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第十四讲 电磁感应(一)一、主要内容本章内容包括电磁感应现象、自感现象、感应电动势、磁通量的变化率等基本概念,以及法拉第电磁感应定律、楞次定律、右手定则等规律。二、基本方法本章涉及到的基本方法,要求能够从空间想象的角度理解法拉第电磁感应定律。用画图的方法将题目中所叙述的电磁感应现象表示出来。能够将电磁感应现象的实际问题抽象成直流电路的问题;能够用能量转化和守恒的观点分析解决电磁感应问题;会用图象表示电磁感应的物理过程,也能够识别电磁感应问题的图像。三 具体内容精析:一、电磁感应现象1.产生感应电流的条件感应电流产生的条件是:穿过闭合电路的磁通量发生变化。以上表述是充分必要条件。不论什么情况,只要满足电路闭合和磁通量发生变化这两个条件,就必然产生感应电流;反之,只要产生了感应电流,那么电路一定是闭合的,穿过该电路的磁通量也一定发生了变化。当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时,电路中有感应电流产生。这个表述是充分条件,不是必要的。在导体做切割磁感线运动时用它判定比较方便。2.感应电动势产生的条件。感应电动势产生的条件是:穿过电路的磁通量发生变化。这里不要求闭合。无论电路闭合与否,只要磁通量变化了,就一定有感应电动势产生。这好比一个电源:不论外电路是否闭合,电动势总是存在的。但只有当外电路闭合时,电路中才会有电流。3.关于磁通量变化在匀强磁场中,磁通量=BSsin(是B与S的夹角),磁通量的变化=2-1有多种形式,主要有:S、不变,B改变,这时=BSsinB、不变,S改变,这时=SBsinB、S不变,改变,这时=BS(sin2-sin1)abcacbMNS当B、S、中有两个或三个一起变化时,就要分别计算1、2,再求2-1了。在非匀强磁场中,磁通量变化比较复杂。有几种情况需要特别注意:abc如图所示,矩形线圈沿a b c在条形磁铁附近移动,试判断穿过线圈的磁通量如何变化?如果线圈M沿条形磁铁轴线向右移动,穿过该线圈的磁通量如何变化?(穿过上边线圈的磁通量由方向向上减小到零,再变为方向向下增大;右边线圈的磁通量由方向向下减小到零,再变为方向向上增大)bc如图所示,环形导线a中有顺时针方向的电流,a环外有两个同心导线圈b、c,与环形导线a在同一平面内。当a中的电流增大时,穿过线圈b、c的磁通量各如何变化?在相同时间内哪一个变化更大?(b、c线圈所围面积内的磁通量有向里的也有向外的,但向里的更多,所以总磁通量向里,a中的电流增大时,总磁通量也向里增大。由于穿过b线圈向外的磁通量比穿过c线圈的少,所以穿过b线圈的磁通量更大,变化也更大。)如图所示,虚线圆a内有垂直于纸面向里的匀强磁场,虚线圆a外是无磁场空间。环外有两个同心导线圈b、c,与虚线圆a在同一平面内。当虚线圆a中的磁通量增大时,穿过线圈b、c的磁通量各如何变化?在相同时间内哪一个变化更大?(与的情况不同,b、c线圈所围面积内都只有向里的磁通量,且大小相同。因此穿过它们的磁通量和磁通量变化都始终是相同的。)二、楞次定律1.楞次定律感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律解决的是感应电流的方向问题。它关系到两个磁场:感应电流的磁场(新产生的磁场)和引起感应电流的磁场(原来就有的磁场)。前者和后者的关系不是“同向”或“反向”的简单关系,而是前者“阻碍”后者“变化”的关系。在应用楞次定律时一定要注意:“阻碍”不等于“反向”;“阻碍”不是“阻止”。从“阻碍磁通量变化”的角度来看,无论什么原因,只要使穿过电路的磁通量发生了变化,就一定有感应电动势产生。 从“阻碍相对运动”的角度来看,楞次定律的这个结论可以用能量守恒来解释:既然有感应电流产生,就有其它能转化为电能。又由于感应电流是由相对运动引起的,所以只能是机械能转化为电能,因此机械能减少。磁场力对物体做负功,是阻力,表现出的现象就是“阻碍”相对运动。220V从“阻碍自身电流变化”的角度来看,就是自感现象。自感现象的应用和防止。应用:日光灯电路图及原理:灯管、镇流器和启动器的作用。防止:定值电阻的双线绕法。2.右手定则。对一部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流的情况,右手定则和楞次定律的结论是完全一致的。这时,用右手定则更方便一些。3.楞次定律的应用。