮,然后渐渐变暗 三、计算题(本题共2小题,共36分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,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)10.(18分)如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m ,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R 的电阻。
匀强磁场方向与导轨平面垂直。
质量为0.2 kg 、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25。
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小; (2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R 消耗的功率为8 W ,求该速度的大小;(3)在(2)中,若R =2 Ω,金属棒中的电流方向由a 到b ,求磁感应强度的大小与方向。
(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)11.(18分)(2012·浙江理综,25)为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置。
如图所示,自行车后轮由半径r 1=5.0×10-2 m 的金属内圈、半径r 2=0.40 m 的金属外圈和绝缘辐条构成。
后轮的内、外圈之间等间隔地接有4根金属条,每根金属条的中间均串联有一电阻值为R 的小灯泡。
在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度B =0.10 T 、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场,其内半径为r 1、外半径为r 2、张角θ=π6。
后轮以角速度ω=2π rad/s 相对于转轴转动。
若不计其他电阻,忽略磁场的边缘效应。
(1)当金属条ab 进入“扇形”磁场时,求感应电动势E ,并指出ab 上的电流方向;(2)当金属条ab 进入“扇形”磁场时,画出“闪烁”装置的电路图;(3)从金属条ab 进入“扇形”磁场时开始,经计算画出轮子转一圈过程中,内圈与外圈之间电势差U ab 随时间t 变化的U ab -t 图象;(4)若选择的是“1.5 V、0.3 A”的小灯泡,该“闪烁”装置能否正常工作?有同学提出,通过改变磁感应强度B 、后轮外圈半径r 2、角速度ω和张角θ等物理量的大小,优化前同学的设计方案,请给出你的评价。
参考答案1.C 解析:断电的自感现象,断电时电感线圈与小灯泡组成回路,电感线圈储存磁能转化为电能,电感线圈相当于电源,其自感电动势E 自=L ΔI Δt,与原电源无关,A 错误;小灯泡电阻偏大,S 闭合稳定后分得的电流小于线圈,断开开关S 能看到比较显著的延时熄灭现象,B 错误;线圈电阻偏大,S 闭合稳定后分得的电流小于小灯泡,断开开关S ,流过小灯泡的电流比原来时还小,看到不显著的延时熄灭现象,C 正确;线圈的自感系数较大时,自感电动势较大,当断开开关S ,可以有更多的磁能转化为电能,延时熄灭现象更加明显,D 错误。
2.D 解析:先看A 图:没有进入磁场时,磁通量为零,进入磁场过程中,磁通量应逐渐增大,A 图错误;B 图:进入左边磁场时,由右手定则可判断电动势为正,由左边磁场进入右边磁场过程中,电动势为负,B 图错误;C 图:只要有感应电流产生时,安培力都是向左的,所以外力总是向右的,C 图错误;D 图:P =I 2R ,进左边的磁场和从右边磁场出来,感应电流大小是一样的,因此电功率相等,由左边磁场进入右边磁场,感应电流是进左边磁场的2倍,电功率是进左边磁场的4倍,选项D 正确。
3.C 解析:由于磁场区域高度大于线框高,故线框进入磁场过程中若匀速运动,则mg -B 2L 2v R =0,全部进入后加速向下运动,穿出时B 2L 2v ′R >mg ,故做减速运动,选项A 错误;若线框进入磁场时加速,全部进入后仍然加速,穿出时重力与安培力关系不能确定,选项B 错误;线框减速进入磁场,则mg <B 2L 2v R ,全部进入后加速运动,穿出磁场时,mg <B 2L 2v ′R ,选项C 正确,D 错误。
4.A 解析:由E =n ΔΦΔt ,I =E R ,q =I Δt ,得q =n ΔΦR,当线圈翻转180°时,ΔΦ=2BS ,故B =qR 2nS,故选A 。
5.CD 解析:在此运动过程中做功的力是拉力、摩擦力和安培力,三力做功之和为棒ab 动能的增加量,其中安培力做功将机械能转化为电能,故选项C 、D 正确。
6.BC 解析:金属棒在上下两磁场区域向下运动切割磁感线时,两区域中感应电流受到的安培力都竖直向上。
当安培力的大小等于重力时达到匀速运动,即有:v m =mgRB 2L 2,故v m ∝1B 2。
若B 2=B 1,两区域中安培力都等于重力,选项A 错,B 正确;若B 2<B 1,刚进入cdef 区域安培力小于重力,一定先加速,当de 、cf 足够长,可以重新达到新的匀速,选项C 正确;若B 2>B 1,刚进入cdef 区域安培力大于重力,一定先减速,选项D 错。
7.AC 解析:线框穿出磁场时间(t 4-t 3)内做匀速运动,速度图象下的面积为位移,因此线框长L =v 3(t 4-t 3),选项A 正确;线框穿出磁场时间(t 4-t 3)小于进入磁场时间(t 2-t 1),选项B 错误;线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向均竖直向上,所以选项C 正确;线框穿出磁场所受的安培力大于进入磁场过程所受的安培力,因此穿出磁场克服安培力做功较多,产生的焦耳热较多,选项D 错误。