题目列表(包括答案和解析)
本章内容包括电磁感应现象、自感现象、感应电动势、磁通量的变化率等基本概念,以及法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则等规律。
20.如图16-17所示,导体框架的平行导轨间距d=1m,框架平面与水平面夹角
=300,匀强磁场方向垂直框架平面向上,且B=0.2T,导体棒ab的质量m=0.2kg,R=0.1
,水平跨在导轨上,且可无摩擦滑动(g取10m/s2)求:
⑴ab下滑的最大速度
⑵以最大速度下滑时,ab棒上的电热功率。
19.如图16-16所示,电阻R=0.1Ω的导体ab沿光滑的导线框向右做匀速运动,线框中接有电阻R=0.4Ω线框放在磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,导体ab的长度L=0.4m,运动速度v=5.0m/s.线框的电阻不计。
⑴电源的电动势(即产生的感应电动势)为多少?电路abcd中的电流为多少?
⑵求导体ab所受的安培力的大小,并判断其方向。
⑶外力做功的功率是多少?
⑷电源的功率为多少?其中电源内部消耗的功率是多少?外部电阻消耗的功率又是多少?
⑸其实这道题讲的就是发电机的原理。试从能量的角度分析一下,看发电机的能量是怎样转化的。
18.如图16-15所示,质量为m、长度为L水平金属棒通过两根细金属丝悬挂在绝缘架M N下面,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中,当金属棒通过a→b的电流I后将向外偏转
角重新平衡,求匀强磁场的磁感应强度。
17.有一个垂直纸面向里的匀强磁场,B=0.8T,磁场有明显的圆形边界,圆心为O,半径为1cm。现于纸面内放上三个圆线圈,圆心均在O处,线圈平面垂直于磁场B。其中,A线圈半径为1cm,10匝;B线圈半径为2cm,10匝;C线圈半径为0.5cm,10匝;在B减为0.4T的过程中历时2s,求A、B、C三个线圈产生的感应电动势之比是多少?
16.如图16-14所示,两根相距为l的竖直平行金属导轨位于匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨电阻不计,另两根与光滑轨道接触的金属杆质量均为m,电阻均为R,若要使cd杆恰好平衡,且静止不动,则ab杆应向 做 运动,ab杆运动速度大小是 ,需对ab杆所加外力的大小为 。
15.如图16-13所示是穿过每匝线圈的磁通量的变化情况,线圈的匝数为10匝,则线圈内的感应电动势的最大值是 最小值是 。
14.如图16-12所示,水平放置的两平行金属板相距为d,金属板与两平行金属导轨相连,导轨间距为L,匀强磁场与导轨平面垂直,磁场的磁感应强度为B,由于导轨上有一导体棒ab在运动,导致平行板板间有一质量为m,电荷量为-q的液滴处于静止状态。则导体ab的速度大小为 ,方向为 .
13.如图16-11所示,A、B两闭合线圈用同样导线且均绕成10匝,半径为rA=2rB,内有以B线圈作为理想边界的匀强磁场,若磁场均匀减小,则A、B环中感应电动势EA∶EB= ;产生的感应电流之比IA∶IB= .
12.如图16-9所示,为匀强磁场场磁感应强度B随时间变化的图像,将一闭合线圈放置在磁场中,其平面垂直于磁感线方向,请在图16-10中画出线圈中感应电动势B随时间变化的图像。
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