1、下列说法正确的是( )
A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
C.线圈处在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化得越快,线圈中产生的感应电动势越大
【答案】D
【解析】线圈中产生的感应电动势大小等于穿过这一线圈的磁通量的变化率,即磁通量的变化与所用时间的比值,E=ΔΦ/Δt(磁通量变化越快,产生的感应电动势越大)。
2、在磁感应强度为B、方向如图所示的匀强磁场中,金属杆PQ在宽为L的平行金属导轨上以速度v0向右匀速滑动,PQ中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为3B,其他条件不变,所产生的感应电动势大小变为E2,则E1与E2之比及通过电阻R的感应电流方向为( )
A.3∶1,b→a B.1∶3,b→a
C.3∶1,a→b D.1∶3,a→b
【答案】D
【解析】感应电动势E1=BLv,E2=3BLv,所以E1:E2=1:3,由右手定则可知,流过R的电流为a→b,故应选D.
3、穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是( )
A.0~2 s B.2~4 s C.4~5 s D.5~10 s
【答案】D
【解析】图像斜率绝对值越小,表明磁通量的变化率越小,感应电动势也就越小。
4、如图所示,把一阻值为R、边长为L的正方形金属线框,从磁感应强度为B的匀强磁场中,以速度v向右匀速拉出磁场。在此过程中线框中产生了电流,此电流( )
A.方向与图示箭头方向相同,大小为BLv/R
B.方向与图示箭头方向相同,大小为2BLv/R
C.方向与图示箭头方向相反,大小为BLv/R
D.方向与图示箭头方向相反,大小为2BLv/R
【答案】A
【解析】利用右手定则可判断感应电流是逆时针方向。 根据E=BLv知,电流I=E/R=BLv/R,A正确.
5、如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与磁感应强度相垂直的平面内。当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为ε′,则ε′ε等于( )
【答案】B
【解析】
6、如图所示,平行导轨间的距离为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感 应强度为B,方向垂直于平行金属导轨所在的平面。一根足够长的金属棒与导轨成θ角放置。金属棒与导轨的电阻不计,当金属棒沿垂直于棒的 方向滑行时,通过电阻R的电流为( )
【答案】D
【解析】
7、如图所示,在半径为R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化关系为B=B0+kt。在磁场外距圆心O为2R处有一半径恰为2R的半圆导线环(图中实线),则导线环中的感应电动势大小为( )
A.0 B.kπR2 C.kπR2/2 D.2kπR2
【答案】C
【解析】由E=ΔΦ/Δt=ΔBS/Δt=πR2k/2可知选项C正确.
8、如图所示,导线OA长为l,在方向竖直向上,磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω沿图中所示方向绕通过悬点O的竖直轴旋转,导线OA与竖直方向的夹角为θ。则OA导线中的感应电动势大小和O、A两点电势高低情况分别是( )
A.Bl2ω O点电势高
B.Bl2ω A点电势高
C.Bl2ωsin2θ/2 O点电势高
D.Bl2ωsin2θ/2 A点电势高
【答案】D
【解析】导线OA切割磁感线的有效长度等于圆的半径,即R=l•sin θ,产生的感应电动势E=BR2ω/2=Bl2ωsin2θ/2,由右手定则可知A点电势高,所以D正确.
9、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。
【答案】
【解析】
10、如图所示,倾角为α的光滑导轨上端接入一定值电阻,Ⅰ和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上,区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B1,恒定不变,区域Ⅱ中磁场随时间按B2=kt变化,一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上,并恰能保持静止(金属杆所受安培力沿斜面向上)。试求:
(1)通过金属杆的电流大小。
(2)定值电阻的阻值为多大?
【答案】
【解析】