当线圈绕ab边转过60度时线圈的磁通量与线圈匝数以及此过程中磁通量与线圈匝数的改变量为多少

如图所示,一个面积为S的矩形线圈位于水平面上,匀强磁场区域足够大,磁感应强度为B,磁场方向竖直向上.若从现在开始使线圈以ab边为轴向上转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化_百度作业帮
如图所示,一个面积为S的矩形线圈位于水平面上,匀强磁场区域足够大,磁感应强度为B,磁场方向竖直向上.若从现在开始使线圈以ab边为轴向上转过60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化量的大小为,若从原位置开始转过120°的过程中,磁通量的变化量的大小又为.
呆g丶精神69UQ
设从正面穿过的磁通量为正;则开始时,磁通量Φ=BS;转过60度时磁通量变为:Φ1=BScosθ=;则磁通量的变化量为:△Φ1=Φ1-Φ=-;转120度时,磁通量为:Φ1=BScos120°=-;故磁通量的变化量为:△Φ2=--BS=-;故答案为:,
当磁场与线圈有夹角时,磁能量Φ=BScosθ,注意磁通量的正负.
本题考点:
考点点评:
本题考查磁通量的变化,要注意磁通量是标量,但有方向;其方向是表示从哪一个面穿过,而不是指方向.
扫描下载二维码一个单匝线圈abcd水平放置,在一半面积处在竖直向下的匀强磁场中穿过线圈的磁通量计算式=BS,这里B和S要求相互垂直,且S为处在磁场中的有效面积.如果不垂直则看S在垂直B方向的投影的面积,_百度作业帮
你是哪里不明白 这里说的话有点麻烦投影的面积你会求吧 就是Scosθ其中θ是磁感线方向与平面法线方向的夹角设平面法线向下为正方向 也就是不转前夹角θ为0记ab边长l ad边长s没转前Φ=BScosθ=Bl(s/2)转30度后 S变成了l(s/(2cos30°)) 再乘上Bcos30°还是Bls/2转到60°和转30°一样 就是30换成60 我就不打了 不知道你具体是哪里不明白 不懂再问
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这个题只要看清”一半面积处在竖直向下的匀强磁场中“仅仅指S平面未旋转前的状况,当绕ab旋转时匀强磁场的右侧与ad的交点就不在ad/2的位置了。只要不超过60度,穿过线圈的磁通量就保持不变。这只是一个假设条件下的分析题,实际上这样的磁场几乎不存在。...
扫描下载二维码单匝线圈abcd水平放置,有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中,如图4-2-17所示,线圈面积为S,磁感应强度为B.当线圈绕ab边从图示位置转过30°和60°时,穿过线圈的磁通量分别是多少?_百度作业帮
单匝线圈abcd水平放置,有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中,如图4-2-17所示,线圈面积为S,磁感应强度为B.当线圈绕ab边从图示位置转过30°和60°时,穿过线圈的磁通量分别是多少?
没看到图有一半面积另算公式:Φ=BS,适用条件是B与S平面垂直.当B与S存在夹角θ时,Φ=B*S*cosθ有一半面积另算
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单元测评(一) 电磁感应(时间:90分钟 满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是( )A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D.磁铁吸引小磁针解析:电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D项不是电磁感应现象,C项是电磁感应现象.答案:C2.如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是( )A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动(小于90°)C.以ad边为轴转动(小于60°)D.以bc边为轴转动(小于60°)解析:将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量在减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流.如果转过的角度超过60°(60°~300°),bc边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流.[来源:www.shulihua.netwww.shulihua.net]当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积).答案:D3.如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度Ba、Bb、Bc的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是( )A.Ba=Bb=Bc,Φa=Φb=ΦcB.Ba>Bb>Bc,Φa<Φb<ΦcC.Ba>Bb>Bc,Φa>Φb>ΦcD.Ba>Bb>Bc,Φa=Φb=Φc解析:根据通电螺线管产生的磁场特点可知Ba>Bb>Bc,由Φ=BS可得Φa>Φb>Φc,故C项正确.答案:C4.如图所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是( )A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动[来源:www.shulihua.net]D.磁铁在线圈平面内逆时针转动解析:当N极向纸内、S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外、S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误.答案:A5.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是( )①②③④A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大[来源:www.shulihua.net]C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析:图④中磁通量的变化率先变小后变大,因此,回路产生的感应电动势先变小再变大.答案:D6.(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为( )A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D.增大铁芯中的电阻,以减小发热量解析:不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率是防止涡流而采取的措施.本题正确选项是BD.[来源:www.shulihua.net]答案:BD7.(多选题)如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能( )A.变为0 B.先减小后不变C.等于FD.先增大再减小解析:导体棒a在恒力F作用下加速运动,最后匀速运动,闭合回路中产生感应电流,导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上,且逐渐增大,最后不变.由力平衡可知,导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小,最后不变,所以选项A、B正确,选项C、D错误.答案:AB8.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t的变化的图线是图中的( )ABCD解析:0~段,由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a,大小逐渐增大;~段,由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a,大小逐渐增大,故B选项正确.答案:B9.(多选题)如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑)则( )A.作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B.