
?法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流
考點(diǎn)一 法拉第電磁感應(yīng)定律的理解及應(yīng)用
1.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì).
(2)產(chǎn)生條件:穿過回路的磁通量發(fā)生改變,與電路是否閉合無關(guān).
(3)方向判斷:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向用楞次定律或右手定則判斷.
2.法拉第電磁感應(yīng)定律
(1)內(nèi)容:閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比.
(2)公式:E=n,其中n為線圈匝數(shù).
(3)感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的關(guān)系:I=.
(4)說明:E的大小與Φ、ΔΦ無關(guān),決定于磁通量的變化率.
技巧點(diǎn)撥
1.當(dāng)ΔΦ僅由B的變化引起時(shí),E=n,其中S為線圈在磁場(chǎng)中的有效面積.若B=B0+kt,則E=nkS.
2.當(dāng)ΔΦ僅由S的變化引起時(shí),E=nB.
3.當(dāng)B、S同時(shí)變化時(shí),則E=n≠n.
4.若已知Φ-t圖象,則圖線上某一點(diǎn)的切線斜率為.
例題精練
1.如圖1所示,豎直放置的矩形導(dǎo)線框MNPQ邊長(zhǎng)分別為L(zhǎng)和2L,M、N間連接水平的平行板電容器,兩極板間距為d,虛線為線框中軸線,虛線右側(cè)有垂直線框平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).兩極板間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負(fù)電油滴恰好處于平衡狀態(tài),已知重力加速度為g,則該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B的變化情況及其變化率分別是( )
圖1
A.正在減小,= B.正在減小,=
C.正在增強(qiáng),= D.正在增強(qiáng),=
答案 D
解析 電荷量為q的帶負(fù)電的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài),電場(chǎng)力豎直向上,則電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下,所以電容器的上極板帶正電,線框上端相當(dāng)于電源正極,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)沿逆時(shí)針方向,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向和原磁場(chǎng)方向相反,根據(jù)楞次定律可知,穿過線框的磁通量在均勻增強(qiáng),線框產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=UMN=S=L2,
油滴所受電場(chǎng)力與重力大小相等,則q=mg,聯(lián)立以上兩式得,線圈中的磁通量變化率的大小為=,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤.
考點(diǎn)二 導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
1.導(dǎo)體平動(dòng)切割磁感線
(1)有效長(zhǎng)度
公式E=Blv中的l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度.如圖2中,導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度分別為:
圖2
圖甲:l=sin β.
圖乙:沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=.
圖丙:沿v1方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=R;沿v2方向運(yùn)動(dòng)時(shí),l=R.
圖丁:l=.
(2)相對(duì)速度
E=Blv中的速度v是導(dǎo)體相對(duì)磁場(chǎng)的速度,若磁場(chǎng)也在運(yùn)動(dòng),應(yīng)注意速度間的相對(duì)關(guān)系.
圖3
2.導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線
如圖3,當(dāng)長(zhǎng)為l的導(dǎo)體在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B)的平面內(nèi),繞一端以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)Δt時(shí)間后,轉(zhuǎn)過的弧度θ=ωΔt,轉(zhuǎn)過的面積ΔS=l2ωΔt,則E===Bl2ω.
例題精練
2.如圖4所示,空間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng),一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E,將此棒彎成兩段長(zhǎng)度相等且相互垂直的折線,置于與磁感應(yīng)強(qiáng)度相垂直的平面內(nèi),當(dāng)它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí),棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E′.則等于( )
圖4
A. B. C.1 D.
答案 B
解析 設(shè)折彎前導(dǎo)體切割磁感線的長(zhǎng)度為L(zhǎng),E=BLv;折彎后,導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度為l==L,故產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E′=Blv=B·Lv=E,所以=,B正確.
3.邊界MN的一側(cè)區(qū)域內(nèi),存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于光滑水平桌面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).邊長(zhǎng)為l的正三角形金屬線框abc粗細(xì)均勻,三邊阻值相等,a頂點(diǎn)剛好位于邊界MN上,現(xiàn)使線框圍繞過a點(diǎn)且垂直于桌面的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω,如圖5所示,則在ab邊開始轉(zhuǎn)入磁場(chǎng)的瞬間a、b兩端的電勢(shì)差Uab為( )
圖5
A.Bl2ω B.-Bl2ω
C.-Bl2ω D.Bl2ω
答案 A
解析 當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),ab邊切割磁感線,切割長(zhǎng)度為兩個(gè)端點(diǎn)間的距離,即為a、b間的距離l,則E=Bl=Bl=Bl2ω;設(shè)每個(gè)邊的電阻為R,a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為:U=I·2R=·2R,故U=Bl2ω,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
考點(diǎn)三 自感現(xiàn)象
自感現(xiàn)象
(1)概念:當(dāng)一個(gè)線圈中的電流變化時(shí),它所產(chǎn)生的變化的磁場(chǎng)在線圈本身激發(fā)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).這種現(xiàn)象稱為自感,由于自感而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫作自感電動(dòng)勢(shì).
(2)表達(dá)式:E=L.
(3)自感系數(shù)L的影響因素:與線圈的大小、形狀、匝數(shù)以及是否有鐵芯有關(guān).
技巧點(diǎn)撥
1.通電自感和斷電自感的比較
電路圖
器材要求
A1、A2同規(guī)格,R=RL,L較大
L很大(有鐵芯)
通電時(shí)
在S閉合瞬間,燈A2立即亮起來,燈A1逐漸變亮,最終一樣亮
燈A立即亮,然后逐漸變暗達(dá)到穩(wěn)定
斷電時(shí)
回路電流減小,燈泡逐漸變暗,A1電流方向不變,A2電流反向
①若I2≤I1,燈泡逐漸變暗;
②若I2>I1,燈泡閃亮后逐漸變暗.
兩種情況下燈泡中電流方向均改變
2.分析自感問題的三個(gè)技巧
例題精練
4.(多選)為測(cè)量線圈L的直流電阻R0,某研究小組設(shè)計(jì)了如圖11所示電路.已知線圈的自感系數(shù)較大,兩電表可視為理想電表,其示數(shù)分別記為U、I,實(shí)驗(yàn)開始前,S1處于斷開狀態(tài),S2處于閉合狀態(tài).關(guān)于實(shí)驗(yàn)過程,下列說法正確的是( )
圖6
A.閉合S1,電流表示數(shù)逐漸增大至穩(wěn)定值
B.閉合S1,電壓表示數(shù)逐漸減小至穩(wěn)定值
C.待兩電表示數(shù)穩(wěn)定后,方可讀取U、I的值
D.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)先斷開S1
答案 ABC
考點(diǎn)四 渦流 電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)
1.渦流現(xiàn)象
(1)渦流:塊狀金屬放在變化磁場(chǎng)中,或者讓它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),金屬塊內(nèi)產(chǎn)生的漩渦狀感應(yīng)電流.
(2)產(chǎn)生原因:金屬塊內(nèi)磁通量變化→感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)→感應(yīng)電流.
2.電磁阻尼
當(dāng)導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流會(huì)使導(dǎo)體受到安培力,安培力總是阻礙導(dǎo)體的相對(duì)運(yùn)動(dòng).
3.電磁驅(qū)動(dòng)
如果磁場(chǎng)相對(duì)于導(dǎo)體轉(zhuǎn)動(dòng),在導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流使導(dǎo)體受到安培力而運(yùn)動(dòng)起來.