楞次定律的应用应该严格按以下四步进行:确定原磁场方向;判定原磁场如何变化(增大还是减小);确定感应电流的磁场方向(增反减同);根据安培定则判定感应电流的方向。例1. 如图所示,有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?解:由于磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线条数和内环外部向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围面积内(这里指包括内环圆面积在内的总面积,而不只是环形区域的面积)的总磁通向里、增大,所以外环中感应电流磁场的方向为向外,由安培定则,外环中感应电流方向为逆时针。NSv0M练1. 如图所示,闭合导体环固定。条形磁铁S极向下以初速度v0沿过导体环圆心的竖直线下落过程,导体环中的感应电流方向如何?(感应电流先顺时针后逆时针)a db cO1O2例2. 如图所示,O1O2是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有垂直于纸面向外的匀强磁场。以下哪些情况下abcd中有感应电流产生?方向如何?A.将abcd 向纸外平移 B.将abcd向右平移 C.将abcd以ab为轴转动60 D.将abcd以cd为轴转动60解:A、C两种情况下穿过abcd的磁通量没有发生变化,无感应电流产生。B、D两种情况下原磁通向外,减少,感应电流磁场向外,感应电流方向为abcd。c a d bL2 L1例3. 如图所示装置中,cd杆原来静止。当ab 杆做如下那些运动时,cd杆将向右移动?A.向右匀速运动 B.向右加速运动C.向左加速运动 D.向左减速运动O1O2解:.ab 匀速运动时,ab中感应电流恒定,L1中磁通量不变,穿过L2的磁通量不变化,L2中无感应电流产生,cd保持静止,A不正确;ab向右加速运动时,L2中的磁通量向下,增大,通过cd的电流方向向下,cd向右移动,B正确;同理可得C不正确,D正确。选B、D练2. 如图所示,当磁铁绕O1O2轴匀速转动时,矩形导线框(不考虑重力)将如何运动?(导线框一定会跟随条形磁铁同方向转动起来)a b练3. 如图所示,水平面上有两根平行导轨,上面放两根金属棒a、b。当条形磁铁如图向下移动时(不到达导轨平面),a、b将如何移动?a b(注意到:磁铁向下插,通过闭合回路的磁通量增大,由=BS可知磁通量有增大的趋势,因此S的相应变化应该是阻碍磁通量的增加,所以a、b将互相靠近。这样判定比较起来就简便得多。)例4. 如图所示,绝缘水平面上有两个离得很近的导体环a、b。将条形磁铁沿它们的正中向下移动(不到达该平面),a、b将如何移动?解:根据=BS,磁铁向下移动过程中,B增大,所以穿过每个环中的磁通量都有增大的趋势,由于S不可改变,为阻碍增大,导体环应该尽量远离磁铁,所以a、b将相互远离。O1 aO2 b练4. 如图所示,在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90的过程中,放在导轨右端附近的金属棒ab将如何移动?(无论条形磁铁的哪个极为N极,也无论是顺时针转动还是逆时针转动,在转动90过程中,穿过闭合电路的磁通量总是增大的(条形磁铁内、外的磁感线条数相同但方向相反,在线框所围面积内的总磁通量和磁铁内部的磁感线方向相同且增大。而该位置闭合电路所围面积越大,总磁通量越小,所以为阻碍磁通量增大金属棒ab将向右移动。)abLR例5. 如图所示,a、b灯分别标有“36V 40W”和“36V 25W”,闭合电键,调节R,使a、b都正常发光。这时断开电键后重做实验:电键闭合后看到的现象是什么?稳定后那只灯较亮?再断开电键,又将看到什么现象?OB解:重新闭合瞬间,由于电感线圈对电流增大的阻碍作用,a将慢慢亮起来,而b立即变亮。这时L的作用相当于一个大电阻;稳定后两灯都正常发光,a的额定功率大,所以较亮。这时L的作用相当于一只普通的电阻(就是该线圈的内阻);断开瞬间,由于电感线圈对电流减小的阻碍作用,通过a的电流将逐渐减小,a渐渐变暗到熄灭,而abRL组成同一个闭合回路,所以b灯也将逐渐变暗到熄灭,而且开始还会闪亮一下(因为原来有IaIb),并且通过b的电流方向与原来的电流方向相反。这时L的作用相当于一个电源。(若将a灯的额定功率小于b灯,则断开电键后b灯不会出现“闪亮”现象。)练5. 如图所示,用丝线将一个闭合金属环悬于O点,虚线左边有垂直于纸面向外的匀强磁场,而右边没有磁场。金属环的摆动会很快停下来。