法拉第电磁感应定律 提高

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电子感应的原理

电子感应的原理

电子感应的原理电子感应是指当电导体中发生磁场变化时,会在电导体内产生感应电流和感应电势的现象。

电子感应的原理主要包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。

一、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,由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831 年提出。

根据法拉第电磁感应定律,当电磁感应线圈中的磁通量发生变化时,会在感应线圈中产生感应电动势。

具体表达式如下:$$\varepsilon=-\frac{d\Phi}{dt}$$其中,$\varepsilon$表示感应电动势,$d\Phi$表示单位时间内磁通量的变化率。

二、楞次定律楞次定律是由法国物理学家亨利·楞次于1834年提出,描述了当电磁感应线圈中的磁通量发生变化时,线圈内产生的感应电流会产生磁场的方向和变化速度,从而阻碍磁通量变化的规律。

楞次定律的表达式如下:$$\text{感应电动势的方向与它产生的电流的磁场方向是使得产生感应电动势的磁通量减小的方向相反}$$三、电子感应的应用1. 电磁感应在发电机中的应用发电机利用电子感应的原理将机械能转化为电能。

通过不断旋转的磁场,改变发电机中线圈所受到的磁通量,进而在线圈中产生交变的感应电流。

这种感应电流经过整流装置和变压器等处理,最终输出成为我们生活中所使用的电能。

2. 电磁感应在变压器中的应用变压器利用电子感应的原理,通过改变线圈的匝数比来调整电压值。

当电流通过输入线圈时,在输入线圈中产生磁场,进而在输出线圈中感应出相应的电势,从而实现电压的升降。

3. 磁悬浮列车的原理磁悬浮列车利用电子感应的原理,通过磁场的作用将列车悬浮在轨道上方,并利用磁场变化产生的感应电流驱动列车运行。

这种无轨道接触的方式大大减小了摩擦阻力,提高了列车的运行速度和效率。

4. 电磁感应在感应炉中的应用感应炉利用电子感应的原理,通过高频交变电磁场在金属物体中产生感应电流,从而使金属物体加热。

感应炉具有加热速度快、高效、节能等优点,广泛应用于冶金、机械加工等领域。

高考物理压轴题之法拉第电磁感应定律(高考题型整理,突破提升)附详细答案

高考物理压轴题之法拉第电磁感应定律(高考题型整理,突破提升)附详细答案

高考物理压轴题之法拉第电磁感应定律(高考题型整理,突破提升)附详细答案一、法拉第电磁感应定律1.如图(a )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。

在区域I 内有方向垂直于斜面的匀强磁场,磁感应强度为B ;在区域Ⅱ内有垂直于斜面向下的匀强磁场,其磁感应强度B t 的大小随时间t 变化的规律如图(b )所示。

t =0时刻在轨道上端的金属细棒ab 从如图位置由静止开始沿导轨下滑,同时下端的另一金属细棒cd 在位于区域I 内的导轨上由静止释放。

在ab 棒运动到区域Ⅱ的下边界EF 处之前,cd 棒始终静止不动,两棒均与导轨接触良好。

已知cd 棒的质量为m 、电阻为R ,ab 棒的质量、阻值均未知,区域Ⅱ沿斜面的长度为2l ,在t =t x 时刻(t x 未知)ab 棒恰进入区域Ⅱ,重力加速度为g 。

求:(1)通过cd 棒电流的方向和区域I 内磁场的方向; (2)ab 棒开始下滑的位置离EF 的距离;(3)ab 棒开始下滑至EF 的过程中回路中产生的热量。

【答案】(1)通过cd 棒电流的方向从d 到c ,区域I 内磁场的方向垂直于斜面向上;(2)3l (3)4mgl sin θ。

【解析】 【详解】(1)由楞次定律可知,流过cd 的电流方向为从d 到c ,cd 所受安培力沿导轨向上,由左手定则可知,I 内磁场垂直于斜面向上,故区域I 内磁场的方向垂直于斜面向上。