例題精練
5.如圖7所示,關(guān)于渦流的下列說法中錯(cuò)誤的是( )
圖7
A.真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置
B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的
C.阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)
D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流
答案 B
6.掃描隧道顯微鏡(STM)可用來探測(cè)樣品表面原子尺度上的形貌.為了有效隔離外界振動(dòng)對(duì)STM的擾動(dòng),在圓底盤周邊沿其徑向?qū)ΨQ地安裝若干對(duì)紫銅薄板,并施加磁場(chǎng)來快速衰減其微小振動(dòng),如圖8所示.無擾動(dòng)時(shí),按下列四種方案對(duì)紫銅薄板施加恒磁場(chǎng);出現(xiàn)擾動(dòng)后,對(duì)于紫銅薄板上下及左右振動(dòng)的衰減最有效的方案是( )
圖8
答案 A
解析 感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件是閉合回路中的磁通量發(fā)生變化.在A圖中,系統(tǒng)振動(dòng)時(shí),紫銅薄板隨之上下及左右振動(dòng),在磁場(chǎng)中的部分有時(shí)多有時(shí)少,磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到安培力,阻礙系統(tǒng)的振動(dòng);在B圖中,只有紫銅薄板向左振動(dòng)才產(chǎn)生感應(yīng)電流,而上下振動(dòng)無感應(yīng)電流產(chǎn)生;在C圖中,無論紫銅薄板上下振動(dòng)還是左右振動(dòng),都不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流;在D圖中,只有紫銅薄板左右振動(dòng)才產(chǎn)生感應(yīng)電流,而上下振動(dòng)無感應(yīng)電流產(chǎn)生,故選項(xiàng)A正確,B、C、D錯(cuò)誤.
綜合練習(xí)
一.選擇題(共20小題)
1.(靜寧縣校級(jí)月考)當(dāng)一段導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),則( )
A.導(dǎo)線中一定有感應(yīng)電流
B.導(dǎo)線中一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C.導(dǎo)線上一定會(huì)產(chǎn)生焦耳熱
D.導(dǎo)線一定受到磁場(chǎng)的作用力,這個(gè)力阻礙導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)
【分析】導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)一定產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),但不一定產(chǎn)生感應(yīng)電流,也就不一定產(chǎn)生焦耳熱,不一定受到安培力.要產(chǎn)生感應(yīng)電流,電路還必須閉合.
【解答】解:
A、若導(dǎo)線不閉合,只產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),不產(chǎn)生感應(yīng)電流,若導(dǎo)線閉合,才會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A錯(cuò)誤。
B、當(dāng)一段導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)線中自由電荷在洛倫茲力作用發(fā)生移動(dòng),一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故B正確。
C、若導(dǎo)線不閉合,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,也就不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱,故C錯(cuò)誤。
D、若導(dǎo)線不閉合,不產(chǎn)生感應(yīng)電流,導(dǎo)線也就不會(huì)受到安培阻力作用,故D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題要知道產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流條件的不同,要產(chǎn)生感應(yīng)電流要有兩個(gè)條件:一是電路閉合;二是一段導(dǎo)線在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng).
2.(越秀區(qū)校級(jí)期中)穿過某單匝線圈的磁通量Φ隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖所示,該線圈中在0~2s內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為( ?。?br />
A.1V B.2V C.3V D.4V
【分析】線圈的磁通量變化時(shí),產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由圖象確定磁通量的變化率,再由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小。
【解答】解:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為:
E2V;
故B正確ACD錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用,注意磁通量均勻變化,故平均電動(dòng)勢(shì)和任意時(shí)刻的瞬間電動(dòng)勢(shì)是相同的。
3.(荔城區(qū)校級(jí)月考)下列對(duì)甲乙丙三個(gè)圖中的判斷,其中說法正確的是( ?。?br />
A.甲圖中,閉合線圈在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有感應(yīng)電流,也沒有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
B.甲圖中,閉合線圈在足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)時(shí)沒有感應(yīng)電流,有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
C.乙圖中,條形磁鐵向閉合線圈運(yùn)動(dòng),速度越大,感應(yīng)電流越小
D.丙圖中,線圈繞平行勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),有感應(yīng)電流,會(huì)產(chǎn)生正弦交流電
【分析】本題考查了感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件:閉合回路中的磁通量發(fā)生變化。據(jù)此可正確解答本題。
【解答】解:AB、框垂直于磁感線運(yùn)動(dòng),雖然切割磁感線,但穿過的磁通量沒有變化,因此也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故A正確,B錯(cuò)誤;
C、條形磁鐵向閉合線圈運(yùn)動(dòng),速度越大,磁通量的變化越快,感應(yīng)電流越大,故C錯(cuò)誤;
D、線框繞軸轉(zhuǎn)動(dòng),但線框平行于磁場(chǎng)感應(yīng)線,穿過的磁通量沒有變化,因此也不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件,首先要明確是哪一個(gè)線圈,然后根據(jù)磁通量的公式:Φ=BS找出變化的物理量,從而確定磁通量是否發(fā)生變化?;A(chǔ)題目。
4.(定遠(yuǎn)縣校級(jí)期中)如圖所示,4匝矩形線圈abcd,ab=1m,bc=0.5m,其總電阻R=2Ω,線圈繞OO′軸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,角速度ω=20rad/s,當(dāng)線圈由圖示位置開始轉(zhuǎn)過30°時(shí),線圈中的電流強(qiáng)度為( )
A.20A B.0A C.10A D.17.3A
【分析】閉合線圈中的磁通量發(fā)生變化時(shí),線圈中才有感應(yīng)電流產(chǎn)生.
【解答】解:由圖象可知線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中,線圈平面始終與磁感線平行,穿過線圈的磁通量始終為零,即磁通量的變化率為零,所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,線圈中的電流強(qiáng)度為零。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題容易出錯(cuò)的地方在于不仔細(xì)審題,機(jī)械套用交流電電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)值表達(dá)式.
5.(金臺(tái)區(qū)期末)電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小取決于穿過這一電路的( ?。?br />
A.磁通量 B.磁通量的變化量
C.磁通量的變化率 D.磁通量變化所需時(shí)間
【分析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=N分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與什么因素有關(guān).
【解答】解:根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=N得知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比,與磁通量、磁通量的變化量沒有直接關(guān)系,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】法拉第電磁感應(yīng)定律是電磁感應(yīng)中最重要的規(guī)律之一,要準(zhǔn)確理解并能牢固掌握.
6.(瑤海區(qū)校級(jí)期中)如圖甲矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙;若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向,線框中的感應(yīng)電流下列四個(gè)選項(xiàng)中正確的是( ?。?br />
A.
B.
C.
D.
【分析】由右圖可知B的變化,則可得出磁通量的變化情況,由楞次定律可知電流的方向;由法拉第電磁感應(yīng)定律可知電動(dòng)勢(shì),即可知電路中電流的變化情況;
【解答】解:由圖可知,0﹣1s內(nèi),線圈中磁通量的變化率相同,故0﹣1s內(nèi)電流的方向相同,由楞次定律可知,電路中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,即電流為負(fù)方向;
同理可知,1﹣2s內(nèi)電路中的電流為順時(shí)針,即為正方向,2﹣3s內(nèi),電路中的電流為順時(shí)針,即為正方向,3﹣4s內(nèi),電路中的電流為逆時(shí)針,即為負(fù)方向,
由E=N可知,電路中電流大小恒定不變,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題要求學(xué)生能正確理解B﹣t圖的含義,才能準(zhǔn)確的利用楞次定律進(jìn)行判定.