试解释这一现象。若整个空间都有垂直于纸面向外的匀强磁场,会有这种现象吗?三、法拉第电磁感应定律1.法拉第电磁感应定律(1)电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即,在国际单位制中可以证明其中的k=1,所以有。对于n匝线圈有。(平均值)cBlabdBlvabcd(2)将均匀电阻丝做成的边长为l的正方形线圈abcd从匀强磁场中向右匀速拉出过程,仅ab边上有感应电动势E=Blv,ab边相当于电源,另3边相当于外电路。ab边两端的电压为3Blv/4,另3边每边两端的电压均为Blv/4。均匀电阻丝做成的边长为l的正方形线圈abcd放在匀强磁场中,当磁感应强度均匀减小时,回路中有感应电动势产生,大小为E=l 2(B/t),这种情况下,每条边两端的电压U=E/4-I r = 0均为零。感应电流的电场线是封闭曲线,静电场的电场线是不封闭的,这一点和静电场不同。 (3)在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下,由法拉第电磁感应定律可推导出感应电动势大小的表达式是:E=BLvsin(是B与v之间的夹角)。(瞬时值)FL1L2Bv例6. 如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。求:将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中,拉力的大小F; 拉力的功率P; 拉力做的功W; 线圈中产生的电热Q ;通过线圈某一截面的电荷量q 。解:这是一道基本练习题,要注意计算中所用的边长是L1还是L2 ,还应该思考一下这些物理量与速度v之间有什么关系。 与v无关Ra bm L特别要注意电热Q和电荷q的区别,其中与速度无关!练6. 如图所示,竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计)。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m,与导轨接触良好,不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度vm(释放瞬间ab只受重力,开始向下加速运动。随着速度的增大,感应电动势E、感应电流I、安培力F都随之增大,加速度随之减小。当F增大到F=mg时,加速度变为零,这时ab达到最大速度。 由,可得)练7. 如图所示,U形导线框固定在水平面上,右端放有质量为m的金属棒ab,ab与导轨间的动摩擦因数为,它们围成的矩形边长分别为L1、L2,回路的总电阻为R。从t=0时刻起,在竖直向上方向加一个随时间均匀变化的匀强磁场B=kt,(k0)那么在t为多大时,金属棒开始移动?(由= kL1L2可知,回路中感应电动势是恒定的,电流大小也是恒定的,但由于安培力F=BILB=ktt,所以安培力将随时间而增大。当安培力增大到等于最大静摩擦力时,ab将开始向左移动。这时有:)第十五讲 电磁感应(二)2.转动产生的感应电动势a db cL1L2Bo av转动轴与磁感线平行。如图,磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外,长L的金属棒oa以o为轴在该平面内以角速度逆时针匀速转动。求金属棒中的感应电动势。在应用感应电动势的公式时,必须注意其中的速度v应该指导线上各点的平均速度,在本题中应该是金属棒中点的速度,因此有。 线圈的转动轴与磁感线垂直。如图,矩形线圈的长、宽分别为L1、L2,所围面积为S,向右的匀强磁场的磁感应强度为B,线圈绕图示的轴以角速度匀速转动。线圈的ab、cd两边切割磁感线,产生的感应电动势相加可得E=BS。如果线圈由n匝导线绕制而成,则E=nBS。从图示位置开始计时,则感应电动势的瞬时值为e=nBScost 。该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关(但是轴必须与B垂直)。yoxBab实际上,这就是交流发电机发出的交流电的瞬时电动势公式。例7. 如图所示,xoy坐标系y轴左侧和右侧分别有垂直于纸面向外、向里的匀强磁场,磁感应强度均为B,一个围成四分之一圆形的导体环oab,其圆心在原点o,半径为R,开始时在第一象限。从t=0起绕o点以角速度逆时针匀速转动。试画出环内感应电动势E随时间t而变的函数图象(以顺时针电动势为正)。