编辑: 5天午托 | 2019-11-10 |
如图所示,矩形线圈abcd位于通电长直导线附近,线圈与导线在同一平面内,线圈的ad、bc边与导线平行.下面的操作不能使线圈中产生感应电流的是( ) A.使线圈水平向左平移 B.使线圈水平向右平移 C.使线圈竖直向下平移 D.使线圈以bc边为轴转动 2. (多选题)两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动.当AB在外力F作用下向右运动时,下列说法中正确的是( ) A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C B.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D C.磁场对导体棒CD的作用力向左 D.磁场对导体棒AB的作用力向左 3. 如图所示,水平桌面上放一闭合铝环,在铝环轴线上方有一条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断中正确的是( ) A.铝环有收缩趋势,对桌面压力减小 B.铝环有收缩趋势,对桌面压力增大 C.铝环有扩张趋势,对桌面压力减小 D.铝环有扩张趋势,对桌面压力增大 4. (多选题)如图所示,要使Q线圈产生图示方向的电流,可采用的方法有( ) A.闭合电键K后,把R的滑片向右移 B.闭合电键K后,把R的滑片向左移 C.闭合电键K后,把P中的铁心从左边抽出 D.闭合电键K后,把Q靠近P 5. (多选题)如图所示,在水平木制桌面上平放一个铜制的圆环,在它上方近处有一个N极朝下的条形磁铁,铜环始终静止.关于铜环对桌面的压力F和铜环重力G的大小关系,下列说法中正确的是( ) A.当条形磁铁靠近铜环时,F>
G B.当条形磁铁远离铜环时,FG 6. (多选题)如图所示,为三个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向外、向里和向外,磁场宽度均为L,在磁场区域的左侧边界处,有一边长为L的正方形导体线框,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,外力F向右为正.则以下能反映感应电动势E和外力F随时间变化规律的图象是( ) A. B. C. D. 7. (多选题)如图所示,A、B两闭合线圈为同样导线绕成,A有10匝,B有20匝,两圆线圈半径之比为2:1.均匀磁场只分布在B线圈内.当磁场随时间均匀减弱时( ) A.A中无感应电流 B.A、B中均有恒定的感应电流 C.A、B中感应电动势之比为2:1 D.A、B中感应电流之比为1:2 8. (多选题)如图所示,金属三角形导轨COD上放有一根金属棒MN.拉动MN,使它以速度v向右匀速运动,如果导轨和金属棒都是粗细相同的均匀导体,电阻率都相同,那么在MN运动的过程中,闭合回路的( ) A.感应电动势保持不变 B.感应电流保持不变 C.感应电动势逐渐增大 D.感应电流逐渐增大 9. 如图所示电路中,开关S原先闭合,电路处于稳定状态时,通过两电阻的电流大小分别为I1,I2,已知R1>
R2,不计线圈L的直流电阻,为理想电流表.在某一时刻突然断开开关S,则通过电流表的电流I随时间t变化的图线可能是如图中的( ) A. B. C. D. 10. (多选题)如图,A、B是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈.下面说法正确的是( ) A.闭合开关S时,A、B灯同时亮,且达到正常 B.闭合开关S时,B灯比A灯先亮,最后一样亮 C.闭合开关S时,A灯比B灯先亮,最后一样亮 D.断开开关S时,A灯与B灯同时慢慢熄灭 相当电源,两灯逐渐同时熄灭,故D正确. 11. 如
