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问题一:产生电磁感应的条件 - PowerPoint PPT Presentation


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例 1 、如图所示,空间存在沿 + y 方向的匀强磁场,线圈 abcd 置于 Oxz 平面内,现将线框分别绕 OX 、 O Y 、 O Z 方向匀速转动,哪种情况下有感应电流产生?. Z. d. a. B. c. O. Y. b. X. 问题一:产生电磁感应的条件. 答案:沿 OX 、 OZ 转动时有感应电流. a. b. B. c. d. 例 2 、 如图所示,匀强磁场方向水平向右,矩形金属导线框置于该匀强磁场中,其中 ab 边和 cd 边与磁感线平行,下列动作能使线框中产生感应电流的有 : ( )

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

1、如图所示,空间存在沿+y方向的匀强磁场,线圈abcd置于Oxz平面内,现将线框分别绕OX、OY、OZ方向匀速转动,哪种情况下有感应电流产生?

Z

d

a

B

c

O

Y

b

X

问题一:产生电磁感应的条件

答案:沿OX、OZ转动时有感应电流


a

b

B

c

d

例2、 如图所示,匀强磁场方向水平向右,矩形金属导线框置于该匀强磁场中,其中ab边和cd边与磁感线平行,下列动作能使线框中产生感应电流的有: ( )

A、在纸面内平移线框

B、垂直于纸面平移线框

C、以ab边为轴转动线框

D、以bd边为轴转动线框

D


A

B

例3、两个线圈A、B平行放置,分别通以如图所示方向的电流I1、I2,为使线圈B中的电流增大,下列措施中有效的是( )

A、保持线圈的相对位置不变,增大A中的电流

B、保持线圈的相对位置不变,减小A中的电流

C、保持A中的电流不变,将线圈A向右平移

D、保持A中的电流不变,将线圈A向上平移

BCD


4、通电直导线通过圆形闭合线圈的圆心,并与线圈所在的平面垂直。为了使线圈产生感应电流,可使用下列办法: ( )

A .通电电流增加 B. 直导线中改通交流电

C. 线圈左右平动 D. 以上办法都不能产生感应电流

D

I


× × × ×

× × × ×

v

× × × ×

× × × ×

i

i

i

i

O

O

O

O

t/s

t/s

t/s

t/s

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5

1 2 3 4 5

例5、(98年高考题)如图所示,一宽40cm的匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里,一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内,以垂直于磁场边界的恒定速度v=20cm/s通过磁场区域。在运动过程中,线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t=0,在下列图线中,正确反映感应电流强度随时间变化规律的是( )

40cm

C

(B)

(A)

(C)

(D)


6、如图导线ab在无摩擦的金属导轨MN、PQ上匀速运动,现在观察到悬挂着的金属环向右摆动,可以断定 ab的运动情况是。

N

M

a

• • • •

• • • •

P

Q

b

问题二:楞次定律专题

向右或向左做减速运动


I

例7、如图所示,MN是固定在水平桌面上的长直导线,在导线中通以直流电I,现将一金属圆环放在导线上,并使圆环的位置偏向导线的左侧,两者彼此绝缘。当导线中的电流突然变化时,关于圆环所受到的磁场力F的方向,有下列说法

① 若I增大,F垂直MN向左 ② 若I增大,F垂直MN向右

③ 若I减小,F垂直MN向左 ④ 若I减小,F垂直MN向右

上述说法中正确的是 ( )

A、①和② B、①和③ C、②和③ D、1和④

C

M

N


p

R

例8、如图所示的装置中用丝线吊起的轻质闭合金属环,套在通电螺线管外面靠近其左端处,金属环的环面与螺线管轴线垂直。现将变阻器R的滑片P左右移动,有( )

A、P向左移动,环向左摆;

B、 P向左移动,环向右摆;

C、 P向左或向右移动,环都向左摆;

D、P向左或向右移动,环都向右摆;

A

P向左

环向左


a

b

c

R

例9、如图所示,通电螺线管左侧和内部分别悬挂着一导体环a和b,开始时两导体环均处于静止状态。当变阻器R的滑动头c向左滑动时,两导体环首先出现的运动情况是 ()

A、a向左摆,b向右摆  B、a向右摆,b向左摆

C、a向左摆,b不动   D、a向右摆,b不动

C


10、光滑金属圆环的圆心为O,金属棒OA、OB可以绕O在环上转动,垂直环面向内有一匀强磁场。如图所示。外力使OA逆时针方向转动,则OB将。

逆时针转动

× ×

× ×

A

O

B


11、固定在匀强磁场中的正方形导体线框abcd各边长为l其中ab是一段电阻为R的均匀电阻丝。其余三边均为电阻可忽略的铜线,磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。现有一与ab段的材料、粗细、长度都相同的电阻丝PQ架在导线框上,如图所示,以恒定的速度v,从ad滑向bc,当PQ滑过l/3的距离时,通过aP段电阻丝的电流强度是多大?方向如何?

b

P

a



 

R

R/3

2R/3

答案:

d

c

Q

问题三:电磁感应与闭合电路的欧姆定律

分析:

做等效图

Pa


a

d

  • 

  • 

  • 

  • 

v

c

b

例12、 如图所示,小灯泡的规格为“2V、 4W”,接在光滑水平导轨上,轨距0.1m,电阻不计。金属棒ab垂直放置在导轨上,,电阻1。整个装置处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中,求:

(1)为使小灯正常发光,ab的滑行速度多大?

