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1 . 某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置。
(1)实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图乙所示,则=___________ mm;若实验中没有现成的遮光条,某同学用金属片替代,用20分度的游标卡尺测量金属片的宽度如图丙所示,其读数为___________ mm,这种做法是否合理?___________ (填“合理”或“不合理”)。
(2)在实验中,让小车以不同速度靠近螺线管,记录下光电门挡光时间内感应电动势的平均值E,改变速度多次实验,得到多组数据。这样实验的设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”,你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是:在时间内___________ 。
(3)得到多组与E数据之后,若以E为纵坐标、以为横坐标作出图像,发现图像是一条曲线,不容易得出清晰的实验结论,为了使画出的图像为一条直线,最简单的改进办法是以___________ 为横坐标。
(4)根据改进后作出的图像得出的结论是:在误差允许的范围内___________ 。
(1)实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度,如图乙所示,则=
(2)在实验中,让小车以不同速度靠近螺线管,记录下光电门挡光时间内感应电动势的平均值E,改变速度多次实验,得到多组数据。这样实验的设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”,你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是:在时间内
(3)得到多组与E数据之后,若以E为纵坐标、以为横坐标作出图像,发现图像是一条曲线,不容易得出清晰的实验结论,为了使画出的图像为一条直线,最简单的改进办法是以
(4)根据改进后作出的图像得出的结论是:在误差允许的范围内
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2 . 2023年11月我国首颗高精度地磁场探测卫星投入使用,该卫星将大幅提高我国地球磁场探测技术水平。地磁场的磁感线从地理南极出发,回到地理北极,磁感线分布如图1所示。在地面上不太大范围内,地磁场都可以看成是匀强磁场。设在北京某处有一个半径为r、总电阻为R的单匝闭合线圈,初始状态线圈水平放置,线圈所在位置地磁场的磁感应强度大小为B,方向与线圈面成。若以东西方向的直径为轴,从东向西看,把线圈逆时针转过,如图2所示,则此过程通过回路截面的电荷量为( )
A. | B. |
C. | D. |
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3 . 图甲为手机及无线充电板,图乙为充电原理示意图。为方便研究,现将问题做如下简化:设受电线圈的匝数为n,面积为S,若在到时间内,磁场垂直于受电线圈平面向上穿过线圈,其磁感应强度由均匀增加到。下列说法正确的是( )
A.c点的电势高于d点的电势 |
B.受电线圈中感应电流方向由d到c |
C.c、d之间的电压为 |
D.若仅增大送电线圈中的电流,c、d之间的电压一定增大 |
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名校
4 . 有一个n匝的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30°角,磁感应强度均匀变化,线圈导线的规格不变,下列方法可使线圈中的感应电流增加一倍的是( )
A.将线圈匝数增加一倍 |
B.将线圈面积增加一倍 |
C.将线圈半径变为原来的一半 |
D.将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置 |
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23-24高二下·全国·课前预习
5 . 一、感应电动势
1.在___________ 现象中产生的电动势叫作感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于___________ 。
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的___________ 成正比。
(2)公式:E=n,其中n为线圈的匝数。
(3)在国际单位制中,磁通量的单位是___________ ,感应电动势的单位是___________ 。
二、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直于磁场方向运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=Blv。2.导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ时,如图2所示,E=Blv___________ θ。
3.导体棒切割磁感线产生感应电流,导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向___________ ,导体棒克服___________ 做功,把其他形式的能转化为电能。
三、对电磁感应定律的理解
1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率的比较:
2.公式E=n的理解
感应电动势的大小E由磁通量变化的快慢,即磁通量___________ 决定,与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ无关。
四、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线切割磁感线时感应电动势表达式的推导
如图3所示,闭合电路一部分导线ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为l,ab以速度v匀速___________ 切割磁感线。则在Δt内穿过闭合电路___________ 的变化量为ΔΦ=BΔS=BlvΔt
根据法拉第电磁感应定律得E==Blv。
2.对公式的理解
(1)当B、l、v三个量的方向互相垂直时,E=Blv;当有任意两个量的方向___________ 时,导线将不切割磁感线,E=0.