7.(宜秀區(qū)校級(jí)月考)如圖所示,銅盤水平放置,磁場(chǎng)豎直向下穿過銅盤,圖中a、b導(dǎo)線與銅盤的中軸線處在同一平面內(nèi),從上往下看銅盤沿逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng),下列說法正確的是( ?。?br />
A.回路中電流方向不變,且從a導(dǎo)線流進(jìn)燈泡,再從b導(dǎo)線流向旋轉(zhuǎn)的銅盤
B.回路中電流方向不變,且從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡,再從a流向旋轉(zhuǎn)的銅盤
C.回路中有方向周期性變化的電流
D.回路中沒有磁通量變化,沒有電流
【分析】圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)可等效看成無數(shù)軸向?qū)w切割磁感線,有效切割長(zhǎng)度為銅盤的半徑L,根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式分析電動(dòng)勢(shì)情況,由歐姆定律分析電流情況。根據(jù)右手定則分析感應(yīng)電流方向。變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦旋電流,根據(jù)燈泡兩端有無電勢(shì)差分析燈泡中有無電流。
【解答】解:銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為EBL2ω,B、L、ω不變,E不變,由I可知,電流大小恒定不變;
由右手定則可知,回路中電流方向不變,從b導(dǎo)線流進(jìn)燈泡,再從a流向旋轉(zhuǎn)的銅盤,銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中,回路中有感應(yīng)電流,故ACD錯(cuò)誤,B正確;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題是轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線類型,運(yùn)用等效法處理。導(dǎo)體中有無電流,要看導(dǎo)體兩端是否存在電勢(shì)差。
8.(中衛(wèi)三模)如圖所示,在水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌左端接一定值電阻R,導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置,整個(gè)裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)給導(dǎo)體棒一向右的初速度,不考慮導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌電阻,下列圖線中,導(dǎo)體棒速度隨時(shí)間的變化和通過電阻R的電量隨導(dǎo)體棒位移的變化描述正確的是( )
A. B.
C. D.
【分析】導(dǎo)體棒一向右的初速度,導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到向左的安培力,導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng),隨著速度的減小,安培力減小,加速度減小,v﹣t圖象的斜率絕對(duì)值減?。鶕?jù)q分析電量與位移的關(guān)系.
【解答】解:AB、導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到向左的安培力,導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動(dòng),隨著速度的減小,感應(yīng)電流減小,導(dǎo)體棒所受的安培力減小,則加速度減小,v﹣t圖象的斜率絕對(duì)值減小,v﹣t圖象是曲線。故A錯(cuò)誤,B正確。
CD、通過電阻R的電量 q,則知 q﹣x圖象是過原點(diǎn)的傾斜的直線,故C、D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題首先要根據(jù)導(dǎo)體棒所受的安培力的變化,分析加速度的變化,判斷出v﹣t圖象的形狀.通過經(jīng)驗(yàn)公式q分析電量與位移的關(guān)系.
9.(興寧區(qū)校級(jí)期末)電和磁現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說法正確的是( )
A.圖中,如果線圈B閉合,開關(guān)S斷開時(shí)將不會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效果
B.圖中,閉合開關(guān),用外力順時(shí)針(從左邊看)轉(zhuǎn)動(dòng)銅盤,電路中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過R的電流自上而下
C.圖中,若該元件用金屬材料制作,則通入圖示的電流時(shí),上表面電勢(shì)比下表面電勢(shì)低
D.圖中,給電磁爐接通恒定電流,可以在鍋底產(chǎn)生渦流,給鍋中食物加熱
【分析】延時(shí)繼電器是利用電磁感應(yīng)原理;明確圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)相當(dāng)于導(dǎo)線旋轉(zhuǎn)切割磁感線,根據(jù)右手定則確定電流方向;明確電磁爐應(yīng)通以交變電流;在霍爾元件中,移動(dòng)的是自由電子,根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向,從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性,從而明確兩表面電勢(shì)的高低。
【解答】解:A、圖中儀器采用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,如果線圈B閉合,開關(guān)斷開時(shí),線圈B中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,線圈中磁性會(huì)慢慢消失,從而起到延時(shí)效果,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)右手定則可知,電流由圓心指向外側(cè),故R中電流由下到上,故B錯(cuò)誤;
C、若該元件是用金屬材料制成,移動(dòng)的是電子,根據(jù)左手定則可知,電子受到向上的洛倫茲力,向上偏轉(zhuǎn),上表面帶負(fù)電,因此工作時(shí)上表面電勢(shì)低,故C正確;
D、圖中給電磁爐接通交變電流,可以在鍋底產(chǎn)生渦流,給鍋中食物加熱;如果通以直流電,由于沒有變化的磁場(chǎng),故不會(huì)在鍋底形成渦流,故D錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要理解各種裝置的工作原理,要掌握電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件,同時(shí)明確感應(yīng)電流方向的判斷方法,從而分析各儀器的工作原理。
10.(壽縣校級(jí)月考)關(guān)于渦流,下列說法中錯(cuò)誤是( ?。?br />
A.真空冶煉爐是利用通電導(dǎo)線的發(fā)熱來熔化金屬的裝置
B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的
C.阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)
D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成,能減小渦流
【分析】線圈中的電流做周期性的變化,在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流看起來像水中的漩渦,所以叫做渦流。渦流會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生大量的熱量。
【解答】解:A、用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐,爐外有線圈,線圈中通入周期性變化的電流,會(huì)在線圈內(nèi)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),從而在爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化,故A錯(cuò)誤;
B、家用電磁爐鍋體通的是交流電,交流電產(chǎn)生周期性變化的磁場(chǎng),電磁爐鍋體中產(chǎn)生渦流,故B正確;
C、阻尼擺的鋁盤以一定相對(duì)速度旋轉(zhuǎn)掠過磁場(chǎng)時(shí)在鋁盤內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,使鋁盤受到反方向的安培力。鋁盤克服安培力做功,機(jī)械能減小,最終會(huì)停下來,故C正確;
D、用絕緣的硅鋼片做鐵芯,是為了增大鐵芯的電阻值,減小渦流,減小能量損失,故D正確。
本題選錯(cuò)誤的,
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】掌握渦流的原理及應(yīng)用與防止:真空冶煉爐,硅鋼片鐵芯,金屬探測(cè)器,電磁灶等。注意電磁爐是利用電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)的完美結(jié)合體,它的鍋具必須含磁性材料,最常見的是不銹鋼鍋。
11.(二模擬)下列家用電器利用電磁感應(yīng)原理工作的是( ?。?br />
A.電飯煲 B.電磁爐 C.電烙鐵 D.熱水器
【分析】分析各用電器的工作原理,然后答題.
【解答】解:A、電飯煲是利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行工作的,沒有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;
B、電磁爐是采用磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱原理,它利用電流通過線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),當(dāng)磁場(chǎng)內(nèi)之磁力通過含鐵質(zhì)鍋底部時(shí),即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)之小渦流,使鍋體本身自行高速發(fā)熱,然后再加熱于鍋內(nèi)食物。有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B正確;
C、電烙鐵是利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行工作的,沒有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D、電熱水器是利用電流的熱效應(yīng)進(jìn)行工作的,沒有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了各用電器的工作原理,電飯煲、電磁爐、電烙鐵和熱水器雖然都是使用加熱,但其加熱的原理不同,要明確各用電器的工作原理.