(2)ab 棒在到达区域Ⅱ前做匀加速直线运动,a =sin mg mθ=gs in θ cd 棒始终静止不动,ab 棒在到达区域Ⅱ前、后,回路中产生的感应电动势不变,则ab 棒在区域Ⅱ中一定做匀速直线运动,可得:1Blv t∆Φ=∆ 2(sin )x xB l IBI g t t θ⋅⋅= 解得2sin x lt g θ=ab 棒在区域Ⅱ中做匀速直线运动的速度12sin v gl θ=则ab 棒开始下滑的位置离EF 的距离21232x h at l l =+= (3)ab 棒在区域Ⅱ中运动时间222sin xl lt v g θ== ab 棒从开始下滑至EF 的总时间222sin x lt t t g θ=+= 感应电动势:12sin E Blv Bl gl θ==ab 棒开始下滑至EF 的过程中回路中产生的热量:Q =EIt =4mgl sin θ2.如下图所示,MN 、PQ 为足够长的光滑平行导轨,间距L =0.5m.导轨平面与水平面间的夹角θ= 30°,NQ 丄MN ,N Q 间连接有一个3R =Ω的电阻,有一匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为01B T =,将一根质量为m =0.02kg 的金属棒ab 紧靠NQ 放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒的电阻1r =Ω,其余部分电阻不计,现由静止释放金属棒,金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ 平行,当金属棒滑行至cd 处时速度大小开始保持不变,cd 距离NQ 为 s=0.5 m ,g =10m/s 2。

