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2014活页作业28电磁感应中的电路和图象问题Word版含解析
活页作业(二十八) 电磁感应中的电路与图象问题
1.下图中分别为穿过某一闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象,关于回路中产生的感应电动势的下列论述正确的是( )
A.图a中回路产生的感应电动势恒定不变
B.图b中回路产生的感应电动势一直在变大
C.图c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d中回路产生的感应电动势先变小再变大
2.如图所示,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB( )
A.匀速滑动时,I1=0,I2=0
B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0
C.加速滑动时,I1=0,I2=0
D.加速滑动时,I1≠0,I2≠0
解析:匀速滑动时,感应电动势恒定,故I1≠0,I2=0;加速滑动时,感应电动势增加,故电容???不断充电,即I1≠0,I2≠0.
答案:D
3.物理实验中,常用一种叫“冲击电流计”的仪器测定通过电路的电荷量.如图所示,探测线圈和冲击电流计串联后可用来测定磁场的磁感应强度.已知线圈的匝数为n,面积为S,线圈与冲击电流计组成的回路电阻为R.把线圈放在被测匀强磁场中,开始线圈平面与磁场垂直,现把探测线圈翻转180°,冲击电流计测出通过线圈的电荷量为q,由上述数据可测出被测磁场的磁感应强度为( )
A.eq \f(qR,S) B.eq \f(qR,nS)
C.eq \f(qR,2nS) D.eq \f(qR,2S)
解析:当线圈翻转180°,线圈中的磁通量发生变化ΔΦ=2BS,E=neq \f(ΔΦ,Δt),线圈中的平均感应电流eq \x\to(I)=eq \f(\x\to(E),R),通过线圈的电荷量q=eq \x\to(I)Δt,由以上各式得:B=eq \f(qR,2nS).故正确选项为C.
答案:C
4.(2013·哈尔滨一模)有一个匀强磁场,它的边界是MN,在MN左侧是无场区,右侧是匀强磁场区域,如图甲所示,现在有一个金属线框以恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的i-t图象如图乙所示.则可能的线框是( )
解析:A为圆形线框,匀速移动时感应电流不是按线性变化,A错误.D选项中三角形线框匀速移动时,电流先均匀增大,再均匀减小,不会出现恒定电流情况,D错误.B、C选项中线框有效切割长度先均匀增大,后不变,最后又均匀减小,符合图乙变化规律,B、C正确.
答案:BC
5.(2013·湖南联考)如图所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域,其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B.一边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿a→b→c→d的感应电流为正,则选项图中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是( )
解析:导线框向右移动0~L过程中无电流产生;L~2L过程中,bc边切割磁感线产生顺时针方向的感应电流,且有效切割长度均匀增大;在2L~3L间移动时,ad边切割磁感线,产生逆时针方向的感应电流,有效切割长度也在均匀增大,综上可知,C正确.
答案:C
6.一矩形线圈abcd位于一随时间变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图甲所示),磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示.以I表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向),则下图中能正确表示线圈中电流I随时间t变化规律的是( )
解析:0~1 s内磁感应强度均匀增大,根据楞次定律和法拉第电磁感应定律可判定,感应电流为逆时针(为负值)、大小为定值,A、B错误;4 s~5 s内磁感应强度恒定,穿过线圈abcd的磁通量不变化,无感应电流,D错误.
答案:C
7.(2012·福建高考)如图甲,一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落,穿过一根竖直悬挂的条形磁铁,铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴线始终保持重合.若取磁铁中心O为坐标原点,建立竖直向下为正方向的x轴,则图乙中最能正确反映环中感应电流i随环心位置坐标x变化的关系图象是( ) 甲
解析:圆环下落过程中,x轴负半轴磁通量与x轴正半轴磁通量相对于坐标原点O对称、等大,圆环下落过程中速度越来越大,在上方和下方距O点相同距离处,在下方的速度大,磁通量变化快,电流大,所以B正确.
答案:B
8.如图所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B,方向相反且垂直纸面,MN、PQ为其边界,OO ′为其对称轴.一导线折成边长为l的正方形闭合线框abcd,线框在外力作用下由纸面内图示位置
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