图表示一交流电的电流随时间而变化的图象,此交流电的有效值是( ) A.3.5A B.A C.5A D.5A 12. 有一个交流电源,电源电动势随时间变化的规律如图所示,把一个阻值为10Ω的电阻接到该电源上,电源内阻不计,构成闭合回路.以下说法中正确的是( ) A.电压的有效值为10V B.通过电阻的电流有效值为1A C.电阻每秒种产生的热量为10J D.电阻消耗电功率为5W 13. (多选题)如图所示,当交流发电机的线圈平面绕轴OO′转到与磁场方向平行时,下列说法正确的是( ) A.穿过线圈的磁通量为零 B.穿过线圈的磁通量最大 C.线圈产生的感应电动势为零 D.线圈产生的感应电动势最大 14.(单选)一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知( ) A. 该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(25t)V B. 该交流电的频率为50 Hz C. 该交流电的电压的有效值为100 V D. 若将该交流电压加在阻值为R=100Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是50 W 15.(单选)如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻R、电感L、电容C串联,再将三者并联,接在220V,50Hz的交变电源两端,三只灯泡亮度相同.如果将电源改为220V,60Hz的交变电源,则( ) A. 三只灯泡亮度不变 B. 三只灯泡都将变亮 C. a亮度不变,b变亮,c变暗 D. a亮度不变,b变暗,c变亮 16. 如图为 研究电磁感应现象 的实验装置. (1)将图中所缺的导线补画完整. (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A线圈迅速插入B线圈时,灵敏电流计指针将向 偏转一下. b.A线圈插入B线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,灵敏电流计指针将向 偏转一下. 17. 如图所示,面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,求: (1)回路中的感应电动势大小;
(2)回路中电流的大小和方向;
(3)a、b两点间的电势差. 18. 金属杆ab放在光滑的水平金属导轨上,与导轨组成闭合矩形电路,长l1=0.8m,宽l2=0.5m,回路的总电阻R=0.2Ω,且回路处在竖直向上的磁场中,金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M=0.04kg的木块(轻绳处于绷紧状态),磁感应强度从B=1T开始随时间均匀增强,5s末木块将离开水平面,不计一切摩擦,g取10m/s2,求回路中的电流. 19. 如图所示,匀强磁场B=0.1 T,金属棒AB长0.4 m,与框架宽度相同,电阻为, F安=BIl, 得到安培力. 由平衡条件得F=f+F安,代入解得? 代入数据解得:vm=10m/s (2)当CD达到最大速度后,电路中电流为, 电阻R消耗的电功率是 代入数据解得:P=0.5W 考点:法拉第电磁感应定律;
安培力;
牛顿第二定律的应用 【名师点睛】本题是电磁感应知识与力学、电路等知识的综合应用,关键在于安培力的分析和计算. 21. 解:(1)由于B=60.2t, 则 A线圈内产生的感应电动势: S闭合后,电路中电流 方向由a→R2→b 故通过R2的电流强度大小为0.4A,方向由a→R2→b. (2)断开S后,通过R2的电流Q=C 故S断开后通过R2的电量是7.2*105C. 【考点】法拉第电磁感应定律;
闭合电路的欧姆定律. 【分析】(1)根据法拉第电磁感应定律求出线圈产生的感应电动势,根据闭合电路欧姆定律求出电流强度的大小,根据楞次定律判断出感应电流的方向. (2)断开S,电容器放电,所带的电量全部通过R2,闭合时,根据Q=CU求出R2所带的电量. 22. 解:(1)线框面积:S=l1*l2=0.8*0.5=0.4m2;
根据法拉第电磁感应定律有: 回路电动势E==kS=0.2*0.4=0.08V 回路电流I===0.4 A (2)设磁感应强度Bt=B0+kt, 设t时刻时木块将离开地面,则有安培力与木块重力平衡;
即:Ft=BIl2=(B0+kt)Il2=Mg, 解得:t=5 s. 答:(1)回路中的电流强度为0.4A;
(2)t为5s时木块将离开水平面. 【考点】法拉第电磁感应定律;
电磁感应中的能量转化. 【分析】(1)根据法拉第电磁感应定律可求得感应电动势,再由闭合电路欧姆定律可求得电流强度大小;
(2)根据安培力公式求解安培力的变化规律公式,明确当安培力等于m的重力时,重物被吊起,根据平衡求出被吊起时的磁感应强度的大小,再根据磁感应强度的变化率求出经历的时间. 23. 考点: 导体切割磁感线时的感应电动势;