感应电动势将增大为原来的4倍C.感应电流的功率将增大为原来的2倍D.外力的功率将增大为原来的4倍解析:由平衡条件可知,F=v,可见,将金属棒的运动速度变为2v时,作用在ab上的外力应增大到原来的2倍,外力的功率将增大为原来的4倍.答案:AD10.(多选题)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是( )A.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等B.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等C.闭合开关S待电路达到稳定,D2熄灭,D1比原来更亮D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开的瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭解析:由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大,在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大,线圈中的电流为零,所以通过D1、D2的电流大小相等,A项正确、B项错误;闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路,D1中电流为零,回路电阻减小,D2比原来更亮,C项错误;闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,线圈和D1形成回路,D1闪亮一下再熄灭,D项正确.答案:AD11.如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是( )A.先向左,后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左解析:当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈内产生感应电流,线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动,故线圈有相对木板向右运动的趋势,故受到的静摩擦力总是向左.选项D正确,A、B、C项错误.答案:D12.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程为y=x2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A.mgbB.mv2C.mg(b-a)D.mg(b-a)+mv2解析:金属块进出磁场时,会产生涡流,部分机械能转化成焦耳热,所能达到的最高位置越来越低,当最高位置y=a时,由于金属块中的磁通量不再发生变化,金属块中不再产生涡流,机械能也不再损失,金属块会在磁场中往复运动,此时的机械能为mga,整个过程中减少的机械能为mg(b-a)+mv2,全部转化为内能,所以D项正确.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)13.(6分)如图所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈A和B.将线圈B的两端与漆包线CD相连,使CD平放在静止的小磁针的正上方,与小磁针平行.试判断合上开关的瞬间,小磁针N极的偏转情况?线圈A中电流稳定后,小磁针又怎样偏转?解析:在开关合上的瞬间,线圈A内有了由小变大的电流,根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场.由楞次定律可知,线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加,即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的.由安培定则可判断出线圈B内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里,因此,小磁针N极应该向纸内偏转.线圈A内电流稳定后,CD内不再有感应电流,所以,小磁针又回到原来位置.答案:在开关合上的瞬间,小磁针的N极向纸内偏转.(3分)当线圈A内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置(3分)14.(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计指针将向________偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向________偏.答案:(1)如图所示.(4分)(2)右(2分) 左(2分)三、计算题(本题有3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)[来源:www.shulihua.net]15.(10分)匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,矩形线圈abcd的面积S=0.5m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示.(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.解析:(1)当线圈绕ab转过60°时,Φ=BS⊥=BScos60°=0.8×0.5×Wb=0.2Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中).在此过程中S⊥没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量变化量ΔΦ=0.(5分)(2)当线圈绕dc边转过60°时,Φ=BS⊥,此时没有磁场穿过S⊥,所以Φ=0;不转时Φ1=B?=0.2Wb,转动后Φ2=0,ΔΦ=Φ2-Φ1=-0.2Wb,故磁通量改变了0.2Wb.(5分)答案:(1)0 (2)0.2Wb16.(14分)两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l,电阻不计,M、M′处接有如图20所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab运动距离为x的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q.求:(1)ab运动速度v的大小;(2)电容器所带的电荷量q.解析 (1)设ab上产生的感应电动势为E,回路中的电流为I,ab运动距离为x,所用时间为t,则有E=Blv(2分)I=(2分)t=(2分)Q=I2(4R)t(2分)由上述方程得v=(2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U,则有U=IR,电容器所带电荷量q=CU,(2分)解得q=(2分)答案:(1) (2)17.(14分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:(1)磁感应强度的大小B;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v;(3)流经电流表电流的最大值Im.解析:(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,受力平衡,有F安=G,即BIL=mg ①(2分)解得B= ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势E=BLv ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I= ④(1分)由②③④式解得v=(2分)(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为vm,由机械能守恒定律得mv=mgh(2分)感应电动势的最大值Em=Blvm(1分)感应电流的最大值Im=(1分)解得Im=.(2分)答案:(1) (2) (3)
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《电磁感应现象》练习题一
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