T 2TEtoEm解:开始的四分之一周期内,oa、ob中的感应电动势方向相同,大小应相加;第二个四分之一周期内穿过线圈的磁通量不变,因此感应电动势为零;第三个四分之一周期内感应电动势与第一个四分之一周期内大小相同而方向相反;第四个四分之一周期内感应电动势又为零。感应电动势的最大值为Em=BR2,周期为T=2/,图象如右。3.电磁感应中的能量守恒a bd c只要有感应电流产生,电磁感应现象中总伴随着能量的转化。电磁感应的题目往往与能量守恒的知识相结合。这种综合是很重要的。要牢固树立起能量守恒的思想。例8 如图所示,矩形线圈abcd质量为m,宽为d,在竖直平面内由静止自由下落。其下方有如图方向的匀强磁场,磁场上、下边界水平,宽度也为d,线圈ab边刚进入磁场就开始做匀速运动,那么在线圈穿越磁场的全过程,产生了多少电热?解:ab刚进入磁场就做匀速运动,说明安培力与重力刚好平衡,在下落2d的过程中,重力势能全部转化为电能,电能又全部转化为电热,所以产生电热Q =2mgd。Ba db c练8 如图所示,水平面上固定有平行导轨,磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。同种合金做的导体棒ab、cd横截面积之比为21,长度和导轨的宽均为L,ab的质量为m ,电阻为r,开始时ab、cd都垂直于导轨静止,不计摩擦。给ab一个向右的瞬时冲量I,在以后的运动中,cd的最大速度vm、最大加速度am、产生的电热各是多少?(给ab冲量后,ab获得速度向右运动,回路中产生感应电流,cd受安培力作用而加速,ab受安培力而减速;当两者速度相等时,都开始做匀速运动。所以开始时cd的加速度最大,最终cd的速度最大。全过程系统动能的损失都转化为电能,电能又转化为内能。由于ab、cd横截面积之比为21,所以电阻之比为12,根据Q=I 2RtR,所以cd上产生的电热应该是回路中产生的全部电热的2/3。又根据已知得ab的初速度为v1=I/m,因此有: ,解得。最后的共同速度为vm=2I/3m,系统动能损失为EK=I 2/ 6m,其中cd上产生电热Q=I 2/ 9m)练9 如图所示,hdl1234v0v0v水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有B=1.0T的匀强磁场。一个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m=100g,电阻为R=0.020。开始时,线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm。将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。取g=10m/s2,求:线圈进入磁场过程中产生的电热Q。线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v。线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a。(由于线圈完全处于磁场中时不产生电热,所以线圈进入磁场过程中产生的电热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热,而2、4位置动能相同,由能量守恒Q=mgd=0.50J3位置时线圈速度一定最小,而3到4线圈是自由落体运动因此有v02-v2=2g(d-l),得v=2m/s 2到3是减速过程,因此安培力 减小,由F-mg=ma知加速度减小,到3位置时加速度最小,a=4.1m/s2四、练习错解分析在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:概念理解不准确;空间想象出现错误;运用楞次定量和法拉第电磁感应定律时,操作步骤不规范;不会运用图像法来研究处理,综合运用电路知识时将等效电路图画错。练1 在图111中,CDEF为闭合线圈,AB为电阻丝。当滑动变阻器的滑动头向下滑动时,线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“”时,电源的哪一端是正极? 【分析解答】当线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感强度的方向是“”时,它在线圈内部产生磁感强度方向应是“”,AB中增强的电流在线圈内部产生的磁感强度方向是“”,所以,AB中电流的方向是由B流向A,故电源的下端为正极。