12.(湖北月考)下列是課本中四幅插圖,關(guān)于這四幅插圖下列說法正確的是( ?。?br />
A.圖甲中,賽車的質(zhì)量不是很大,卻安裝著強(qiáng)勁的發(fā)動(dòng)機(jī),可以獲得很大的慣性
B.圖乙是真空冶煉爐,當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí),線圈自身產(chǎn)生大量熱量,從而冶煉金屬
C.圖丙是李輝用多用電表的歐姆擋測(cè)量變壓器線圈電阻,劉偉手握線圈裸露的兩端協(xié)助測(cè)量,李輝把表筆與線圈斷開瞬間,劉偉覺得有電擊說明歐姆擋內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)很高
D.圖丁中,無論小錘用多大的力去打擊彈性金屬片,A、B兩球總是同時(shí)落地
【分析】慣性只與物體質(zhì)量有關(guān);渦流產(chǎn)生在爐內(nèi)金屬中;自感現(xiàn)象能產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì);平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)。
【解答】解:A.、甲圖中,賽車的慣性只與質(zhì)量有關(guān),與發(fā)動(dòng)機(jī)的引力無關(guān),故A錯(cuò)誤;
B、真空冶煉爐的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的渦流,當(dāng)爐外線圈通入高頻交流電時(shí),爐內(nèi)金屬產(chǎn)生大量渦流,從而冶煉金屬,故B錯(cuò)誤;
C、李輝把表筆與線圈斷開瞬間,劉偉覺得有電擊感,這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的自感現(xiàn)象,故C錯(cuò)誤;
D、丁圖中,A球做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng),B球同時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng),故無論小鍾用多大的力去打擊彈性金屬片,A、B兩球在豎直方向的運(yùn)動(dòng)總是相同,總是同時(shí)落地。故D正確;
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查渦流、慣性、自感現(xiàn)象、平拋運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容,要注重課本,強(qiáng)化記憶。
13.(南通期中)電磁爐熱效率高達(dá)90%,爐面無明火,無煙無廢氣,“火力”強(qiáng)勁,安全可靠。圖示是描述電磁爐工作原理的示意圖,下列說法正確的是( ?。?br />
A.電磁爐通電線圈加交流電后,在鍋底產(chǎn)生渦流,進(jìn)而發(fā)熱工作
B.當(dāng)恒定電流通過線圈時(shí),會(huì)產(chǎn)生恒定磁場(chǎng),恒定磁場(chǎng)越強(qiáng),電磁爐加熱效果越好
C.在鍋和電磁爐中間放一紙板,則電磁爐不能起到加熱作用
D.電磁爐的鍋不能用陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋,主要原因是這些材料的導(dǎo)熱性能較差
【分析】電磁爐又被稱為電磁灶,其原理是磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱,即利用交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng),從而使金屬鍋?zhàn)陨懋a(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱于鍋內(nèi)的食物。
【解答】解:A、根據(jù)電磁爐的工作原理可知,電磁爐通電線圈加交流電后,在鍋底產(chǎn)生渦流,進(jìn)而發(fā)熱工作。故A正確;
B、鍋體中的渦流是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的,所加的電流是交流,不是直流。故B錯(cuò)誤。
C、在鍋和電磁爐中間放一紙板,不會(huì)影響電磁爐的加熱作用。故C錯(cuò)誤。
D、金屬鍋?zhàn)陨懋a(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱于鍋的,陶瓷鍋或耐熱玻璃鍋屬于絕緣材料,里面不會(huì)產(chǎn)生渦流。故D錯(cuò)誤;
故選:A。
【點(diǎn)評(píng)】本題要求學(xué)生根據(jù)題文的信息解答,考查了學(xué)生接受信息的能力,掌握電磁爐的應(yīng)用及工作原理。
14.(黃陵縣校級(jí)月考)電磁爐是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生的渦流,使鍋體發(fā)熱從而加熱食物.下列相關(guān)的說法中正確的是( ?。?br />
A.電磁爐中通入電壓足夠高的直流電也能正常工作
B.鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān)
C.金屬或環(huán)保絕緣材料制成的鍋體都可以利用電磁爐來烹飪食物
D.電磁爐的上表面一般都用金屬材料制成,以加快熱傳遞、減少熱損耗
【分析】電磁爐是利用感應(yīng)電流使鍋體發(fā)熱而工作的;由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與磁通量的變化率成正比,與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān);鍋體只能使用鐵磁性材料.
【解答】解:A、直流電不能產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),在鍋體中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,電磁爐不能使用直流電,故A錯(cuò)誤;
B、根據(jù)電磁感應(yīng)規(guī)律可知,鍋體中渦流的強(qiáng)弱與磁場(chǎng)變化的頻率有關(guān),故B正確;
C、鍋體只能用鐵磁性導(dǎo)體材料才能發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行加熱,故不能使用絕緣材料制作鍋體,故C錯(cuò)誤;
D、電磁爐的上表面如果用金屬材料制成,則在使用電磁爐時(shí)上表面材料發(fā)生電磁感應(yīng)會(huì)損失電能,所以電磁爐上表面要用絕緣材料制作,故D錯(cuò)誤;
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題從常用的電器電磁爐入手,考查其原理和工作情況,電磁爐是利用電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)的完美結(jié)合體,它的鍋具必須含磁性材料,最常見的是不銹鋼鍋.
15.(江蘇模擬)四川三星堆新發(fā)現(xiàn)6個(gè)祭祀坑。挖掘之前考古人員用圖示金屬探測(cè)器在地面上進(jìn)行探測(cè)定位,探測(cè)器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),在地下的被測(cè)金屬物中感應(yīng)出電流,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)又影響線圈中的電流,使探測(cè)器發(fā)出警報(bào),則( )
A.發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是恒定磁場(chǎng)
B.被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的電流是恒定電流
C.探測(cè)的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強(qiáng)弱無關(guān)
D.探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào)
【分析】明確探測(cè)器原理,探測(cè)器中的發(fā)射線圈通以交變電流,被測(cè)金屬物中產(chǎn)生的是交變電流,物品只要是金屬就會(huì)被探測(cè)到,從而即可一一求解。
【解答】解:A、探測(cè)器中的發(fā)射線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),在地下的被測(cè)金屬物中感應(yīng)出電流,所以發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的磁場(chǎng),故A錯(cuò)誤;
B、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)又影響線圈中的電流,說明感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的,在線圈中又產(chǎn)生了感應(yīng)電流,從而發(fā)出警報(bào),故B錯(cuò)誤;
