1.3 法拉第电磁感应定律(2)
1.感应电动势产生的条件是:( ) A.导体必须做切割磁感线运动;
B.导体回路必须闭合,且回路所包围面积内的合通量发生变化;
C.无论导体回路是否闭合,只要它包围或扫过的面积内的磁通量发生变化; D.闭合回路产生了感生电流.
2.如图所示,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。
3.如图 所示,在绝缘光滑水平面上,有一个边长为L的单匝框abcd,在外力的作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应的有界匀强磁场区域。线框被全部拉入磁场的过程中线框平面场方向垂直,线框的ab边始终平行于磁场的边界。已知线框的电阻值相等,均为R。求:
(1)在ab边刚进入磁场区域时,线框内的电流大小; (2)在ab边刚进入磁场区域时,ab边两端的电压; (3)在线框被拉入磁场的整个过程中,线框中电流产生的热量。
4.一个正方形线圈边长a=0.20m,共有n=100匝,其总电阻r=4.0?。线圈与阻值R=16?的外电阻连成闭合回路,如图15甲所示。线圈所在区域存在着分布均匀但强弱随时间变化的磁场,磁场方向垂直线圈平面,其磁感应强度B的大小不随时间作周期性变化的周期T=1.0×10-2s,如图15乙所示,图象中t1?求:
(1)0—t1时间内,通过电阻R的电荷量; (2)t=1.0s内电通过电阻R所产生的热量; (3)线圈中产生感应电流的有效值.
正方形线强度为B保持与磁的四个边
147T,T2?T,t3?T、……。333
5.在匀强磁场中,有一个接有电容器的单匝导线回路如图5所示,已知C?30?F,L1?5cm,L2?8cm,磁场以5×10
-2
T/s的速率增加,则电容器带电荷量为_____________C
6.如图所示是测量通电螺线管A内部磁感应强度B及其与电流I关
系的实验装置。将截面积为S、匝数为N的小试测线圈P置于螺线管A中间,试测线圈平面与螺线管的轴线垂直,可认为穿过该试测线圈的磁场均匀。将试测线圈引线的两端与冲击电流计D相连。拨动双刀双掷换向开关K,改变通入螺线管的电流方向,而不改变电流大小,在P中产生的感应电流引起D的指针偏转。 (1)将开关合到位置1,待螺线管A中的电流稳定后,再将K从位
置1拨到位置2,测得D的最大偏转距离为dm,已知冲击电流计的磁通灵敏度为Dφ, Dφ=
dm,式中??为单匝试测线圈磁通量的变化量。则试测线圈所在处磁感应强度BN??=________________;若将K从位置1拨到位置2的过程所用的时间为Δt,则试测线圈P中产生的平均感应电动势ε=_________________。
(2)调节可变电阻R,多次改变电流并拨动K,得到A中电流I和磁感应强度B的
数据,见右表。由此可得,螺线管A内部在感应强度B和电流I的关系为B=________。
(3)(多选题)为了减小实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有 (A)适当增加试测线圈的匝数N (B)适当增大试测线圈的横截面积S (C)适当增大可变电阻R的阻值 (D)适当拨长拨动开关的时间Δt
实验次数 1 2 3 4 5 I(A) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 B(×103T) -0.62 1.25 1.88 2.51 3.12 参考答案: 1、C
2
3. (1)
BLv4R (2)3BLv4
(3)
B2L3v4R
4. (1).1.0×10-2C
(2)48J 5. 6×10-9 6.(1)dmND,dm2?SD??t
2)0.00125I(或kI)
(3)A,B
(