探究感应电流的产生条件_作业3

1 如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.8T磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm现于纸面内放上圆形线圈A，如图放置时，圆心在O处，半径为1.5cm、匝数为10匝，则穿过A线圈面积的磁通量为多少？ 2 如图所示，线框与通电直导线均位于水平面内，当线框abcd由实线位置在水平面内向右平动逐渐移动到虚线位置时，穿过线框的磁通量如何变化？ 3 如图所示，环形金属轻弹簧套在条形磁铁中心位置若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将A增大 B减小 C不变 D无法确定变化情况 4 如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长L的正方形导线框以速度匀速地通过磁场区域，已知dL，则导线框中无感应电流的时间等于（） Ad/ BL/ CdL/ Dd2L/ 5 如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列情况中导线cd中无电流的是( ) A开关S闭合或断开的瞬间 B开关S是闭合的，但滑片向左滑 C开关S是闭合的，但滑片向右滑 D开关S始终闭合，滑片不动参考答案 1 如图所示，有一个垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B=0.8T磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1cm现于纸面内放上圆形线圈A，如图放置时，圆心在O处，半径为1.5cm、匝数为10匝，则穿过A线圈面积的磁通量为多少？解析： 由于穿过线圈面积的磁通量与线圈的匝数无关，则穿过A线圈面积的磁通量 F=BS有=0.8(0.01)2 =2.510-4Wb答案： 2.510-4Wb 2 如图所示，线框与通电直导线均位于水平面内，当线框abcd由实线位置在水平面内向右平动逐渐移动到虚线位置时，穿过线框的磁通量如何变化？ 解析： 直线电流I产生的磁场的磁感线的形状是以导线上的点为圆心的在竖直平面内的一组组同心圆，在电流I的右边磁感线的方向垂直水平面向内，在电流I的左边磁感线的方向垂直水平面向外，磁感线的疏密分布是越靠近导线磁感线越密，离导线越远磁感线越稀疏 答案： 线框的水平平动，可分为三个阶段，第一阶段，从实线位置开始至bc边到达直导线位置，穿过线框的磁通量逐渐增大第二阶段，从bc边抵达直导线处开始至ad边到达直导线为止，由于向外的磁感线逐渐减少，向内的磁感线逐渐增多，所以穿过线框的总磁通量先减少(当ab、dc两边中点连线与直导线重合时，磁通量为零)后增大，第三阶段，从ad边离开直导线向右运动开始至线框抵达虚线位置为止，穿过线框的磁通量逐渐减少 3 如图所示，环形金属轻弹簧套在条形磁铁中心位置若将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，则穿过弹簧所包围面积的磁通量将A增大 B减小 C不变 D无法确定变化情况 解析： 条形磁铁的磁场的磁感线是闭合的曲线，在磁体内部是由S极指向N极，在磁体外部是由N极指向S极，且在磁体外的磁感线分布在磁体四闫很大的空间内，穿过线圈的磁感线有磁体内部向上的，也有磁体外部向下的实际穿过线圈的磁通量是合磁通量，即向上的磁感线条数与向下的磁感线条数之差当线圈面积增大后，穿过线圈向上的磁感线奈数没有变化，而向下的磁感线条数增多，磁感线抵消得多，合磁通量反而减小，所以B选项正确 答案： B 4 如图所示，一有限范围的匀强磁场宽度为d，若将一个边长L的正方形导线框以速度匀速地通过磁场区域，已知dL，则导线框中无感应电流的时间等于（） Ad/ BL/ CdL/ Dd2L/ 解析： 线框中不产生感应电流，则要求线框所组成的闭合回路内的磁通量不发生变化，即线框全部在磁场中匀速运动时没有感应电流所以线框从左边框进入磁场时开始到线框的右边框将要离开磁场时止，这个过程中回路中将没有感应电流答案： C 5 如图所示，导线ab和cd互相平行，则下列情况中导线cd中无电流的是( ) A开关S闭合或断开的瞬间 B开关S是闭合的，但滑片向左滑 C开关S是闭合的，但滑片向右滑 D开关S始终闭合，滑片不动解析： 只要使闭合回路cdG的磁通量发生变化，cd中就有感应电流