C、探測(cè)的最大深度與發(fā)射線圈中的電流強(qiáng)弱有關(guān)。發(fā)射線圈中的電流越強(qiáng),其產(chǎn)生的磁場(chǎng)也越強(qiáng),其探測(cè)的深度越就越深,故C錯(cuò)誤;
D、因?yàn)樘綔y(cè)器產(chǎn)生的磁場(chǎng)是變化的,所以探測(cè)器與被測(cè)金屬物相對(duì)靜止時(shí)也能發(fā)出警報(bào),故D正確。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電磁感應(yīng)在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用,理解金屬探測(cè)器的原理是解題的關(guān)鍵,注意恒定直流與交變電流的區(qū)別。
16.(豐臺(tái)區(qū)校級(jí)期末)關(guān)于渦流,下列說法中錯(cuò)誤是( ?。?br />
A.真空冶煉爐是利用渦流來熔化金屬的裝置
B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的
C.阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)
D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流
【分析】線圈中的電流做周期性的變化,在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流看起來像水中的漩渦,所以叫做渦流。渦流會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生大量的熱量。
【解答】解:A、用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐,爐外有線圈,線圈中通入反復(fù)變化的電流,爐內(nèi)的金屬中產(chǎn)生渦流,渦流產(chǎn)生的熱量使金屬熔化,所以A正確;
B、家用電磁爐鍋體通的是交流電,交流電產(chǎn)生的是變化的磁場(chǎng),不是恒定的磁場(chǎng),故B錯(cuò)誤;
C、阻尼擺的鋁盤以一定相對(duì)速度旋轉(zhuǎn)掠過磁場(chǎng)時(shí)在鋁盤內(nèi)會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從而產(chǎn)生感應(yīng)電流,因鋁盤有電阻電流做功,消耗機(jī)械能,因此產(chǎn)生阻礙鋁盤旋轉(zhuǎn)的阻尼作用,故C正確;
D、用絕緣的硅鋼片做鐵芯,是為了減小渦流,減小能量損失,故D正確。
本題選錯(cuò)誤的,
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】掌握渦流的原理及應(yīng)用與防止:真空冶煉爐,硅鋼片鐵心,金屬探測(cè)器,電磁灶等。注意電磁爐是利用電流的熱效應(yīng)和磁效應(yīng)的完美結(jié)合體,它的鍋具必須含磁性材料,最常見的是不銹鋼鍋。
17.(秀嶼區(qū)校級(jí)月考)對(duì)于日光燈的下列說法中正確的是( )
A.啟動(dòng)器在日光燈啟動(dòng)過程中起接通電路并提供瞬時(shí)高壓的作用
B.啟動(dòng)器在日光燈正常工作過程中起降壓限流作用
C.日光燈發(fā)光原理同白熾燈一樣,都是由燈絲產(chǎn)生足夠熱量時(shí)發(fā)光的
D.啟動(dòng)器只在日光燈啟動(dòng)時(shí)起暫時(shí)接通電路的作用,而鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)時(shí)起提供瞬時(shí)高壓的作用
【分析】電路接通后,啟輝器中的氖氣停止放電(啟輝器分壓少、輝光放電無法進(jìn)行,不工作),U形片冷卻收縮,兩個(gè)觸片分離;而鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,在正常工作時(shí)起降壓限流作用
【解答】解:AD、啟動(dòng)器是在日光燈啟動(dòng)過程中起接通電路的作用,鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,故A錯(cuò)誤,D正確;
B、鎮(zhèn)流器在啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生瞬時(shí)高壓,在正常工作時(shí)起降壓限流作用,故B錯(cuò)誤;
C、日光燈發(fā)光原理同白熾燈不一樣,日光燈是由燈絲產(chǎn)生足夠熱量時(shí)發(fā)光的,而日光燈燈管內(nèi)充有微量的惰性氣體(如:氬)和稀薄的汞蒸氣,兩個(gè)燈絲之間的氣體導(dǎo)電時(shí)發(fā)出紫外線,使涂在管壁上的,故C錯(cuò)誤。
故選:D。
【點(diǎn)評(píng)】日光燈正常發(fā)光后。由于交流電不斷通過鎮(zhèn)流器的線圈,線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),自感電動(dòng)勢(shì)阻礙線圈中的電流變化,這時(shí)鎮(zhèn)流器起降壓限流的作用,使電流穩(wěn)定在燈管的額定電流范圍內(nèi),燈管兩端電壓也穩(wěn)定在額定工作電壓范圍內(nèi)。由于這個(gè)電壓低于啟輝器的電離電壓,所以并聯(lián)在兩端的啟輝器也就不再起作用了。
18.(東至縣校級(jí)期中)如圖所示燈LA,LB完全相同,帶鐵芯的線圈L的電阻可忽略。則( )
A.S閉合瞬間,LA,LB都不立即亮
B.S閉合瞬間,LA不亮,LB立即亮
C.S閉合的瞬間,LA,LB同時(shí)發(fā)光,接著LA變暗,LB更亮,最后LA熄滅
D.穩(wěn)定后再斷開S的瞬間,LB熄滅,LA比LB(原先亮度)更亮
【分析】線圈總是阻礙電流的變化。線圈中的電流增大時(shí),產(chǎn)生自感電流的方向與原電流的方向相反,抑制增大;線圈中的電流減小時(shí),產(chǎn)生自感電流的方向更原電流的方向相同,抑制減小,并與燈泡A構(gòu)成電路回路。
【解答】解:ABC、S閉合瞬間,電壓同時(shí)加在兩個(gè)燈上,所以L1、L2同時(shí)發(fā)光;線圈中電流緩慢增加,穩(wěn)定后電燈L1被短路,故L2燈更亮,L1熄滅,故AB錯(cuò)誤,C正確;
D、穩(wěn)定后再斷開S的瞬間,B燈立即熄滅,但由于線圈的電流減小,導(dǎo)致線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)從而阻礙電流的減小,所以A燈亮一下再慢慢熄滅,但不會(huì)比L2穩(wěn)定時(shí)亮度更亮,故D錯(cuò)誤;
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】線圈中電流變化時(shí),線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);線圈電流增加,相當(dāng)于一個(gè)瞬間電源接入電路,線圈左端是電源正極。當(dāng)電流減小時(shí),相當(dāng)于一個(gè)電源,線圈右端是電源正極。
19.(倉山區(qū)校級(jí)期末)如圖所示的電路中,A和B是兩個(gè)完全相同的小燈泡,L是一個(gè)自感系數(shù)很大、直流電阻很小的電感線圈.當(dāng)S閉合與斷開的瞬時(shí),對(duì)A、B的發(fā)光情況判斷正確的是( ?。?br />
A.S閉合的瞬時(shí),A、B同時(shí)發(fā)光,且一樣亮
B.S閉合的瞬時(shí),B發(fā)光,A逐漸變亮
C.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后再斷開,A、B立即熄滅
D.S閉合足夠長(zhǎng)時(shí)間后再斷開,B閃亮一下再熄滅
【分析】閉合開關(guān)的瞬間,通過L的電流增大,產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),根據(jù)楞次定律分析電流的變化,判斷通過兩燈電流的關(guān)系.待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān),線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),分析通過兩燈的電流關(guān)系,判斷兩燈是否同時(shí)熄滅.
【解答】解:A、當(dāng)S閉合時(shí),電路產(chǎn)生通電自感,會(huì)使A燈逐漸變亮而B燈立即亮。故A錯(cuò)誤,B正確;
C、穩(wěn)定后AB電流相等,當(dāng)S斷開時(shí),會(huì)產(chǎn)生斷電自感,此時(shí)A、B會(huì)逐漸熄滅,由于電流將從原來的數(shù)值逐漸減小,所以B不會(huì)閃亮。故C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。
故選:B。
【點(diǎn)評(píng)】當(dāng)通過線圈本身的電流變化時(shí),線圈中會(huì)產(chǎn)生自感現(xiàn)象,這是一種特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,可運(yùn)用楞次定律分析自感電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的影響.