法拉第的电磁感应定律

法拉第的电磁感应定律

法拉第的电磁感应定律1. 走进法拉第的世界嘿,小伙伴们!今天咱们要聊一个有趣的科学故事,主角是迈克尔·法拉第。

他可是科学界的明星,专门研究电磁学的大神。

你可别以为他只会在实验室里搞那些难懂的公式,其实他的发现对咱们的生活有着无比重要的影响呢!1.1 认识法拉第法拉第,这个名字在科学史上可是响当当的。

他生活在19世纪初的英国,那个时候电磁学还在萌芽阶段,很多现象没人解释得清清楚楚。

他的实验就像是点燃了黑暗中的一盏灯,让我们看到了电和磁的奇妙世界。

1.2 电磁感应的奥秘法拉第的电磁感应定律,听起来挺复杂的,其实很简单。

这个定律告诉我们,当磁场在一个导体附近发生变化时,会在导体里产生电流。

这就像你把一个磁铁在一根电线圈里转动一样,电流就会“蹭”地一声产生了。

2. 电磁感应的应用说到这儿,可能有小伙伴会问,电磁感应跟咱们的生活有什么关系呢?别急,咱们接着往下看。

2.1 日常生活中的电磁感应电磁感应在咱们的生活中随处可见。

你家的电磁炉,就是利用了电磁感应的原理。

炉子里有个线圈,当电流通过时,它会产生一个不断变化的磁场,这个磁场就加热了锅底,让你能煮出美味的饭菜。

2.2 发电机和变压器不仅如此,发电机和变压器也离不开电磁感应。

发电机里转动的线圈在磁场中旋转,从而产生电流。

而变压器则利用电磁感应来改变电压,让电力能够安全地送到你我家中。

这些神奇的发明,无一不与法拉第的定律息息相关。

3. 结语总的来说,法拉第的电磁感应定律就像一把钥匙,打开了电与磁之间的神秘大门。

它不仅让我们理解了自然界的奇妙规律,还给我们的生活带来了实实在在的便利。

今后每次你享受美味的电磁炉料理,或是感受到电力的舒适,都可以感谢这位伟大的科学家哦!希望通过今天的分享,你能对电磁感应有个更清晰的认识。

记住,科学其实很有趣,它就像一个个神奇的故事,只要你愿意探索,就能发现其中的无尽魅力。

电磁感应实验与电磁感应定律的优化设计

电磁感应实验与电磁感应定律的优化设计

电磁感应实验与电磁感应定律的优化设计引言:电磁感应是电磁学中的重要概念,它描述了磁场变化所诱发的电动势和电流。

电磁感应实验是研究电磁感应现象和验证电磁感应定律的常用方法。

本文将探讨电磁感应实验的优化设计,以提高实验结果的准确性和可靠性,并深入探讨电磁感应定律在实验中的应用。

1. 实验设计为了优化电磁感应实验,我们需要考虑以下几个方面:实验装置的设计、实验参数的选择和数据处理方法。

1.1 实验装置设计在电磁感应实验中,我们通常使用一个线圈和一个磁铁。

为了减小外界干扰和提高实验的重复性,我们可以将线圈和磁铁固定在一个稳定的支架上,并保证它们与其他金属物体保持一定的距离,以减少感应电流的损失。

1.2 实验参数选择在进行电磁感应实验时,我们需要选择合适的实验参数,如线圈的匝数、磁铁的磁感应强度和运动速度等。

通过调整这些参数,我们可以探索不同条件下电磁感应现象的变化规律。

1.3 数据处理方法为了准确地测量和分析实验数据,我们可以采用一些常见的数据处理方法,如图像处理和拟合曲线等。

这些方法可以帮助我们提取出实验数据中的有用信息,从而更好地理解和验证电磁感应定律。

2. 电磁感应定律电磁感应定律描述了电磁感应现象的基本规律,它包括法拉第电磁感应定律和楞次定律。

2.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,当一个闭合线圈中的磁通量发生变化时,线圈中将会产生感应电动势。

这个感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

数学表达式为:ε = -dφ/dt其中,ε表示感应电动势,φ表示磁通量,t表示时间。

2.2 楞次定律楞次定律描述了电磁感应现象的另一重要规律:感应电流的方向与磁通量变化的方向相反,它的大小与磁通量变化率成正比。

数学表达式为:ε = -dφ/dt其中,ε表示感应电动势,φ表示磁通量,t表示时间。

3. 优化设计实例为了验证电磁感应定律并优化实验设计,我们可以进行以下实例实验:3.1 磁铁和线圈之间的相对运动将一个磁铁放在一个线圈的中心,并固定在一个平台上。

法拉第电磁感应定律及应用

法拉第电磁感应定律及应用

法拉第电磁感应定律及应用高考要求:1、法拉第电磁感应定律。

、法拉第电磁感应定律。

2、自感现象和、自感现象和自感系数自感系数。

3、电磁感应现象的综合应用。

、电磁感应现象的综合应用。

一、法拉第电磁感应定律一、法拉第电磁感应定律1、 内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量磁通量的变化率成正比。

的变化率成正比。

即E =n ΔФ/Δt 2、说明:1)在电磁感应中,E =n ΔФ/Δt 是普遍适用公式,不论导体回路是否闭合都适用,一般只用来求感应电动势的大小,方向由楞次定律或方向由楞次定律或右手定则右手定则确定。

2)用E =n ΔФ/Δt 求出的感应电动势一般是平均值,只有当Δt →0时,求出感应电动势才为瞬时值,若随时间均匀变化,则E =n ΔФ/Δt 为定值为定值3)E 的大小与ΔФ/Δt 有关,与Ф和ΔФ没有必然关系。

没有必然关系。

3、 导体在磁场中做切割磁感线运动导体在磁场中做切割磁感线运动1) 平动切割:当导体的运动方向与导体本身垂直,但跟磁感线有一个θ角在匀强磁场中平动切割磁感线时,产生感应电动势大小为:E =BLvsin θ。

此式一般用以计算感应电动势的瞬时值,但若v 为某段时间内的平均速度,则E =BLvsinθ是这段时间内的平均感应电动势。

其中L 为导体有效切割磁感线长度。

为导体有效切割磁感线长度。

2) 转动切割:线圈绕垂直于磁感应强度B 方向的转轴转动时,产生的感应电动势为:E =E m sin ωt =nBS m sin ωt 。

3) 扫动切割:长为L 的导体棒在磁感应强度为B 的匀强磁场中以角速度ω匀速转动时,棒上产生的感应电动势:①动时,棒上产生的感应电动势:① 以中心点为轴时E =0;② 以端点为轴时E=BL 2ω/2;③;③ 以任意点为轴时E =B ω(L 12 -L 22)/2。

二、自感现象及自感电动势二、自感现象及自感电动势1、 自感现象:由于导体本身自感现象:由于导体本身电流电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象。