(2)拉动金属棒ab的外力功率多大?

解:

v=40m/s

L


13、光滑的金属导轨倾斜放置,匀强磁场B垂直于导轨平面,导体棒ab放在导轨上,由静止开始下滑。回路中除电阻R外,其它电阻不计。在ab棒下滑的过程中( )

A、ab棒的最大加速度是gsin

B、 ab棒的加速度越来越小

C、 ab棒下滑的过程中,回路里的电流越来越大,最后达到 一定值

D、 ab棒受的磁场力越来越大,最后等于棒的重力

R

a

B

b

问题四、电磁感应与动力学

ABC


14、使边长为a的正方形金属框以速度v匀速穿过一个有界的匀强磁场。磁感应强度为B。设磁场界宽为b,线框电阻为R.若a<b,这一过程中产生的焦耳热Q=;若a>b,Q=。

a

× × × × × × × × × × × ×

v

b

问题五、电磁感应中的功和能

答案:


l

a

b

h

c

d

× × × × × ×

h

× × × × × ×

× × × × × ×

例15、电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=l,ad=h,质量为m,自某一高度自由落下,通过一匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁场区域的宽度也为h(如图)。若线框恰好以恒定速度通过磁场,线框中产生的焦耳热是。(不考虑空气阻力)

2mgh


M

N

a

× × × × × ×

× × × × × ×

B

R

E

v

P

b

Q

V

例16、如图所示,MN、PQ为固定在水平面上的光滑平行金属轨道,相距20cm。两轨道上垂直放置一金属杆ab,其有效电阻为r=0.4.接在M、P间的电阻R=1.2 ,与其并联的电压表电阻很大,其它电阻不计。竖直向下的匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T。在水平外力作用下使ab杆以4m/s的速度向右匀速滑动过程中,电压表的示数是多少?此时外力作功的功率是多少?

解:

ab切割磁感线,产生感应电动势,方向如图

电压表读数为ab电源的路端电压

由能量守恒,外力的功率即产生的电功率

或外力等于安培力


a

d

  • 

  • 

  • 

  • 

v

R

c

b

例17、 如图所示,在一个光滑金属框架上垂直放置一根长l=0.4m的金属棒ab,其电阻r=0.1,框架左端的电阻R=0.4.。垂直框面的匀强磁场的磁感应强度B=0.1T。当用外力使棒ab以速度v=5m/s右移时,ab棒中产生的感应电动势E=,通过ab棒的电流I=,ab棒两端的电势差U=,在电阻R上消耗的功率PR=,在ab棒上消耗的发热功率Pr=,切割运动中外力的功率P=.

0.2V

0.4A

0.16V

0.064W

0.016W

0.08W


18、(95年高考题)两根相距d=0.20米的平行金属长导轨固定在同一水平面内,并处于竖直方向的匀强磁场中, 磁场的磁感应强度B=0.2特,导轨上面横放着两条金属细杆,构成矩形回路,每条金属细杆的电阻为r=0.25欧,回路中其余部分的电阻可不计.已知两金属细杆在平行于导轨的拉力的作用下沿导轨朝相反方向匀速平移,速度大小都是V=5.0米/秒,如图13所示.不计导轨上的摩擦.(1)求作用于每条金属细杆的拉力的大小.(2)求两金属细杆在间距增加0.40米的滑动过程中共产生的热量.

v

v

答案:3.2 ×10-2N ; 1.28×10-2J


L

b

a

A1

A2

c

d

S

问题六:自感现象

例19、如图所示,ab和cd支路的电阻相等,L为一电感线圈,下列说法正确的是: ( )

A、闭合S瞬间,A1的示数比A2示数小

B、断开S瞬间,A1的示数与A2示数相等

C、闭合S瞬间,A1的示数比A2示数大

D、断开S瞬间,A1的示数比A2示数小

AB


D1

D2

L

R

S

例20、如图所示电路,D1、D2是两个相同的小灯,L是一个自感系数很大的铁心线圈,其电阻与R相同。由于存在自感现象,在电键S接通和断开时, D1、D2亮暗的情况是: ( )

A、接通时, D1比D2亮;断开时D1后熄灭

B、接通时, D2比D1亮;断开时D2后熄灭

C、接通时, D1比D2先亮;断开时D1先熄灭

D、接通时, D2比D1亮;断开时D2先熄灭

A


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