第十三章 電磁感應
磁鐵做平拋運動;s = 3. 6=vt,又 ,v=9 m/s
又:磁鐵與鋁環作用時水平方向的動量守恒m2v0=m2v+m1v1,v1=2 rn/s
則:環:m1gh=½m1v12;
(2)環中產生的電能為系統的機械能損失:e電=△e=½m2v02一½m2v2一½m1v12=1.7(j)
試題展示
1.如圖所示,兩同心圓環a和b,處在同一平面內,a的半徑小于b的半徑,條形磁鐵的軸線與圓環平面垂直.則穿過兩圓環的磁通量φa與φb的大小關系為
a.φa>φb b.φa<φb
c.φa=φb d.無法比較
【解析】 圓環b的半徑大于環a的半徑,由于φ=φ內-φ外(其中φ內為磁鐵內部的磁通量,φ外為磁鐵外部穿過線圈的磁通量),故其包含磁鐵的外磁場范圍越大,則合磁通量越小.(磁鐵內部、外部的磁通量方向相反,可抵消).
【答案】 a
2.如圖所示,閉合矩形銅框的兩條長邊與一閉合圓環相切,環可沿矩形框的長邊滑動,整個裝置處于勻強磁場中,當環沿框的長邊向右做勻速運動時,則
a.因銅框所圍面積的磁通量不變化,銅框上無電流
b.因圓環所圍面積的磁通量不變化,圓環上無電流
c.各部分導線內均有電流
d.各部分導線內均無電流
【解析】 由于閉合圓環向右移動,egf和ehf等效為兩個并聯的電源,而eadf和ebcf為兩段并聯的電阻作為外電路,所以各部分都有電流.
【答案】 c
3.在勻強磁場中,a、b是兩條平行金屬導軌,而c、d為串有電流表、電壓表的兩金屬棒,如圖所示,兩棒以相同的速度向右勻速運動,則以下結論正確的是
a.電壓表有讀數,電流表沒有讀數
b.電壓表有讀數,電流表也有讀數
c.電壓表無讀數,電流表有讀數
d.電壓表無讀數,電流表也無讀數
【解析】 由于c、d以相同的速度向右運動,穿過閉合電路的磁通量不變,在閉合電路中沒有感應電流產生,所以,沒有電流通過電流表和電壓表,故電流表和電壓表均無示數.
【答案】 d
4、如圖所示,開始時矩形線框與勻強磁場的方向垂直,且一半在磁場內,一半在磁場外,若要使線框中產生感應電流,下列辦法中可行的是
①將線框向左拉出磁場 ②以ab邊為軸轉動(小于90°)③以ad邊為軸轉動(小于60°)④以bc邊為軸轉動(小于60°)以上判斷正確的是
a.①②③ b.②③④ c.①②④ d.①②③④
【解析】 將線框向左拉出磁場的過程中,線框的bc部分做切割磁感線的運動,或者說穿過線框的磁通量減少,所以線框中產生感應電流,故選項①正確.
當線框以ab邊為軸轉動時,線框的cd邊的右半段在做切割磁感線的運動,或者說穿過線框的磁通量在發生變化,所以線框中將產生感應電流,故選項②正確.
當線框以ad邊為軸轉動(小于60°)時,穿過線框的磁通量在減小,所以在這個過程中線框中會產生感應電流,故選項③正確.如果轉過的角度超過60°,bc邊將進入無磁場區,那么線框中將不產生感應電流(60°~300°).
當線框以bc邊為軸轉動時,如果轉動的角度小于60°,則穿過線框的磁通量始終保持不變(其值為磁感應強度與矩形面積的一半的乘積),故選項④是錯的.應選a.