题目列表(包括答案和解析)
6.如图所示的电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计, D1和D2是两个完全相同的灯泡,将电键K闭合,待灯泡亮度稳定后,再将电键K断开,则下列说法正确的是:( )
A. K闭合瞬间,D1先亮,以后D1熄灭,D2 变亮
B. K断开时,两灯都亮一下再慢慢熄灭
C. K闭合瞬间,D1先亮,D2后亮,最后两灯亮度一样
D. K断开时,D2立即熄灭,D1闪亮一下再慢慢熄灭
5.某发电站采用高压输电向外输送电能。若输送的总功率为P0,输电电压为U,输电导线的总电阻为R。则下列说法正确的是( )
A.输电线上的电流 B.输电线上的电流
C.用户得到的功率为P0 D.输电线上损失的功率
4.如图一所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系,则图三中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是( )
3.用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示。在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( )
A.Ua<Ub<Uc<Ud B.Ua<Ub<Ud<Uc
C.Ua=Ub<Uc=Ud D.Ub<Ua<Ud<Uc
2.如图所示,水平桌面上放一闭合铝环,在铝环轴线上方有一条形磁铁.当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时,下列判断中正确的是( )
A.铝环有收缩趋势,对桌面压力减小
B.铝环有收缩趋势,对桌面压力增大
C.铝环有扩张趋势,对桌面压力减小
D.铝环有扩张趋势,对桌面压力增大
1.关于感应电动势大小的下列说法中,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,产生的感应电动势一定越大
C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大
13、如图12所示,用相同的绝缘导线围成两个圆环P、Q,每个圆环的半径均为r,电阻均为R,两环均过对方的圆心,并交叠于A、C两点,交点彼此绝缘.在两环交叠区域内,有垂直于圆环平面向上的匀强磁场,交叠区域的圆环导线恰好在磁场边缘.当磁场的磁感应强度从零按规律B=kt均匀增加时,求:
图12
(1)、通过两环的感应电流的大小和方向;
(2)、当磁感应强度增加到B0时,圆环P受到的磁场力的大小和方向.
思路解析:(1)磁场区域(即两圆交叠区域)面积为
S=2[πr2×]= r2(扇形的面积减去三角形的面积)
每个圆环中产生的感应电动势的大小为
E==kS;感应电流I==;根据楞次定律可判断方向为:两环都是顺时针方向.
(2)、圆环P所受的安培力的大小等效于长度等于弦AC的直导线所受的安培力F=B0ILAC,将电流代入得到:F=,方向向左.
答案:(1)、I=,方向顺时针
(2)、F=,方向向左
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12、如图11所示,电阻不计的长方形金属框,宽为a,长为b,与竖直方向成θ角,下端弯成钩状,钩住一长为a、质量为m、电阻为R的金属杆MN.磁感应强度沿水平方向,开始时磁感应强度为B0,以后不断增加,且每秒的增加量为k.问经过多长时间后,棒开始离开钩子?此后棒的运动情况如何?
图11
思路解析:穿过闭合回路的磁通量发生变化,回路中产生感应电流,根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律列下列方程:E==abcosθ=kabcosθ,I==.经过时间t后,棒MN所受的安培力为F=BtIa=(B0+kt),棒MN离开钩子的条件应该是F≥mg,代入后解得t≥.
答案:t≥
11、一个质量为m=0.5 kg、长为L=0.5 m、宽为d=0.1 m、电阻R=0.1 Ω的矩形线框,从h1=5 m的高度由静止自由下落,如图10所示.然后进入匀强磁场,刚进入时由于磁场力的作用,线框刚好做匀速运动(磁场方向与线框平面垂直).
图10
(1)、求磁场的磁感应强度B;
(2)、如果线框的下边通过磁场区域的时间t=0.15 s,求磁场区域的高度h2.
.思路解析:(1)线框进入磁场时的速度为v1==10 m/s,产生的感应电动势为E=Bdv1,感应电流I=,所受的安培力为F=BId=mg,
整理得B==0.4 T.
(2)、线圈全部进入磁场用的时间t1==0.05 s,所以由题意得:v1(t-t1)+ g(t-t1)2=h2-L
代入数据解得h2=1.55 m.
答案:(1)B=0.4 T (2)h2=1.55 m
10、如图9甲所示,abcd为一边长为L、具有质量的导线框,位于水平面内,bc边上串接有电阻R,导线电阻不计,虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与ab平行,磁场区域的宽度为2L,磁感应强度为B,方向竖直向下.线框在一垂直于ab边的水平恒力作用下,沿光滑绝缘水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时,线框变为匀速运动,此时通过电阻R的感应电流大小为i0,试在图乙中的坐标系内定性画出:从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过R的电流i的大小随ab边坐标x的变化曲线.
图9
思路解析:当x从O到L时,线框的ab边做切割磁感线运动且匀速运动,产生的感应电动势、感应电流不变,E=BLv,I0=.当x从L到2L时整个线框在磁场中运动,穿过线框的磁通量不变化,无感应电流;线框只受水平恒力作用,做匀加速运动,所以在线框ab边将要离开磁场时,运动速度大于刚进入磁场时的速度,此后电动势大于开始时的电动势,电流i>i0,安培力大于水平恒力.线框在2L到3L之间时,做减速运动,电动势减小,电流也减小,直到离开磁场,但电流不小于i0.画出的变化电流如图所示.
答案:如图所示
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