【评析】同学们往往认为力学中有确定研究对象的问题,忽略了电学中也有选择研究对象的问题。学习中应该注意这些研究方法上的共同点。练2 如图117所示装置,导体棒AB,CD在相等的外力作用下,沿着光滑的轨道各朝相反方向以0.lms的速度匀速运动。匀强磁场垂直纸面向里,磁感强度B=4T,导体棒有效长度都是L=0.5m,电阻R=0.5,导轨上接有一只R=1的电阻和平行板电容器,它的两板间距相距1cm,试求:(l)电容器及板间的电场强度的大小和方向;(2)外力F的大小。【常见错解】错解一:导体棒CD在外力作用下,会做切割磁感线运动,产生感应电动势。对导体棒AB在力F的作用下将向右做切割磁感线运动,根据右手定则可以判断出感应电动势方向向上,同理可分析出导体棒CD产生的感生,Uab=0,所以电容器两极板ab上无电压,极板间电场强度为零。错解二:求出电容器的电压是求电容器板间的电场强度大小的关键。由图117看出电容器的b板,接在CD的C端导体CD在切割磁感线产生感应电动势,C端相当于电源的正极,电容器的a接在AB的A端。导体棒AB在切割磁感线产生感应电动势,A端相当于电源的负极。导体棒AB,CD产生的电动势大小又相同,故有电容器的电压等于一根导体棒产生的感应电动势大小。UCBlv40.50.l=0.2(V)根据匀强电场场强与电势差的关系由于b端为正极,a端为负极,所以电场强度的方向为ba。【错解原因】错解一:根据右手定则,导体棒AB产生的感应电动势方向向下,导体棒CD产生的感应电动势方向向上。这个分析是对的,但是它们对整个导体回路来说作用是相同的,都使回路产生顺时针的电流,其作用是两个电动势和内阻都相同的电池串联,所以电路中总电动势不能相减,而是应该相加,等效电路图如图118所示。 错解二:虽然电容器a板与导体AB的A端是等势点,电容器b板与导体CD的C端是等电势点。但是a板与b板的电势差不等于一根导体棒切割磁感线产生的电动势。a板与b板的电势差应为R两端的电压。【分析解答】导体AB、CD在外力的作用下做切割磁感线运动,使回路中产生感应电流。电容器两端电压等于R两端电压UC=UR=IR0.21=0.2(V)回路电流流向DCRABD。所以,电容器b极电势高于a极电势,故电场强度方向ba。【评析】从得数上看,两种计算的结果相同,但是错解二的思路是错误的,错在电路分析上。避免错误的方法是在解题之前,画 出该物理过程的等效电路图,然后用电磁感应求感应电动势,用恒定电流知识求电流、电压和电场知识求场强,最终解决问题。练3 如图 1120所示光滑平行金属轨道abcd,轨道的水平部分bcd处于竖直向上的匀强磁场中,bc部分平行导轨宽度是cd部分的2倍,轨道足够长。将质量相同的金属棒P和Q分别置于轨道的ab段和cd段。P棒位于距水平轨道高为h的地方,放开P棒,使其自由下滑,求P棒和Q棒的最终速度。【错解】设P,Q棒的质量为m,长度分别为2l和l,磁感强度为B,P棒进入水平轨道的速度为v0,对于P棒,运用机械能守恒定律得当P棒进入水平轨道后,切割磁感线产生感应电流。P棒受到安培力作用而减速,Q棒受到安培力而加速,Q棒运动后也将产生感应电动势,与P棒感应电动势反向,因此回路中的电流将减小。最终达到匀速运动时,回路的电流为零,所以P=Q 即2BlvP=BlvQ 2vp=vQ对于P,Q棒,运用动量守恒定律得到 mv0=mvp+mvQ【错解原因】错解中对P,Q的运动过程分析是正确的,但在最后求速度时运用动量守恒定律出现错误。因为当P,Q在水平轨道上运动时,它们所受到的合力并不为零。FP=2Bll FQ=Bll(设I为回路中的电流),因此P,Q组成的系统动量不守恒。【分析解答】设P棒从进入水平轨道开始到速度稳定所用的时间为t,P,Q对PQ分别应用动量定理得【评析】运用动量守恒定律和机械能守恒定律之前,要判断题目所给的过程是否满足守恒的条件。动量守恒的条件是:系统所受的合外力为零,或者是在某一方向上所受的合外力为零,则系统在该方向上动量的分量守恒。综合训练(一)1 第一个发现电磁感应现象的科学家是A. 奥斯特 B.库仑 C.法拉第国家 D.安培2把面积一定的线圈放在磁场中,关于穿过线圈平面的磁通量和磁感应强度关系的描述,下列说法正确的是: A若穿过线圈平面的磁通量最大,则该处磁感应强度一定最大 B. 若穿过线圈平面的磁通量为零,则该处的磁感应强度也为零 C在磁场中某处,穿过线圈平面的磁通量只与该处的磁感应强度和线圈的面积有关 D.在磁场中某处,若穿过线圈平面的磁通量最大,线圈平面应与磁场方向垂直放置ef3如图所示,ab是水平面上一个圆的直径,在过ab的竖直平面内有一根通电导线ef.