20.(浙江模擬)如圖是漏電保護(hù)器的部分電路圖,由金屬環(huán)、線圈、控制器組成,其工作原理是控制器探測(cè)到線圈中有電流時(shí)會(huì)把入戶線斷開,即稱電路跳閘。下列有關(guān)漏電保護(hù)器的說法正確的是( ?。?br />
A.當(dāng)接負(fù)載的電線中電流均勻變化時(shí),繞在鐵芯上的線圈中有穩(wěn)定的電流
B.當(dāng)接負(fù)載的電線短路或電流超過額定值時(shí),漏電保護(hù)器會(huì)發(fā)出信號(hào)使電路跳閘
C.只有當(dāng)接負(fù)載的電線漏電時(shí),繞在鐵芯上的線圈中才會(huì)有電流通過
D.當(dāng)接負(fù)載的電線中電流不穩(wěn)定時(shí),漏電保護(hù)器會(huì)發(fā)出信號(hào)使電路跳閘
【分析】根據(jù)漏電保護(hù)器的工作原理,只有漏電時(shí)才工作,是這道題的入手點(diǎn)。
【解答】解;C,因?yàn)橥ㄟ^金屬環(huán)的兩根導(dǎo)線電流方向相反,引起的磁通量為零,不管兩根導(dǎo)線的電流如何變化,兩根導(dǎo)線一起引起的磁通量為零,所以漏電保護(hù)器工作原理是當(dāng)零線和火線中的電流大小不同是就會(huì)自動(dòng)斷開電路,起到安全保護(hù)的作用,所以只有當(dāng)負(fù)載的電線漏電是,繞在鐵芯上的線圈中才會(huì)有電流通過,故C正確,ABC,錯(cuò)誤。
故選:C。
【點(diǎn)評(píng)】從漏電保護(hù)器的工作圖分析漏電的原理是什么,不要被選項(xiàng)左右。
二.多選題(共9小題)
21.下面關(guān)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的說法中,正確的是( ?。?br />
A.在一個(gè)電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
B.在一個(gè)電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),一定存在感應(yīng)電流
C.在某一電路中磁通量的改變?cè)酱?,電路中的感?yīng)電動(dòng)勢(shì)也就越大
D.如果某一個(gè)電路中雖然磁通量的改變不大,但發(fā)生這種改變的時(shí)間極短,電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也會(huì)很大
【分析】當(dāng)穿過電路的磁通量發(fā)生變化時(shí),線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),如果電路閉合,還會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與什么因素有關(guān)。
【解答】解:A、感應(yīng)電流是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的,在一個(gè)電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,一定存在感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),故A正確;
B、在一個(gè)電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),若電路不閉合,則沒有感應(yīng)電流,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量的變化率成正比,磁通量的改變?cè)酱?,磁通量的變化率不一定越大,則電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不一定越大,還與磁通量變化所用時(shí)間有關(guān),故C錯(cuò)誤;
D、磁通量的改變不大,但發(fā)生這種改變的時(shí)間極短,磁通量的變化率很大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也會(huì)很大,故D正確。
故選:AD。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要掌握法拉第電磁感應(yīng)定律,知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率有關(guān)。判斷電路中能否產(chǎn)生感應(yīng)電流,應(yīng)把握兩點(diǎn):一是要有閉合回路;二是回路中的磁通量要發(fā)生變化。
22.(杭州期末)如圖所示,圖甲為一臺(tái)小型發(fā)電機(jī)示意圖,線圈匝數(shù)為10匝,內(nèi)阻為1Ω,產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,外接燈泡電阻為10Ω,則( ?。?br />
A.1s內(nèi)通過燈泡的電流方向改變了50次
B.燈泡的功率為40W
C.1s內(nèi)通過燈泡的電荷量為2C
D.穿過線圈的磁通量最大值為Wb
【分析】由甲圖知電壓峰值、周期,從而求電壓有效值、角速度和頻率,交流電每周期方向改變兩次,電壓表測(cè)量的是路端電壓,在圖示位置磁通量為零。
【解答】解:A、由圖乙可知交變電流的周期為T=0.02s,故1s內(nèi)有50個(gè)周期,而交流電在一個(gè)周期內(nèi)電流方向改變2次,故1s的時(shí)間內(nèi)電流方向改變100次,故A錯(cuò)誤;
B、由圖象知:,所以EV=22V,根據(jù)閉合電路歐姆定律得出流過電路的電流為:,燈泡的功率為:P=I2R=22×10W=40W,故B正確;
C、1s內(nèi)轉(zhuǎn)過了50個(gè)周期,產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:,在 s內(nèi)流過的電荷量為:q;
產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為:Em=nBSω,
角速度ω;
1s內(nèi)流過的電量Q=50×4q,
解得:電量QC,故C錯(cuò)誤;
D、根據(jù)Em=nBSω=n?mω,得出磁通量的最大值為:,故D正確。
故選:BD。
【點(diǎn)評(píng)】交流電的電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)等等物理量都隨時(shí)間作周期性變化,求解交流電的焦耳熱、電功、電功率時(shí)要用交流電的有效值,求電量時(shí)要用平均值。
23.(八模擬)如圖所示,虛線上方空間都存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),導(dǎo)線板為直角扇形。導(dǎo)線框垂直紙面軸O在紙面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)方向如箭頭所示,轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T。從線框處于圖示位置時(shí)開始計(jì)時(shí),磁通量φ、磁通量變化量△φ、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和產(chǎn)生的感應(yīng)電流i隨時(shí)間t的變化規(guī)律符合題意的是( ?。?br />
A.
B.
C.
D.
【分析】線框圓心角90°,轉(zhuǎn)一圈一個(gè)周期,以每段四分之一周期分段分析,第二個(gè)進(jìn)場(chǎng)過程,磁通量均勻增大,第三個(gè)全部在磁場(chǎng)中磁通量不變,第四個(gè)出磁場(chǎng)過程,磁通量均勻減小,應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律和歐姆定律得到結(jié)果。注意題中沒有規(guī)定正方向。
【解答】解:導(dǎo)線框逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),由圖示位置轉(zhuǎn)動(dòng)一周的時(shí)間為周期T,則
D、從~時(shí)間內(nèi)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程,磁通量φ均勻增加,即不變,則磁通量變化量△φ隨時(shí)間不變,由電磁感應(yīng)定律E=n知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E恒定,由歐姆定律i知,感應(yīng)電流i恒定不變,故D錯(cuò)誤;
A、從~ 時(shí)間內(nèi)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)的過程,磁通量φ最大(不為零)保持不變,即0,則磁通量變化量△φ=0、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和產(chǎn)生的感應(yīng)電流i均為零,故A錯(cuò)誤;
BC、從~T時(shí)間內(nèi)線框出磁場(chǎng)的過程,磁通量φ均勻減小,即不變,則磁通量變化量△φ隨時(shí)間不變、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和產(chǎn)生的感應(yīng)電流i均恒定,由楞次定律可知,此過程產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生的感應(yīng)電流均與~時(shí)間進(jìn)入磁場(chǎng)過程的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反,題中沒有規(guī)定正方向,故BC正確。
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律與圖象結(jié)合的問題,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)φ﹣t圖象的斜率,電阻一定,感應(yīng)電流與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)一樣變化,注意圖象中的方向問題,比如本題進(jìn)出磁場(chǎng)電動(dòng)勢(shì)和電流是反向的,方向總是易錯(cuò)點(diǎn)。
24.(浙江期中)下列哪項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用原理與電磁感應(yīng)現(xiàn)象有關(guān)( )
