1、计算题 矩形线圈abcd,长ab="20cm" ,宽bc="10cm," 匝数n=200,线圈回路总电阻R= 50Ω,整个线圈平面均有垂直于线框平面的匀强磁场穿过,磁感应强度B随时间的变化规律如图所示,求
(1)线圈回路的感应电动势。
(2)在t=0.3s时线圈ab边所受的安培力。
参考答案:(1)2V(2)0.32N
本题解析: 从图象可知,与线圈平面垂直的磁场是随时间均匀增大的,穿过线圈平面的磁通量也随时间均匀增大,线圈回路中产生的感应电动势是不变的,可用法拉第电磁感应定律来求。
(1)感应电动势E==n= 200××0.02 =2V?
(2) I=?=A=0.04A?
当t=0.3s时,B=20×10-2 T?
F=nBIL=200×20×10-2×0.04×0.2N="0.32N"
点评:本题考察了常规的法拉第电磁感应定律的理解和应用,在解题时要注意磁通量的变化率通过图像斜率求解。
本题难度:一般
2、选择题 一闭合导线环垂直于匀强磁场,若磁感应强度随时间变化规律如图5-1所示,则环中的感应电动势变化情况是图5-2中的(?)
参考答案:A
本题解析:,可知产生的感应电动势大小为恒定的,A对;
本题难度:一般
3、选择题 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1∶1
D.A、B中感应电流之比为1∶1
参考答案:B
本题解析:中S为磁场穿过的有效面积,即AB环中磁通量是相同的,A有10匝,B有20匝,所以当磁场均匀变化时,根据可得:两线圈中产生的感应电动势是相等的,所以;电阻恒定,所以产生恒定,的感应电流因为两个环的材料相同,且半径比为2∶1,所以电阻,故;,故选B
点评:在使用公式计算电动势时一定不要忘记匝数
本题难度:一般
4、选择题 有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行,线框底边bc的长度小于磁场的宽度,现使此线框水平向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与ab边垂直.设电流逆时针方向为正,则下列各图中表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律正确的是:
参考答案:D
本题解析:由法拉第电磁感应定律可得,进入磁场的过程中有,则,切割磁感线的有效长度L减小,则感应电流减小,又磁通量增大感应电流为逆时针方向;全部进入后,磁通量不变,没有感应电流,离开过程顺时针方向感应电流,逐渐减小。
故选D
点评:注意公式中的L为有效长的,由楞次定律判断感应电流方向。
本题难度:简单
5、选择题 用能量为5.0 eV的光子照射某金属表面,金属发射光电子的最大初动能为1.5 eV,则该金属的逸出功为
A.1.5 eV
B.3.5 eV
C.5.0 eV
D.6.5 eV
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般