研究电磁感应的法拉第定律与电流的关系

研究电磁感应的法拉第定律与电流的关系

验证影响因素
实验数据 影响规律
实验结果与结论
综合影响 验证法拉第定律
探索电磁感应的深层规律
电磁感应现象受多方面因素影响,通过研究磁场 强度、磁通量变化速率和导体特性等因素,揭示 了电磁感应的内在关联。实验设计可帮助验证这 些影响因素对电磁感应的影响规律,为法拉第定 律与电流关系的理解提供重要依据。
工作原理
通过热传导产生 电流
应用范围
工业生产、科学 实验等领域
优势
稳定性高、精确 度好
结构
由两种不同金属 连接而成
热电转换效率的优化
方法和策略
提高材料导热性能 优化热电偶结构设计 控制温度差异条件
效率提升
提高能量转化效率 降低能量损失 提升系统热利用率
指导作用
推动热电转换设备技术发 展 促进节能环保理念落地 促使工业生产可持续发展
● 03
第3章 电磁感应现象的影响 因素
磁场强度对电磁 感应的影响
磁场强度的增加会导 致电磁感应效应增强。 当磁场强度不同时, 感应电流的变化也会 有所不同。通过实验 探究不同磁场强度下 的感应电流变化,以 及磁场方向和位置对 电磁感应效应的影响 机理。
磁通量变化速率的影响
探究法拉第 定律关系
研究背景与意义
电磁感应的法拉第定律是电磁学的基础定律之一, 描述了磁场变化引起感应电流的现象。对法拉第 定律的深入研究可以帮助我们理解电磁感应的机 理,进而应用于电磁感应现象的控制和设计中。
法拉第电磁感应定律
第一法拉第 定律
电压的大小与电 磁感应的速率成
正比
第二法拉第 定律
感应电流的方向 使引起感应电流 的磁通量变化所 产生的磁场方向
定律内涵解释

法拉第电磁感应定律

法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律是电磁学的基础定律之一,它描述了导体中感应电动势与导体上的磁场变化之间的关系。

该定律由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出,经过实验证实并被广泛应用。

本文将介绍法拉第电磁感应定律的原理、公式以及实际应用。

一、定律原理法拉第电磁感应定律是指当导体中的磁通量发生变化时,导体中会感应出电动势和感应电流。

磁通量是一个衡量磁场穿过一个给定表面的大小的物理量。

当磁通量改变时,导体中的自由电子会受到磁力的作用而发生运动,从而产生电流。

这种现象被称为电磁感应。

二、定律公式根据法拉第电磁感应定律,感应电动势(ε)与磁通量变化速率(dΦ/dt)成正比。

其数学表达式如下:ε = -dΦ/dt其中,ε表示感应电动势,单位为伏特(V);dΦ/dt表示磁通量的变化速率,单位为韦伯/秒(Wb/s)。

根据右手定则,可以确定感应电动势的方向。

当磁场的变化导致磁通量增加时,感应电动势的方向与变化的磁场方向垂直且遵循右手定则;当磁通量减少时,感应电动势的方向与变化的磁场方向相反。

三、应用举例1. 电磁感应产生的电动势可用于发电机的工作原理。

发电机通过转动磁场与线圈之间的磁通量变化来产生感应电动势,最终转化为电能供应给电器设备。

2. 感应电动势也可以应用于感应加热。

感应加热是通过变化的磁场产生的感应电流在导体中产生焦耳热,实现对物体进行加热的过程。

这种方法广泛用于工业领域中的加热处理、熔化金属等。

3. 感应电动势还可以实现非接触的测量。

例如,非接触式转速传感器利用感应电动势来实现对机械设备转速的测量。

四、实验验证1831年,法拉第进行了一系列实验来验证他提出的电磁感应定律。

其中最著名的实验是在一个充满磁铁的线圈中将另一个线圈移动。

当第一个线圈移动时,第二个线圈中就会感应出电流。

这一实验结果验证了法拉第的理论,为电磁感应定律的确认提供了强有力的证据。

五、应用发展法拉第电磁感应定律为电磁学的发展奠定了基础。

电磁感应中的法拉第定律

电磁感应中的法拉第定律电磁感应是电磁学中的一个重要概念,而法拉第定律则是电磁感应现象的核心原理。

法拉第定律由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出,他的研究成果为电磁感应的研究奠定了基础,也对电磁学的发展做出了重要贡献。