已知ef平行于ab,当ef竖直向上平移时,电流磁场穿过圆面积的磁通量将: A逐渐增大 B逐渐减小 C始终为零D不为零,但保持不变4矩形闭合线圈平面跟磁感线方向平行,如图所示:下列哪种情况线圈中有感应电流:abcdB A线圈绕ab轴转动(转角小于4) B线圈垂直纸面向外移动 C线圈沿现在所处平面下移D. 线圈绕bc轴转动(转角小于4)A B C D 5.如图所示.用导线做成的圆形回路与一直导线构成几种组合,哪种组合中,切断直导线电流时,闭全回路中会有感应电流产生?(图A、B中直导线都与圆形线圈在同一平面内;图c中圆形线圈水平放置,直导线在其正上方与直径平行,D图中直导线与圆形线圈平面垂直,并与中心轴重合。o点为线圈的圆心) 6在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈,若把线圈四周向外拉: 如图所示,使线圈包围的面积变大,这时线圈中感应电流的情况是: A有感应电流 B无感应电流 C没有标明磁铁N极和S极,无法判断有无感应电流 D只有线圈的电阻很小时才有感应电流7如图所示,带负电的绝缘圆环a绕圆心O旋转, 环a,线圈b、c在同一平面内,则: A只要小圆环转动,线圈b、c中就有感应电流与环同圆心放两个闭合线圈b、c。圆B小圆环无论怎样转动,线圈b、c中都没有感应电流 C小圆环在做变速转动时,线圈b、c中一定有感应电流 D小圆环做匀速转动时,线圈b、c中有感应电流8如图所示,一长直导线AB中通以如图乙所示的交流电,在导线附近的正下方放置一Im0t/st1 t2 t3 t4ImiMN 闭合线圈,线圈平面与导线在同一平面内如图甲所示,则下列说法中止确的是: A在t1时刻,线圈内有感应电流 B在t2时刻,线圈内没有感应电流 CtO的任意时刻,线圈内都有感应电流D以上说法都不对 9已知某一区域的地下埋有一根与地表平行的直线电缆,电缆中通有变化的强电流,因此 可以通过在地面上测量试探线圈中的感应电流来探测电缆的走向当线圈平面平行地面测量时,在地面上a、c两处(圆心分别在a、c),测得线圈中的感应电流都为零,在地面上b、d两处,测得线圈中的感应电流都不为零据此可以判断地下电缆在以下哪条直线正下方Aac Bbd Cab D.ad10.一球冠处于磁感应强度为B的匀强磁场中,若球冠的底面大圆半径为r且与匀强磁场 的方向垂直,则穿过整个球冠的磁通量为 .B11.如图所示,当导线MN向右沿导轨匀速和加速滑动过程中,正对有铁心的线圈A的圆形金属环B中能否产生感应电流?综合训练:1c 2D 3c 4D 5B 6A 7c 8D 9A 10 11匀速运动时B中无感应电流,加速运动时B中产生感应电流综合训练(二)一、选择题图17-12cdbaB 1如图17-12所示,矩形闭合金属框abcd的平面与匀强磁场垂直,若ab边受竖直向上的磁场力的作用,则可知线框的运动情况是 ( ) A向左平动进入磁场 B向右平动退出磁场图17-13abcB C沿竖直方向向上平动 D沿竖直方向向下平动2如图17-13所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,线圈c中将有感应电流产生 ( )图17-14Ibadc A向右做匀速运动 B向左做匀速运动 C向右做减速运动 D向右做加速运动3如图17-14所示,通电直导线旁放有一闭合线圈abcd,当直电线中的电流I增大或减小时( )A电流I增大,线圈向左平动B电流I增大,线圈向右平动图17-15RbacC电流I减小,线圈向左平动D电流I减小,线圈向右平动4如图17-15所示,通电螺线管左侧和内部分别静止吊一环a和b,当变阻器R的滑动头c向左滑动时( )Aa向左摆,b向右摆Ba向右摆,b向左摆Ca向左摆,b不动Da向右摆,b不动图17-16abcdef5如图17-16所示的异形导线框,匀速穿过一匀强磁场区,导线框中的感应电流i随时间t变化的图象是(设导线框中电流沿abcdef为正方向)( )图17-17RcR1abS6如图17-17所示,要使电阻R1上有ab的感应电流通过,则应发生在( )A合上K时B断开时CK合上后,将变阻器R滑动头c向左移动DK合上后,将变阻器R滑动头c向右移动图17-18RabS127如图17-18所示,当开关S由1搬至2,通过电阻R的感应电流的方向( ) A由abB由baC先由ab,后由ba D先由ba,后由ab图17-1

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