磁感应强度. 专题: 电磁感应与电路结合. 分析: (1)由法拉第电磁感应定律:E=BLv 由欧姆定律:I= 导体棒所受安培力F=BIL,三式联立求解安培力;
(2)由图可知:导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2,初速度v0=0,导体棒中无电流.当导体棒的加速度a=0时,开始以v=3m/s做匀速运动,根据牛顿运动定律列方程求解即可;
(3)功能关系知:(Ff)s=Q+mv2,从而得热量Q. 解答: 解: (1)当导体棒速度为v时,导体棒上的电动势为E,电路中的电流为I. 由法拉第电磁感应定律:E=BLv ① 由欧姆定律:I= ② 导体棒所受安培力F=BIL ③ 解①②③得:F安= ④ (2)由图可知:导体棒开始运动时加速度a1=5m/s2,初速度v0=0,导体棒中无电流. 由牛顿第二定律知:Ff=ma1 ⑤ 解得:F=2N ⑥ 由图可知:当导体棒的加速度a=0时,开始以v=3m/s做匀速运动 此时有:FfF安=0 ⑦ 解④⑦得:B= 带入数据解得:B=1T ⑧ (3)设ef棒此过程中,产生的热量为Q, 由功能关系知:(Ff)s=Q+mv2 ⑨ 带入数据解得Q=6J ⑩ 答:(1)当导体棒速度为v时,棒所受安培力F安的大小为. (2)磁场的磁感应强度B为1T. (3)若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时,速度已达v′=3m/s.求此过程中产生的焦耳热Q为6J. 24. 解:(1)根据Em=NBωS,可得感应电动势的最大值: Em=100*0.5*0.12*2πV=3.14V;
(2)由于线框垂直于中性面开始计时,所以瞬时感应电动势表达式: e=Emcos2πt(V);
当线圈转过60°角时的瞬时感应电动势为:e=1.57V;
(3)根据法拉第电磁感应定律可得转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小为: =N=N=1.5V=2.6V (4)转动过程中,交流电压表的示数为有效值,所以有: U=R=*4V=1.256V=1.78V;
(5)一个周期内,通过电阻的热量Q热,即等于外力做功, 由公式I=与W=Q=I2(R+r)t 得:W=0.99J 答:(1)转动过程中感应电动势的最大值3.14V;
(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势1.57V;
(3)由图示位置转过60°角的过程产生的平均感应电动势2.6V;
(4)交流电压表的示数1.78V;
(5)转动一周外力做的功0.99J. 【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系. 【分析】先根据Em=NBωS求出最大值,再根据最大值与有效值的关系求出有效值;
先写出电动势的瞬时表达式,再带入数据求得瞬时值;
利用法拉第电磁感应定律,求出平均感应电动势;
电压表测量的是电阻R的电压,根据闭合电路欧姆定律即可求解. 通过最大值求出有效值,再由焦耳定律求出热量,从而即可求解. 25. 解:(1)交流发电机产生电动势的最大值Em=nBSω, 因为磁通量的最大值Φm=BS=2*102Wb, , 则电动势的最大值V=200V;
(2)开始时磁通量最小,则电动势最大;
故表达式e=Emcosωt=200cos100t;
(3)电动势的有效值:E===100V, 电压表示数为:U=IR=?R=*90=90≈127V;
(4)根据得,q=. (5)线圈匀速转动一周的过程中,外力所做的功: W外=Q总=I2(R+r)t=1.42*(90+10)*60=11760J 答:(1)交流发电机产生的电动势的最大值为200V;
(2)感应电流随时间变化的函数表达式为e=200cos100t;
(3)交流电压表的示数为127V (4)线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量为0.02C. (5)1min时间内外力对线框所做的功为11760J 【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系. 【分析】(1)........