法拉第定律可以简单地表述为:当导体中的磁通量发生变化时,导体中将会产生感应电动势,从而产生感应电流。

这个定律的形式可以用数学公式表示为:ε = -dΦ/dt其中,ε代表感应电动势,Φ代表磁通量,t代表时间,d表示微分。

这个公式明确地表达了磁通量变化与感应电动势之间的关系。

根据法拉第定律,我们可以得出一些重要的结论。

首先,当磁通量稳定时,感应电动势为零。

这就意味着,只有磁通量发生变化时,才会产生感应电动势。

其次,感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。

当磁通量的变化更快时,感应电动势也会更大。

最后,感应电动势的方向与磁通量的变化方式相反。

如果磁通量增加,感应电动势的方向将使电流产生磁场,以抵消磁通量的增加。

反之亦然。

实际应用中,法拉第定律被广泛运用于各种电磁感应装置和电路中。

其中最常见的应用包括发电机和变压器。

发电机利用机械能转化成为电能,其核心原理就是基于法拉第定律。

当导体线圈在磁场中旋转时,磁通量发生变化,从而产生感应电动势,驱动电流产生。

而变压器则利用磁场感应作用在两个线圈之间传递能量,通过法拉第定律可以精确计算变压器的效率和输出功率。

此外,法拉第定律也被应用于电磁感应传感器、电动机、电磁炉等众多领域。

这个定律的科学意义和工程价值不言而喻,通过对法拉第定律的研究,我们可以更好地理解和利用电磁感应现象。

总结起来,法拉第定律是电磁学中的一个基本定律,它揭示了磁通量变化与感应电动势之间的关系。

它的应用不仅促进了电磁学的发展,也为电动机、发电机等电磁感应装置的设计与应用提供了理论依据。

通过对法拉第定律的研究,我们可以更深入地了解电磁感应现象,为技术创新和科学发展做出更大的贡献。

法拉第电磁感应

法拉第电磁感应电磁感应是电磁学中的一项重要概念。

它描述了磁场和电场相互作用时产生的电压和电流的现象。

法拉第电磁感应定律是描述电磁感应现象的基本定律之一,它由英国物理学家迈克尔·法拉第于1831年提出。

本文将探讨法拉第电磁感应的原理、应用以及对科学发展的重要意义。

一、法拉第电磁感应的原理法拉第电磁感应是指当导体中的磁场发生变化时,周围产生感应电动势,从而产生感应电流的现象。

根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与磁场的变化速率成正比,与导体的长度和磁场变化的角度有关。

