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1、简答题 如图所示,边长L=20cm的正方形线框abcd共有10匝,靠着墙角放着,线框平面与地面的夹角α=30°.该区域有磁感应强度B=0.2T、水平向右的匀强磁场.现将cd边向右拉动,ab边经0.1s着地.在这个过程中线框中产生的感应电动势为多少?
参考答案:初状态的磁通量Φ1=BSsinα,末状态的磁通量Φ2=0
根据法拉第电磁感应定律得:E=n△Φ△t=nBSsinαt=10×0.2×0.22×120.1V=0.4V
答:在这个过程中线框中产生的感应电动势为0.4V.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,有等腰直角三角形的闭合线框ABC,在外力作用下向右匀速地经过一个宽度比AB边长些的有界匀强磁场区域,线圈中产生的感应电流I与运动方向的位移x之间的函数图象是
参考答案:A
本题解析:感应电流,线框没有进入磁场时无感应电流,进入磁场时有效长度逐渐减小,即感应电流均匀较小,产生逆时针方向的电流,全部进入磁场后感应电流为零,出磁场时有效长度依然逐渐减小,即感应电流均匀较小,产生顺时针方向的电流,故选A
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,两个垂直纸面的匀强磁场方向相反,磁感应强度的大小均为B,磁场区域的宽度均为a,一个正三角形导线框ADC(高为a)从图示位置沿图示方向匀速穿过两磁场区域,以逆时针方向为电流的正方向,则感应电流I与线框移动距离x的关系图像正确的是
[? ]
A、
B、
C、
D、
参考答案:C
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图11-3所示,在跟匀强磁场垂直的平面内放置一个折成锐角的裸导线MON,∠MON=α。在它上面搁置另一根与ON垂直的导线PQ,PQ紧贴MO,ON并以平行于ON的速度V,从顶角O开始向右匀速滑动,设裸导线单位长度的电阻为R0,磁感强度为B,求回路中的感应电流。
参考答案:回路中感应电流
本题解析:【错解分析】错解:设PQ从顶角O开始向右运动的时间为Δt,
Ob=v·Δt,
ab=v·Δ·tgα,
不是我们要求的电动势的瞬时值。因为电阻(1+cosα+sinα)
由于两者不对应,结果就不可能正确。
【正确解答】
设PQ从顶角O开始向右运动的时间为Δt,Ob=v·Δt,ab=v·Δ
回路中ε=Blv=B·ab·v=Bv2·Δt·tgα。回路中感应电流
时间增大,产生的感应电动势不是恒量。避免出错的办法是先判断感应电动势的特征,根据具体情况决定用瞬时值的表达式求解。
本题难度:简单
5、计算题 如图a所示,一个n=500匝的线圈的两端跟R=99Ω的电阻相连接,置于竖直向下的匀强磁场中,线圈的横截面积是S=2.0×10-3 m2,线圈的总电阻为r=1.0Ω,电容器电容C=1.0×10-5 F,磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图b所示。求
(1)磁场的磁感应强度B随时间t的变化率;
(2)线圈中产生的感应电动势E和通过电阻R上的电流强度I;
(3)电容器所带电量Q。
参考答案:解:(1)由图b知:线圈中的感感应强度均匀增加,其变化率为
?T/s
(2)由法拉第电磁感应定律可得线圈中的感应电动势E为
由闭合电路欧姆定律可得感应电流I大小为
(3)R两端的电压U的大小为U=IR=0.1×99V=9.9V
电容器所带电量Q=CU=1.0×10-5×9.9C=9.9×10-5 C
本题解析:
本题难度:一般
Observation is the best teacher. 观察是最好的老师.