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文檔簡介
1、 電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用(1)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用 11.如圖所示,兩光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為 L,直導(dǎo)線 MN 垂直跨在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,整個裝置處于垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B.電容器的電容為C,除電阻 R 外,導(dǎo)軌和導(dǎo)線的電阻均不計(jì).
2、現(xiàn)給導(dǎo)線 MN 一初速度,使導(dǎo)線 MN 向右運(yùn)動,當(dāng)電路穩(wěn)定后,MN 以速度 v 向右做勻速運(yùn)動時( )A.電容器兩端的電壓為零 B.電阻兩端的電壓為 BLvC.電容器所帶電荷量為 CBLv D.為保持 MN 勻速運(yùn)動,需對其施加的拉力大小為B2L2vR1.某地的地磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量方向向下,大小為 4.5×10-5T.一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒:佣蔚?兩岸,河寬 100m,該河段漲潮和落潮時
3、有海水(視為導(dǎo)體)流過.設(shè)落潮時,海水自西向東流,流速為 2m/s.下列說 法正確的是( )A.河北岸的電勢較高 B.河南岸的電勢較高C.電壓表記錄的電壓為 9mV D.電壓表記錄的電壓為 5mV2.半徑為 r 帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置,在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo) 線,分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接,兩
4、板間距為 d,如圖所示.有一變化 的磁場垂直于紙面,規(guī)定向內(nèi)為正,變化規(guī)律如圖 2 所示.在 t=0 時刻平板之間中心有一重 力不計(jì),電荷量為 q 的靜止微粒,則以下說法正確的是( )A.第 2 秒內(nèi)上極板為正極 B.第 3 秒內(nèi)上極板為負(fù)極C.第 2 秒末微?;氐搅嗽瓉砦恢?D.第 2 秒末兩極板之間的電場強(qiáng)度大小為 0.2πr2/d3.矩形線圈 abcd,長 ab=20 cm,寬 bc=10 cm,
5、匝數(shù) n=200,線圈回路總電阻 R=5 Ω.整個線圈平面內(nèi)均 有垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場穿過.若勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時間 t 的變化規(guī)律如右圖所示,則( )A.線圈回路中感應(yīng)電動勢隨時間均勻變化 B.線圈回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 0.2 A C.當(dāng) t=0.3 s 時,線圈的 ab 邊所受的安培力大小為 0.016 N D.在 1 min 內(nèi)線圈回路產(chǎn)生的焦耳熱為 48 J4.一個面積 S=4×10-2m2,匝數(shù) n
6、=100 匝的線圈放在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于線圈 平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的大小隨時間變化的規(guī)律如右圖所示,由圖可知( )A.在開始 2s 內(nèi)穿過每匝線圈的磁通量的變化率等于 0.08Wb/s B.在開始 2s 內(nèi)穿過每匝線圈的磁通量的變化量為零 C.在開始 2s 內(nèi)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢等于 8V D.在第 3s 末感應(yīng)電動勢為零5.如右圖所示,兩豎直放置的平行光滑導(dǎo)軌相距 0.2 m,其電阻不計(jì),處于水平向里的勻強(qiáng)磁場中,勻強(qiáng)磁
7、場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 0.5 T,導(dǎo)體棒 ab 與 cd 的電阻均為 0.1 Ω,質(zhì)量均為 0.01 kg.現(xiàn)用豎直向上的力 拉 ab 棒,使之勻速向上運(yùn)動,此時 cd 棒恰好靜止,已知棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,導(dǎo)軌足夠長,g 取 10 m/s2,則( )A.a(chǎn)b 棒向上運(yùn)動的速度為 1 m/s B.a(chǎn)b 棒受到的拉力大小為 0.2 N C.在 2 s 時間內(nèi),拉力做功為 0.4 J D.在 2 s 時間內(nèi),ab 棒上產(chǎn)生的焦耳熱為 0.4
8、J6.如圖甲所示,一個電阻為 R,面積為 S 的矩形導(dǎo)線框 abcd,在勻強(qiáng)磁場中水 平旋轉(zhuǎn),磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B,方向與 ad 邊垂直并與線框平面成 45°角,o、o′ 分別是 ab 邊和 cd 邊的中點(diǎn).現(xiàn)將線框右半邊 obco′繞 oo′逆時針旋轉(zhuǎn) 90°到圖乙 所示位置.在這一過程中,導(dǎo)線中通過的電荷量是( )電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用(1)(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 的表達(dá)式; (2)線框左邊剛離開磁場前瞬間的感應(yīng)電
9、動勢 E 的表達(dá)式.【解析】 (1)線框運(yùn)動的加速度:a= ①F0m線框邊長:l= at02②12線框離開磁場前瞬間速度:v=at0③由牛頓第二定律知:3F0- =ma④B2l2vR解①②③④式得:B= ⑤8m3RF02t05(2)線框離開磁場前瞬間感應(yīng)電動勢:E=Blv⑥解①②③⑤⑥式得:E= .2Rt0F02m【答案】 (1)(2)8m3RF02t052Rt0F02m12.高頻焊接是一種常用的焊接方法,如圖甲所示是焊接的原理示意圖.
10、將半徑 r=0.10m 的待焊接環(huán)形金屬 工件放在線圈中,然后在線圈中通以高頻變化的電流,線圈產(chǎn)生垂直于工件平面的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直線圈 平面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 隨時間 t 的變化規(guī)律如圖乙所示.工件非焊接部分單位長度上的電阻 R0=1.0×10-3Ω·m-1,焊縫處的接觸電阻為工件非焊接部分電阻的 9 倍.焊接的縫寬非常小,不計(jì)溫度變化對電阻的影響.求:(1)0~2.0×10-2s 和 2.0
11、15;10-2s~3.0×10-2s 時間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電動勢各是多大; (2)0~2.0×10-2s 和 2.0×10-2~3.0×10-2s 時間內(nèi)環(huán)形金屬工件中感應(yīng)電流的大小,并在圖乙中定量畫出感 應(yīng)電流隨時間變化的 i-t 圖象(以逆時針方向?yàn)殡娏鞯恼较?;(3)在 t=0.10s 內(nèi)電流通過焊接處所產(chǎn)生的焦耳熱.【解析】 (1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,在 0~2.0×1
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