具体而言,当导体与磁场相互作用时,导体内的自由电子受到力的作用而移动,从而形成电流。

当磁场发生变化时,导体内的电子速度也会发生变化,产生感应电动势。

这种感应电动势的大小与磁场变化速率成正比,即磁场变化越快,感应电动势越大。

二、法拉第电磁感应的应用法拉第电磁感应在现代科技中有着广泛的应用。

其中最为常见的应用之一是电磁感应产生的电力。

我们常见的发电机和变压器,都是基于法拉第电磁感应的原理工作的。

发电机将机械能转化为电能,通过导线与磁场相互作用产生感应电动势,并通过导线的闭合回路产生电流。

这些电流可以用于驱动电器设备,如家用电器、工业机械等。

而变压器则是利用感应电动势和电磁感应现象来实现电能的传输和变换。

此外,法拉第电磁感应还应用于传感器技术中。

例如,磁流量计利用电磁感应现象来测量流体中的流量。

当导体置于流体中时,流体的流速将影响磁场的变化速率,从而产生感应电动势。

通过测量感应电动势的大小,我们可以得知流量的大小。

三、法拉第电磁感应对科学发展的意义法拉第电磁感应的提出对科学发展具有重要的意义。

首先,它揭示了电场和磁场之间的密切联系,证实了电磁学的统一性。

法拉第电磁感应定律揭示了电磁感应现象的规律,为后来的电磁学研究奠定了基础。

其次,法拉第电磁感应的发现推动了电磁能力的应用。

通过发电机和变压器等设备的发展,人们可以方便地将机械能转化为电能,并实现电能的传输和变换。

分析电磁感应的法拉第定律

变压器广泛应用于电力系统、电子设备等领域, 可以实现电压升降,保障设备正常运行。在电磁 感应的作用下,变压器可以有效传输电能,提高 能源利用率。
变压器的效率
01 减小磁滞损耗
提高变压器效率的重要途径
02 减小铜损耗
降低能源浪费,提高电能传输效率
03
变压器的优点
电压升降
满足不同设备的电压要求
设备保护
● 05
第五章 电磁感应与变压器原 理
变压器的工作原 理
变压器利用电磁感应 实现电压的变换。通 过磁场感应导体产生 电动势,实现电能传 输。这种原理使得变 压器在电力系统和电 子设备中有着广泛的 应用。
变压器的结构
铁芯
传递磁场和增强 磁感应强度
91%
绕组
实现电能传输的 关键部分
变压器的应用
统的运行
未来电磁感应技术的发展趋势
01 高效性
未来技术将追求更高效的电磁感应应用
02 智能化
智能化的电磁感应设备将会广泛应用
03
电磁感应的环境影响
环境问题
电磁辐射对生态环境的影 响 电磁噪音对周围居民的影 响
健康问题
电磁辐射对人体健康的潜 在危害 如何减少电磁辐射对身体 的伤害
解决方案
绿色电磁感应技术的研发 社会政策对电磁感应的监 管和控制
91%
电磁感应与可再生能源
电磁感应技术与可再生能源的结合,是实现能源 高效利用的重要途径。通过创新技术和系统集成, 可以推动可再生能源在电力领域的更广泛应用, 为可持续发展和环保做出贡献。
电磁感应与可再生能源
01 高效利用
电磁感应帮助提高可再生能源的利用效率
02 减少排放
可再生能源与电磁感应的结合有助于减少温 室气体排放
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随堂训练
1.(2010·西安高二检测)环形线圈放在均匀磁场中,设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向里,若磁感应强度随时间变化的关系如图,那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是( )
A.感应电流大小恒定,顺时针方向
B.感应电流大小恒定,逆时针方向
C.感应电流逐渐增大,逆时针方向
D.感应电流逐渐减小,顺时针方向
2.如图(a)所示的螺线管的匝数n=1 500,横截面积S=20 cm2,电阻r=1.5 Ω,与螺线管串联的外电阻
R1=10 Ω,R2=3.5 Ω.若穿过螺线管的磁场的磁感应强度按图(b)所示的规律变化.求:
(1)螺线管两端M、N间的电压.
(2)R1上消耗的电功率.
3.如图(a)所示,一个电阻值为R,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连接成闭合回路.线圈的半径为r1.在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t 变化的关系图线如图(b)所示,图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0.导线的电阻不计,求0至t1时间内
上的电流大小及方向.画出等效电路.
(1)通过电阻R
(2)通过电阻R1上的电量q及热量Q。

4.一根直导线长0.1 m,在磁感应强度为0.1 T的匀强磁场中以10 m/s的速度匀速运动,则关于导线中产生的感应电动势说法错误的是( )
A.一定为0.1 V
B.可能为零
C.可能为0.01 V
D.最大值为0.1 V
5.如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场.这两个磁场的磁感应强度大小均为B,方向相反.线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直.取逆时针方向的电流为正。

若从图示位置开始,线框中产生的感应电流I与沿运动方向的时间t之间的函数图象,下面四个图中正确的是:()
A. B. C. D.
6.
单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速运动,转轴垂直于磁场,若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如
图所示,则O →D 过程中( )
A.线圈在O 时刻感应电动势最大
B.线圈在D 时刻感应电动势为零
C.线圈在D 时刻感应电动势最大
D.线圈在O 至D 时间内平均感应电动势为0.4 V
7.如图所示,相距为d 的两水平虚线1L 和2L 分别是水平向里的匀强磁场的边界,磁场的磁感应强度为B ,正方形线框abcd 边长为L(L<d)、质量为m 。

