9.如图9所示是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘;图中a、b导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面内;转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路总电阻为R,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是 ( )
A.回路中有大小和方向周期性变化的电流
B.回路中电流大小恒定,且等于
C.回路中电流方向不变,且从b导线流进灯泡,再从a导线流向旋转的铜盘
D.若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的按正弦规律变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中也会有电流流过
解析:把铜盘看做若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成,当铜盘转动时,每根铜棒都在切割磁感线,相当于电源,由右手定则知,中心为电源正极,盘边缘为负极,若干个相同的电源并联对外供电,电流方向由b经灯泡再从a流回铜盘,方向不变,C对,A错.回路中感应电动势为E=Bl=Bωl2,所以电流I==,B对.当铜盘不动,磁场按正弦规律变化时,铜盘中形成涡流,但没有电流通过灯泡,D错.
答案:BC
8.如图8所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的两过程中 ( )
A.导体框中产生的感应电流方向相同
B.导体框中产生的焦耳热相同
C.导体框ad边两端电势差相同
D.通过导体框截面的电荷量相同
解析:由右手定则可得两种情况下导体框中产生的感应电流方向相同,A项正确;热量Q=I2Rt=()2R×=,导体框产生的焦耳热与运动速度有关,B项错误;电荷量Q=It=×=,电荷量与速度无关,电荷量相同,D项正确;以速度v拉出时,Uad=BLv,以速度3v拉出时,Uad=BL·3v,C项错误.
答案:AD
7.(2009·山东高考)如图7所示,一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路.虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场,方向垂直于回路所在的平面.回路以速度v向右匀速进入磁场,直径CD始终与MN垂直.从D点到达边界开始到C点进入磁场为止,下列结论正确的是 ( )
![]()
A.感应电流方向不变
B.CD段直导线始终不受安培力
C.感应电动势最大值Em=Bav
D.感应电动势平均值=πBav
解析:导体切割磁感线产生电动势,由右手定则可知,感应电流方向不变.A正确.
感应电动势的最大值即切割磁感线等效长度最大时的电动势,故Em=Bav,C正确.
= ①
ΔΦ=B·πa2 ②
Δt= ③
由①②③得=πBav,D正确.
答案:ACD
6.某闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图6所示,关于回路中产生的感应电动势,下列判断正确的是 ( )
A.图甲回路中,感应电动势不断增大
B.图乙回路中,感应电动势恒定不变
C.图丙回路中,0-t1时间内的感应电动势小于t1-t2时间内的感应电动势
D.图丁回路中,感应电动势先变小,再变大
解析:由E=知,Φ-t图象的斜率的绝对值表示电动势E的大小,图甲中斜率为0,图乙中斜率不变,图丁中斜率先变小后变大,故B、D正确.
答案:BD
5.
如图5所示,金属棒ab置于水平放置的光滑框架cdef上,棒与框架接触良好,匀强磁场垂直于ab棒斜向下.从某时刻开始磁感应强度均匀减小(假设不会减至零),同时施加一个水平外力F使金属棒ab保持静止,则F
( )
A.方向向右,且为恒力 B.方向向右,且为变力
C.方向向左,且为变力 D.方向向左,且为恒力
解析:根据楞次定律,B减小时,磁通量Φ减小,为阻碍Φ减小,ab产生向右运动的趋势,故外力F方向向左.再根据电磁感应定律,E==,B均匀减小,故不变,E不变,I不变.F安=BIL均匀减小,故F为变力.C项正确.
答案:C
4.如图4所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计.MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R.整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内).现对杆MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动.令U表示MN两端电压的大小,则
( )
A.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由b到d
B.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由d到b
C.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由b到d
D.U=Blv,流过固定电阻R的感应电流由d到b
解析:导体杆向右匀速运动产生的感应电动势为Blv,R和导体杆形成一串联电路,由分压原理得U=·R=Blv,由右手定则可判断出感应电流方向由N→M→b→d,所以A选项正确.
答案:A
3.(2009·安徽高考)如图3甲所示,一个电阻为R、面积为S的矩形导线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成45°角,O、O′分别是ab边和cd边的中点.现将线框右半边ObcO′绕OO′逆时针旋转90°到图7乙所示位置.在这一过程中,导线中通过的电荷量是 ( )
![]()
A. B. C. D.0
解析:甲图中,磁通量Φ1=BS,乙图中穿过线圈的磁通量等于零,根据公式
q==,A正确.
答案:A
2.如图2所示,长为L的金属导线弯成一圆环,导线的两端接在电
容为C的平行板电容器上,P、Q为电容器的两个极板,磁场垂
直于环面向里,磁感应强度以B=B0+Kt(K>0)随时间变化,t=0
时,P、Q两板电势相等.两板间的距离远小于环的半径,经时间
t,电容器P板 ( )
A.不带电
B.所带电荷量与t成正比
C.带正电,电荷量是
D.带负电,电荷量是
解析:磁感应强度以B=B0+Kt(K>0)随时间变化,由法拉第电磁感应定律E==S=KS,而S=,经时间t电容器P板所带电荷量Q=EC=;由楞次定律知电容器P板带负电,故D选项正确.
答案:D
1.(2010·徐州模拟)在图1所示的电路中,两个灵敏电流表G1和G2的零点都在刻度盘中央,当电流从“+”接线柱流入时,指针向右摆;电流从“-”接线柱流入时,指针向左摆.在电路接通后再断开的瞬间,下列说法中符合实际情况的是 ( )
A.G1表指针向左摆,G2表指针向右摆
B.G1表指针向右摆,G2表指针向左摆
C.G1、G2表的指针都向左摆
D.G1、G2表的指针都向右摆
解析:电路接通后线圈中电流方向向右,当电路断开时,线圈中电流减小,产生与原方向相同的自感电动势,与G2和电阻组成闭合回路,所以G1中电流方向向右,G2中电流方向向左,即G1指针向右摆,G2指针向左摆.B项正确.
答案:B
12.(16分)磁感应强度为B的匀强磁场仅存在于边长为2l的正方形范围内,有一个电阻为R、边长为l的正方形导线框abcd,沿垂直于磁感线方向,以速度v匀速通过磁场,如图13所示,从ab进入磁场时开始计时.
(1)画出穿过线框的磁通量随时间变化的图象;
(2)判断线框中有无感应电流.若有,请判断出感应电流的方向;若无,请说明
理由.
解析:线框穿过磁场的过程可分为三个阶段:进入磁场阶段(只有ab边在磁场中)、
在磁场中运动阶段(ab、cd两边都在磁场中)、离开磁场阶段(只有cd边在磁场中).
(1)①线框进入磁场阶段:t为0-,线框进入磁场中的面积与时间成正比,S=lvt,
最后为Φ=BS=Bl2.
②线框在磁场中运动阶段:t为-,
线框磁通量为Φ=Bl2,保持不变.
③线框离开磁场阶段:t为-,线框磁通量线性减小,最后为零.
(2)线框进入磁场阶段,穿过线框的磁通量增加,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为逆时针方向.
线框在磁场中运动阶段,穿过线框的磁通量保持不变,无感应电流产生.
线框离开磁场阶段,穿过线框的磁通量减小,线框中将产生感应电流.由右手定则可知,感应电流方向为顺时针方向.
答案:(1)如右图所示
(2)线框进入磁场阶段,感应电流方向逆时针;线框在磁场中运动阶段,无感应电流;线框离开磁场阶段,感应电流方向顺时针.
答案:C
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com