A.復(fù)印機(jī)
B.電視機(jī)顯像管
C.手機(jī)無線充電
D.金屬探測(cè)器
【分析】電磁感應(yīng)的現(xiàn)象是穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應(yīng)電流,明確各儀器的工作原理即可明確是否應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
【解答】解:A、復(fù)印機(jī)是在光導(dǎo)體沒有受光照的狀態(tài)下進(jìn)行充電,使其表面帶上電荷,使原稿圖象成像在光導(dǎo)體上,光導(dǎo)體表面的電荷通過基體的接地消失,從而形成了靜電潛像,通過靜電原理,將光導(dǎo)體表面的墨粉圖象轉(zhuǎn)印到復(fù)印紙表面,與靜電感應(yīng)無關(guān),故A錯(cuò)誤;
B、電視顯像管都是帶電粒子在磁場(chǎng)中的受力,不是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;
C、手機(jī)無線充電,由送電線圈和受電線圈組成,充電板接入交流電源,充電板內(nèi)的送電線圈可產(chǎn)生交變磁場(chǎng),從而使手機(jī)內(nèi)的受電線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C正確;
D、金屬探測(cè)器探是通過物體上產(chǎn)生渦流而使報(bào)警器發(fā)出報(bào)警,屬于電磁感應(yīng)的應(yīng)用,故D正確。
故選:CD。
【點(diǎn)評(píng)】本題以現(xiàn)代科技的應(yīng)用為情景載體,考查了電磁感應(yīng)現(xiàn)象在實(shí)際問題中的應(yīng)用,要求學(xué)生能夠熟練應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決實(shí)際問題,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。
25.(番禺區(qū)校級(jí)期中)電磁感應(yīng)現(xiàn)象在科技和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說法正確的是( ?。?br />
A.圖中利用了發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感現(xiàn)象構(gòu)成變壓器,從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)充電
B.圖中給電磁爐接通交變電流,可以在鍋底產(chǎn)生渦流,給鍋中食物加熱
C.圖中如果線圈B不閉合,S斷開將不會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效果
D.圖中給電子感應(yīng)加速器通以恒定電流時(shí),被加速的電子獲得恒定的加速度
【分析】明確電磁感應(yīng)的應(yīng)用,知道手機(jī)無線充電的原理實(shí)質(zhì)上是構(gòu)成了變壓器,變壓器的工作原理是互感,是一種電磁感應(yīng)原理。電磁爐應(yīng)通以交變電流。延時(shí)繼電器是利用電磁感應(yīng)原理。電子感應(yīng)加速器能只能通以恒定頻率的交變電流才能正常工作。
【解答】解:A、電流流過發(fā)射線圈會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),當(dāng)接收線圈靠近該變化的磁場(chǎng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流給手機(jī)充電,即利用發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感現(xiàn)象構(gòu)成變壓器,從而實(shí)現(xiàn)手機(jī)充電,故A正確;
B、圖中給電磁爐接通交變電流時(shí),電流會(huì)產(chǎn)生交變的磁場(chǎng),從而在鍋底產(chǎn)生渦流,給鍋中食物加熱,故B正確;
C、如果線圈不閉合,則B線圈中會(huì)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象,但不產(chǎn)生感應(yīng)電流,故不會(huì)產(chǎn)生延時(shí)效果,故C正確;
D、給電子感應(yīng)加速器通以恒定電流時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)不變,即磁通量不變,則不會(huì)產(chǎn)生感生電場(chǎng),則不能加速電子,故D錯(cuò)誤。
故選:ABC。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵要理解各種裝置的工作原理,要掌握電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件,來分析其工作原理。
26.(菏澤期中)電磁灶是利用電磁感應(yīng)原理加熱的一種新型灶具,下列對(duì)電磁灶的相關(guān)說法中正確的是( )
A.加熱用鍋體其材料可采用陶瓷
B.鍋體中的渦流是由恒定的磁場(chǎng)產(chǎn)生的
C.鍋體中的渦流是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的
D.提高磁場(chǎng)變化的頻率,可提高電磁灶的加熱效果
【分析】電磁灶是利用電磁感應(yīng)原理制成的;通過放在磁場(chǎng)里的金屬鍋體發(fā)生電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生熱量.增大磁場(chǎng)頻率可以提高加熱的效果.
【解答】解:A、根據(jù)電磁灶原理可知,加熱用的鍋體只能采用金屬導(dǎo)體;故A錯(cuò)誤;
B、要想產(chǎn)生渦流,必須是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的,一般采用交變電流產(chǎn)生的磁場(chǎng);故B錯(cuò)誤,C正確;
D、由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,提高磁場(chǎng)變化的頻率可以增大電動(dòng)勢(shì),從而提高加熱效果;故D正確;
故選:CD。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁灶原理,要注意明確電磁感應(yīng)在電磁灶中的應(yīng)用,根據(jù)電磁感應(yīng)分析如何提高加熱效果.
27.(陽泉期末)根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷下列哪些是對(duì)渦流的應(yīng)用( )
A.電磁爐 B.微波爐
C.冶煉金屬的感應(yīng)爐 D.變壓器的硅鋼片鐵芯
【分析】電流做周期性的變化,在附近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流看起來像水中的漩渦,所以叫做渦流.渦流會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生大量的熱量.
【解答】解:A、電磁爐是利用渦流的熱效應(yīng)工作的,故A正確;
B、由微波爐的工作原理可知,利用微波使水分子產(chǎn)生高頻振蕩,并摩擦,產(chǎn)生大量的熱量,達(dá)到運(yùn)動(dòng)加熱或烹飪食物的目的,故B錯(cuò)誤;
C、冶金金屬的感應(yīng)爐線圈中的電流做周期性變化,在冶煉爐中產(chǎn)生渦流,從而產(chǎn)生大量的熱量。故C正確;
D、變壓器的硅鋼片鐵芯是為了減小渦流,故D錯(cuò)誤;
故選:AC。
【點(diǎn)評(píng)】掌握渦流的原理及應(yīng)用與防止:真空冶煉爐,硅鋼片鐵心,金屬探測(cè)器,電磁灶等.
28.(射洪縣校級(jí)月考)下列說法中正確的是( ?。?br />
A.樓道里的燈只有天黑且出現(xiàn)聲音時(shí)才亮,說明它的控制電路中只有聲傳感器
B.日光燈在正常發(fā)光時(shí),啟動(dòng)器中的動(dòng)觸片與靜觸片是分開的
C.真空冶煉爐、電磁爐利用渦流的熱效應(yīng)來加熱物體
D.發(fā)光二極管是一種傳感器
【分析】日光燈原理:當(dāng)開關(guān)接通220伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離,產(chǎn)生輝光放電.輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹,兩極接觸.電流通過鎮(zhèn)流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構(gòu)成通路.燈絲很快被電流加熱,發(fā)射出大量電子.雙金屬片自動(dòng)復(fù)位,兩極斷開.在兩極斷開的瞬間,電路電流突然切斷,鎮(zhèn)流器產(chǎn)生很大的自感電動(dòng)勢(shì),與電源電壓疊加后作用于管兩端.燈絲受熱時(shí)發(fā)射出來的大量電子,在燈管兩端高電壓作用下,以極大的速度由低電勢(shì)端向高電勢(shì)端運(yùn)動(dòng).在加速運(yùn)動(dòng)的過程中,碰撞管內(nèi)氬氣分子,使之迅速電離.在紫外線的激發(fā)下,管壁內(nèi)的熒光粉發(fā)出近乎白色的可見光.
【解答】解:A、樓道里的燈只有天黑且出現(xiàn)聲音時(shí)才亮,說明它的控制電路中有聲傳感器和光傳感器,故A錯(cuò)誤;
B、日光燈正常發(fā)光時(shí),啟動(dòng)器的靜觸片和動(dòng)觸片斷開的,故B正確;
C、真空冶煉爐外中的線圈通有高頻電流,從而在線圈中產(chǎn)生很強(qiáng)的變化的電磁場(chǎng),最終導(dǎo)致爐內(nèi)金屬產(chǎn)生渦流,使其達(dá)到很高的溫度。
電磁爐又被稱為電磁灶,其原理是磁場(chǎng)感應(yīng)渦流加熱,即利用交變電流通過線圈產(chǎn)生交變磁場(chǎng),從而使金屬鍋?zhàn)陨懋a(chǎn)生無數(shù)小渦流而直接加熱于鍋內(nèi)的食物。
故二者都是利用渦流的熱效應(yīng),C正確;
D、發(fā)光二極管不是傳感器,故D錯(cuò)誤;
故選:BC。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電磁爐的工作原理,是渦流利用的典例,基礎(chǔ)題.