将线框在磁场上方高h 处由静止开始释放,当ab 边进入磁场时速度为o ν,cd 边刚穿出磁场时速度也为o ν。

从ab 边刚进入磁场到cd 边刚穿出磁场的整个过程中 ( )
A .线框一直都有感应电流
B .线框有一阶段的加速度为g
C .线框产生的热量为mg(d+h+L)
D .线框作过减速运动 8.
固定在匀强磁场中的正方形导线框abcd ,边长为l,其中ab 是一段电阻为R 的均匀电阻丝,其余三边均
为电阻可忽略的铜线.磁场的磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里.现有一段与ab 段的材料、粗细、长度均相同的电阻丝PQ 架在导线框上,如图所示.若PQ 以恒定的速度v 从ad 滑向bc,当其滑过
l 的距离时,通过aP 段电阻的电流是多大?方向如何?
9.如图所示,三角形金属导轨EOF 上放有一金属杆AB ,在外力作用下,使AB 保持与OF 垂直,以速度v 匀速从O 点开始右移,若导轨与金属棒均为粗细相同的同种金属制成,则下列判断正确的是( )
A.电路中的感应电流大小不变
B.电路中的感应电动势大小不变
C.电路中的感应电动势逐渐增大
D.电路中的感应电流逐渐减小
10. 在如图甲所示的电路中,螺线管匝数N=1 500匝,横截面积S =20 cm 2.螺线管导线电阻R =1.0 Ω,
R 1=4.0 Ω,R 2=5.0 Ω,C =30 μF.在一段时间内,穿过螺线
管的磁场的磁感应强度B 按如图乙所示的规律变化. (1)求螺线管中产生的感应电动势;
(2)闭合S ,电路中的电流稳定后,求电阻R 1的电功率; (3)S 断开后,求流经R 2的电荷量.
11.一矩形线圈位于一随时间t 变化的匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈所在的平面 (纸面)向里,如图1示,磁感应强度B 随t 的变化规律如图2示,以I 表示线圈中的感应电流,以图1上箭头所示方向为正,则以下的I-t
图中正确的是:
12.
如图1所示,矩形导线框ABCD 固定在匀强磁场中,磁感线垂直于线框所在平面向里。

规定垂直于线
框所在平面向里为磁场的正方向;线框中沿着ABCDA 方向为感应电流i 的正方向。

要在线框中产生如图2所示的感应电流,则磁感应强度B 随时间t 变化的规律可能为
13、如图所示,光滑平行金属轨道的倾角为 ,宽度为L ,在轨道上端连接阻值为R 的电阻。

在此空间存在着垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B ,质量为m 、电阻为
R 2
1
的金属棒搁在轨道上,由静止释放,在下滑过程中,始终与轨道垂直,且接触良好。

轨道的电阻不计。

当金属棒下滑高度达h 时,其速度恰好最大,试求:(1)金属棒下滑过程中的最大加速度。

(2)金属棒下滑过程中的最大速度。

(3)金属棒从开始下滑到速度达最大的过程中,电阻R 产生的热量。

1. 答案:B
2. (1)5.4V (2)1.6W
3. 解析:(1)根据楞次定律可知,通过R 1的电流方
向为由b 到a.
根据法拉第电磁感应定律得线圈中的电动势为
通过R 1的电流为
.
(2)通过R 1的电量
,
热量
.
4.A
5.B
6.ABD 7BD 8.
【解析】PQ 向右滑动切
割磁感线,产生感应电动势,
相当于电源,外电路由Pa 与Pb 并联而成,PQ 滑过 时的等效电路如图所示.PQ 切割磁感线产生的感应电动势大小为 E=Blv,方向由Q 指向P.
9.AC 【解析】
10. (1)1.2 V (2)5.76×10-2 W (3)1.8×10-5 C
解析:(1
)根据法拉第电磁感应定律
求出E =1.2 V.
(2)根据欧姆定律
根据
P =I 2R 1求出P =5.76×10-2 W.
(3)S 断开后,流经R 2的电荷量即为S 闭合时C 板上所带的电荷量Q,电容器两端的电压U=IR 2=0.6 V,流经R 2的电荷量Q=CU =1.8×10-5 C.
11.A 12.B
13.(1)以金属棒为研究对象,当安培力为零时,
金属棒的加速度最大,由牛顿第二定律得
θθsin sin g a ma mg m m == (5分)
(2)金属棒切割磁场线产生的感应电动势
E=BLv 感应电流R
BLv
r R E I 32=+=
(3分) 金属棒在轨道上做加速度减小的加速运动,当所受合外力为零时,速度达最大
R
v L B mg BIL
mg m
32sin sin 22==θθ
最大速度2
22sin 3L B mgR v m θ
=
(4分)
(3)从开始运动到金属棒下滑速度达最大的过程
中,由能量守恒可得Q mv mgh m +=
2
2
1 R 所产生的热量
4
422314sin 33232L B g m mgh Q Q θ-==。

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