用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.4m,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中a、b两点的电势差是(
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用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.4m,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中a、b两点的电势差是(
题型:不详
难度:
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用均匀导线做成的正方形线框每边长为0.4m,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中,如图所示,当磁场以10T/s的变化率增强时,线框中a、b两点的电势差是( )
A.U
ab
=0.4 V
B.U
ab
=-0.4 V
C.U
ab
=1.6 V
D.U
ab
=-1.6 V
答案
题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势,从而在线框中有感应电流产生,把左半部分线框看成电源,其电动势为E,内电阻为
r
2
,画出等效电路如图所示.
则a、b两点间的电势差即为电源的路端电压U,设l是边长,且依题意知
△B
△t
=10T/s.
由E=
△Φ
△t
得 E=
△B
△t
S=10×
1
2
×
0.4
2
=0.8V
所以U=
1
2
E
=0.4 V,
由于a点电势低于b点电势,故U
ab
=-0.1 V,故B正确,A、C、D错误.
故选B.
举一反三
(本题供使用选修1-1教材的考生作答)如图所示,将条形磁铁分别以速度υ和2υ插入线圈,电流表指针偏转角度( )
A.以速度υ插入时大
B.以速度2υ插入时大
C.一样大
D.不能确定
题型:不详
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如图(a)所示为一实验小车自动测速示意图.A为绕在条形磁铁上的线圈,经过放大器与显示器连接,图中虚线部分均固定在车身上.C为小车的车轮,B为与C同轴相连的齿轮,其中心部分使用铝质材料制成,边缘的齿子用磁化性能很好的软铁制成,铁齿经过条形磁铁时即有信号被记录在显示器上.已知齿轮B上共安装30个铁质齿子,齿轮直径为30cm,车轮直径为60cm.改变小车速度,显示器上分别呈现了如图(b)和(c)的两幅图象.设(b)图对应的车速为v
b
,(c)图对应的车速为v
c
.
(1)分析两幅图象,可以推知:v
b
______ v
c
(选填“>”、“<”、“=”).
(2)根据图(c)标出的数据,求得车速v
c
=______ km/h.
题型:闵行区一模
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如图1所示,闭合线圈A、B绕在闭合铁芯的左右两侧(线圈与铁芯绝缘),在线圈A的所围的区域(除铁芯外)中有变化的磁场(如A、B、C三个B-t图线所示),则能使B线圈电路中形成a-G-b方向电流的磁场,应是图______所示的磁场.
题型:南汇区一模
难度:
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一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为( )
A.
1
2
B.1
C.2
D.4
题型:江苏
难度:
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某同学利用如图装置研究磁铁下落过程中的重力势能与电能之间的相互转化.内阻r=40Ω的螺线管固定在铁架台上,线圈与电流传感器、电压传感器和滑动变阻器连接.滑动变阻器最大阻值40Ω,初始时滑片位于正中间20Ω的位置.打开传感器,将质量m=0.01kg的磁铁置于螺线管正上方静止释放,磁铁上表面为N极.穿过螺线管后掉落到海绵垫上并静止(磁铁下落中受到的阻力远小于磁铁重力,不发生转动),释放点到海绵垫高度差h=0.25m.计算机屏幕上显示出如图的UI-t曲线.
(1)磁铁穿过螺线管过程中,螺线管产生的感应电动势最大值约为______V.
(2)(多选题)图象中UI出现前后两个峰值,对比实验过程发现,这两个峰值是在磁铁刚进入螺线管内部和刚从内部出来时产生的,对这一现象相关说法正确的是______
(A)线圈中的磁通量经历先增大后减小的过程
(B)如果仅略减小h,两个峰值都会减小
(C)如果仅略减小h,两个峰值可能会相等
(D)如果仅移动滑片,增大滑动变阻器阻值,两个峰值都会增大
(3)在磁铁下降h=0.25m的过程中,可估算重力势能转化为电能的效率是______.
题型:嘉定区一模
难度:
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