1、选择题 如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合。现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t变化的图象是( )
A B C D
参考答案:B
本题解析:梯形线圈以恒定的速度v穿过磁场的过程中,先是bc边切割磁感线,由右手定则可判定,电流方向为a→d→c→b→a;并且在线圈运动过程中,其切割磁感线的有效长度越来越长,所以感应电动势也越来越大.当ad边进入磁场时,由右手定则可判定电流方向为a→b→c→d→a,线圈切割磁感线的有效长度仍然是越来越长.
考点:本题考查感应电流方向及大小。
本题难度:一般
2、计算题 (10分)如图所示,固定于水平面上的金属架CDEF处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动.t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置使MDEN构成一个边长为l的正方形.为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应怎样随时间t变化?请推导出这种情况下B与t的关系式.
参考答案:
本题解析:要使MN棒中不产生感应电流,应使穿过线圈平面的磁通量不发生变化
在t=0时刻,穿过线圈平面的磁通量
Φ1=B0S=B0l2
设t时刻的磁感应强度为B,此时磁通量为
Φ2=Bl(l+vt)
由Φ1=Φ2得.
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,水平金属圆盘置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,随盘绕金属转轴以角速度沿顺时针方向匀速转动,盘的中心及边缘处分别用金属滑片与一理想变压器的原线圈相连。已知圆盘半径为r,理想变压器原、副线圈匝数比为n,变压器的副线圈与一电阻为R的负载相连。不计圆盘及导线的电阻,则下列说法中正确的是?(?)
A.变压器原线圈两端的电压为
B.变压器原线圈两端的电压为
C.通过负载R的电流为
D.通过负载R的电流为
参考答案:B
本题解析:
本题是电磁感应与电路的综合,考查了导体切割磁感线时的感应电动势和变压器的工作原理。由题意可知:圆盘在这里相当于一个做切割磁感线的导线,其在磁场中做切割磁感线运动,相当于电源,变压器原线圈两端就有了电压。根据求出感应电动势,即为变压器原线圈两端的电压,故A错误,B正确;因为水平金属圆盘以角速度匀速转动,且B、r恒定,所以变压器原线圈两端的电压恒定,由变压器的工作原理知,变压器副线圈两端无电压,负载R中无电流通过,故C、D错误。因此选B。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示(俯视图),在光滑的水平面上,宽为的区域内存在一匀强磁场,磁场方向垂直水平面向下。水平面内有一不可形变的粗细均匀的等边三角形闭合导体线框CDE(由同种材料制成),边长为。t=0时刻,E点处于磁场边界,CD边与磁场边界平行。在外力F的作用下线框沿垂直于磁场区域边界的方向匀速穿过磁场区域。从E点进入磁场到CD边恰好离开磁场的过程中,线框中感应电流I(以逆时针方向的感应电流为正)、外力F(水平向右为正方向)随时间变化的图象(图象中的,曲线均为抛物线)可能正确的有
参考答案:BD
本题解析:根据楞次定律可知,线框进入磁场时产生逆时针电流,且线框的有郊切割长度在增大,电流增大,B正确,A错;设导体线框的电阻为R,DE、CE与的平分线间的夹角都为,线框匀速运动的速度为,则,F与成正比,D正确,C错。
考点:本题考查电磁感应规律的综合应用
本题难度:一般
5、选择题 桌面上放着一个单匝线圈,线圈中心上方一定高度有一竖直放置的条形磁铁,此时线圈内的磁通量为0.04Wb;把条形磁铁竖放在线圈内的桌面上时,线圈内的磁通量为0.12Wb;当把条形磁铁从该位置在0.1s内放到线圈内的桌面上的过程中,产生的感应电动势大小是( )
A.0.08V
B.0.8V
C.1.6V
D.0.16V