(2)当l垂直B且l垂直v,而v与B成θ角时,导线切割磁感线产生的___________ 大小为E=Blvsin θ。
(3)若导线是弯折的,或l与v不垂直时,E=Blv中的l应为导线在与v垂直的方向上的投影长度,即有效切割长度。图4甲中的有效切割长度为:L=sin θ;
图乙中的有效切割长度为:L=;
图丙中的有效切割长度为:沿v1的方向运动时,L=R;沿v2的方向运动时,L=R。
3.导体转动切割磁感线产生的电动势
如图5所示,导体棒在磁场中绕A点在纸面内以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B,则AC在切割磁感线时产生的___________ 为E=Bl=Bl·=Bl2ω。
1.在
2.法拉第电磁感应定律
(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的
(2)公式:E=n,其中n为线圈的匝数。
(3)在国际单位制中,磁通量的单位是
二、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线垂直于磁场方向运动,B、l、v两两垂直时,如图1所示,E=Blv。2.导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ时,如图2所示,E=Blv
3.导体棒切割磁感线产生感应电流,导体棒所受安培力的方向与导体棒运动方向
三、对电磁感应定律的理解
1.磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ及磁通量的变化率的比较:
磁通量Φ | 磁通量的变化量ΔΦ | 磁通量的变化率 | |
物理意义 | 某时刻穿过磁场中某个面的 | 在某一过程中,穿过某个面的磁通量的 | 穿过某个面的磁通量变化的快慢 |
当B、S互相垂直时的大小 | Φ=BS⊥ | ΔΦ= | |
注意 | 若穿过的平面中有方向相反的磁场,则不能直接用Φ=BS。Φ为抵消以后所剩余的磁通量 | 开始和转过180°时平面都与磁场垂直,但穿过平面的磁通量是不同的,一正一负,ΔΦ=2BS,而不是零 | 在Φ-t图像中,可用图线的斜率表示 |
2.公式E=n的理解
感应电动势的大小E由磁通量变化的快慢,即磁通量
四、导线切割磁感线时的感应电动势
1.导线切割磁感线时感应电动势表达式的推导
如图3所示,闭合电路一部分导线ab处于匀强磁场中,磁感应强度为B,ab的长度为l,ab以速度v匀速
根据法拉第电磁感应定律得E==Blv。
2.对公式的理解
(1)当B、l、v三个量的方向互相垂直时,E=Blv;当有任意两个量的方向
(2)当l垂直B且l垂直v,而v与B成θ角时,导线切割磁感线产生的
(3)若导线是弯折的,或l与v不垂直时,E=Blv中的l应为导线在与v垂直的方向上的投影长度,即有效切割长度。图4甲中的有效切割长度为:L=sin θ;
图乙中的有效切割长度为:L=;
图丙中的有效切割长度为:沿v1的方向运动时,L=R;沿v2的方向运动时,L=R。
3.导体转动切割磁感线产生的电动势
如图5所示,导体棒在磁场中绕A点在纸面内以角速度ω匀速转动,磁感应强度为B,则AC在切割磁感线时产生的
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6 . 如图甲所示,浮桶式灯塔的装置可简化为由带空腔的磁体和一个连着灯泡的线圈组成,磁体在空腔中产生磁场的俯视图如图乙所示,磁体通过支柱固定在暗礁上,线圈随波浪相对磁体在竖直方向上做简谐运动的图像如图丙所示。若取竖直向上为正方向,则下列说法正确的是( )
A.若海水水平匀速流动时,灯泡不会发光 |
B.线圈和磁感线共面,磁通量没有变化,灯泡不会发光 |
C.若仅增大线圈随海水上下振荡的幅度,灯泡变亮 |
D.若仅增大线圈随海水上下振荡的频率,灯泡变亮 |
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7 . 科学家对磁单极子的研究一直延续,假如真实存在如图所示的N极磁单极子,它的磁感线分布类似于点电荷的电场线分布,已知穿过球面的磁通量为。另有一个半径为r的线圈水平放置,其圆心位于磁单极子的正下方,此磁单极子垂直于线圈面以恒定的速度v沿轴线穿过圆环,下列说法正确的是( )
A.穿过球面的磁通量大于穿过球面的磁通量 |
B.球面上磁感应强度处处相同 |
C.当磁单极子到达线圈圆心时线圈磁通量为0,电流方向发生变化 |
D.当磁单极子到达线圈圆心处时,线圈的感应电动势为 |
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2024-03-22更新
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640次组卷
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3卷引用:浙江省新阵地教育联盟2023-2024学年高三上学期开学物理试题
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8 . 近场通信(NFC)器件应用电磁感应原理进行通讯,其天线类似一个压平的线圈,线圈尺寸从内到外逐渐变大。如图所示,一正方形NFC线圈共3匝,其边长分别为0.8cm、1.0cm和1.2cm,图中线圈外线接入内部芯片时与内部线圈绝缘。若匀强磁场垂直通过此线圈,磁感应强度变化率为103T/s,则线圈产生的感应电动势最接近( )
A.0.31V | B.0.48V | C.3.1V | D.4.8V |
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9 . 如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为φa、φb、φc。已知bc边的长度为l。金属框中__________ (“有”或“无”)电流,b、c两点的电势差Ubc=__________ 。
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10 . 如图所示,在半径为R的圆形区域内存在垂直于平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,圆外无磁场。一根长为2R的导体杆ab水平放置,a端处在圆形磁场的下边界,现使杆绕a端以角速度ω逆时针匀速旋转180°。求:
(1)判断ab端电势高低,并求ab杆的电动势最大值;
(2)全过程中,ab杆平均电动势。
(1)判断ab端电势高低,并求ab杆的电动势最大值;
(2)全过程中,ab杆平均电动势。
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