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(8分)如图所示,A、B两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,半径
,图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀减小。A、B线圈中产生的感应电动势之比为
,两线圈的感应电流之比为
。
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4:1 2:1
试题分析:感应电动势
所以
感应电流
所以
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(20分)如图(a)所示,两条间距为h的水平虚线之间存在方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度大小按图(b)中B-t图象变化(图中Bo已知)。现有一个“日”字形刚性金 属,线框ABCDEF,它的质量为m,EF中间接有一开关S,开关S闭合时三条水平边框的电阻均为R,其余各边电阻不计。AB=CD=EF=L,AD=DE=h。用两根轻质的绝缘细线把线框竖直悬挂住,AB边恰好在磁场区域M
1
N
1
和M
2
N
2
的正中间,开始开关S处于断开状态。t
0
(未知)时刻细线恰好松弛,此后闭合开关同时剪断两根细线,当CD边刚进入磁场上边界Mi Ni时线框恰好做匀速运动(空气阻力不计)。求:
(1)t
0
的值;
(2)线框EF边刚离开磁场下边界M
2
N
2
时的速度;
(3)从剪断细线到线框EF边离开磁场下边界M
2
N
2
的过程中金属线框中产生的焦耳热。
在竖直向上的匀强磁场中,水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈,线圈所围的面积为0.1 m
2
,线圈电阻为1
。规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向,如图1所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图2所示。则以下说法正确的是( )
A.在时间0~5s内,I的最大值为0.1A
B.在第4s时刻,I的方向为逆时针方向
C.前2s内,通过线圈某截面的总电荷量为0.01C
D.第3s内,线圈的发热功率最大
下列说法正确的是
A穿过线圈的磁通量为零时,感应电动势一定为零;
B穿过线圈的磁通量不为零,感应电动势也一定不为零;
C穿过线圈的磁通量均匀变化时,感应电动势也均匀变化;
D穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大。
如图所示,相距为L的两条足够长的平行金属导轨,与水平面的夹角
,导轨上固定有质量为m,电阻为R的两根相同的导体棒,导体棒MN上方轨道粗糙下方光滑,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为B。将两根导体棒同时释放后,观察到导体棒MN下滑而EF保持静止,当MN下滑速度最大时,EF与轨道间的摩擦力刚好到达最大静摩擦力,下列叙述正确的是( )
A.导体棒MN的最大速度为
B.导体棒EF与轨道之间的最大静摩擦力为
C.导体棒MN受到的最大安培力为
D.导体棒MN所受重力的最大功率为
如图所示,导体杆
可绕轴
沿半径为
的光滑半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω顺时针匀速转动,磁感应强度为B,
间接有电阻R,杆和框架电阻不计,则
A.通过电阻R中的电流方向由
经
到
B.导体杆o端的电势高于p端的电势
C.回路中的感应电流大小为
D.电阻R产生的热功率为
如图所示,在垂直于纸面的范围足够大的匀强磁场中,有一个矩形线圈abcd,线圈平面与磁场垂直,O
1
O
2
和O
3
O
4
都是线圈的对称轴,应使线圈怎样运动才能使其中产生感生电流?
A.向左或向右平动
B.向上或向下平动
C.绕O
1
O
2
转动
D.绕O
3
O
4
转动
如图甲所示,线圈与电压传感器连接,一条形磁铁从线圈上方某一高度无初速释放并穿过线圈。图乙是此过程中电压传感器采集到的线圈中感应电动势e随时间t变化的图象。下列选项中根据图象信息能得出的结论是
A.线圈由非超导体材料制成的
B.从本实验可以得出,线圈的匝数越多,线圈中产生的感应电动势越大
C.感应电动势的方向与磁铁相对线圈运动的方向有关
D.磁铁运动速度越大,线圈中产生的感应电动势越大
矩形线圈在匀强磁场中匀速转动,从中性面开始转动180°的过程中,平均感应电动势和最大感应电动势之比为( )
A.π/2
B.2/π
C.2π
D.π
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