29.(西城區(qū)期末)如圖所示,L是自感系數(shù)很大的線圈,但其自身的電阻幾乎為0。A和B是兩個(gè)相同的小燈泡。則( ?。?br />
A.當(dāng)開關(guān)S突然閉合時(shí),A燈泡馬上亮,B燈泡逐漸亮
B.當(dāng)開關(guān)S突然閉合時(shí),A、B燈泡均馬上亮,之后B燈泡逐漸熄滅,A燈泡變得更亮
C.當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí),A燈泡逐漸熄滅,B燈泡閃亮之后再熄滅
D.當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時(shí),A燈泡馬上熄滅,B燈泡閃亮之后再熄滅
【分析】閉合S瞬間,A、B同時(shí)亮,隨著L中電流增大,線圈L直流電阻可忽略不計(jì),分流作用增大,A逐漸被短路,總電阻減小,再由歐姆定律分析B燈亮度的變化。斷開S,B燈立即熄滅,線圈中電流,根據(jù)楞次定律判斷A燈亮度如何變化。
【解答】解:AB、剛閉合S時(shí),電源的電壓同時(shí)加到兩燈上,A、B同時(shí)亮,隨著L中電流增大,由于線圈L直流電阻可忽略不計(jì),分流作用增大,B逐漸被短路直到熄滅,外電路總電阻減小,總電流增大,A燈更亮,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD、穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S后,燈泡B與線圈L構(gòu)成閉合自感回路,燈泡B由暗變亮再逐漸熄滅,燈泡A立即熄滅,故C錯(cuò)誤,D正確。
故選:BD。
【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于通電與斷電的自感現(xiàn)象,它們是特殊的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,可用楞次定律分析發(fā)生的現(xiàn)象。
三.填空題(共9小題)
30.(蕪湖期中)在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與 磁通量的變化率 成正比。最早發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是 法拉第 。
【分析】根據(jù)物理學(xué)史和常識(shí)解答,記住著名物理學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可。
【解答】解:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與磁通量的變化率成正比。最早發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是法拉第。
故答案為:磁通量的變化率;法拉第。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查物理學(xué)史,是常識(shí)性問題,對(duì)于物理學(xué)上重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明、著名理論要加強(qiáng)記憶,這也是考試內(nèi)容之一。
31.(高港區(qū)學(xué)業(yè)考試)某線圈共200匝,1s時(shí)磁通量為0.5Wb,1.2s時(shí)增加為0.6Wb,則這段時(shí)間內(nèi)線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 100V 。
【分析】明確磁通量的變化率,再根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n 求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。
【解答】解:0.2s內(nèi)磁通量的變化量為:△Φ=Φ﹣Φ′=0.6﹣0.5=0.1Wb;
由法拉第電磁感應(yīng)定律得:E=n200100V;
故答案為:100V。
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與磁通量的變化率成正比,會(huì)運(yùn)用法拉第電磁感應(yīng)定律求解。
32.(東區(qū)校級(jí)期中)一架飛機(jī)以900km/h的速度在北半球某處沿水平方向飛行,該處地磁場(chǎng)的豎直向下分量為0.5×10﹣4T,飛機(jī)的機(jī)翼長(zhǎng)為48m,機(jī)翼兩端間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 0.6 V,在飛機(jī)上的飛行員看來 左?。ㄟx填左或右)側(cè)機(jī)翼末端的電勢(shì)高.
【分析】機(jī)翼兩端間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由公式E=BLv求解,B是地磁場(chǎng)的豎直向下分量.根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向,即可判斷機(jī)翼末端兩側(cè)電勢(shì)的高低.
【解答】解:飛機(jī)的速度為v=900km/h=250m/s
機(jī)翼兩端間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:E=BLv=0.5×10﹣4×48×250V=0.6V
根據(jù)右手定則判斷可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向從機(jī)翼右側(cè)指向左側(cè),左側(cè)相當(dāng)于電源的正極,電勢(shì)高.
故答案為:0.6,左
【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵掌握切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小公式,以及會(huì)運(yùn)用右手定則判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向.
33.(望城區(qū)校級(jí)期末)電動(dòng)機(jī)將 電 能轉(zhuǎn)化為 機(jī)械 能;發(fā)電機(jī)將 機(jī)械 能轉(zhuǎn)化為 電 能.
【分析】要判斷電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和熱機(jī)涉及到的能量轉(zhuǎn)化,主要看它消耗什么能量,產(chǎn)生什么能量;明確能量轉(zhuǎn)化的方向以及用電器的工作原理.
【解答】解:電動(dòng)機(jī)是要消耗電能的,通過電動(dòng)機(jī)將消耗的電能轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能;
發(fā)電機(jī)是要產(chǎn)生電能,通過發(fā)電機(jī)將在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)線圈的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;
故答案為:電,機(jī)械,機(jī)械,電
【點(diǎn)評(píng)】能量轉(zhuǎn)化的判斷是中考必考的一個(gè)知識(shí)點(diǎn),判斷能量轉(zhuǎn)化主要看消耗了什么能量,產(chǎn)生了什么能量,消耗的能量轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生的能量;
電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)在生活中的應(yīng)用比較廣泛,要了解其原理.
34.(景洪市校級(jí)期中)隨著我國(guó)人民生活水平的不斷提高,家庭中使用的電器越來越多,電飯煲主要利用了電流的 熱 效應(yīng),電磁鐵主要利用了電流的 磁 效應(yīng).由于電流的熱效應(yīng),輸電過程中有能量損失,為了減小損耗,要采用 高壓 輸電.
【分析】電流流過導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體要發(fā)熱,這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng).發(fā)生電流的熱效應(yīng)時(shí),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng).電磁鐵就是利用電流產(chǎn)生磁場(chǎng)來工作的.
由功率的變形公式I可知,輸電功率P一定時(shí),輸電電壓U越大,輸電電流I越??;由電功率公式P=I2R可知,輸電導(dǎo)線電阻R一定,輸電電流I越小,輸電導(dǎo)線上損失的功率越小.
【解答】解:電流流過導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體要發(fā)熱,這種現(xiàn)象是電流的熱效應(yīng).電飯煲工作時(shí)發(fā)生電流的熱效應(yīng),電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象稱為電流的磁效應(yīng).電磁鐵就是利用電流產(chǎn)生磁場(chǎng)來工作的.
當(dāng)輸電功率P一定時(shí),輸電電壓U越大,由I可知輸電電流越?。惠旊妼?dǎo)線電阻R一定,由P損=I2RR可知,輸電功率P一定,輸電電壓U越大,輸電電流I越小,輸電線損失的功率P損越小,導(dǎo)線損失的功率越小,從而導(dǎo)線損失的電能越?。?br />
故答案為:熱,磁,高壓.
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)電流的各種效應(yīng)的了解和掌握,是一道基礎(chǔ)題.
35.(金臺(tái)區(qū)期末)微波爐的加熱原理是:微波遇到食物中的 水(極性) 分子時(shí),會(huì)產(chǎn)生微波效應(yīng),將電磁能轉(zhuǎn)化為電能。
【分析】食品中總是含有一定量的水分,微波輻射到食品上時(shí),而水是由極性分子(分子的正負(fù)電荷中心,即使在外電場(chǎng)不存在時(shí)也是不重合的)組成的,這種極性分子的取向?qū)㈦S微波場(chǎng)而變動(dòng)。由于食品中水的極性分子的這種運(yùn)動(dòng),以及相鄰分子間的相互作用,產(chǎn)生了類似摩擦的現(xiàn)象,使水溫升高,因此,食品的溫度也就上升了。
【解答】解:微波爐的加熱原理是:微波遇到食物中的水分子(極性分子)時(shí),產(chǎn)生共振,由于食品中水的極性分子的這種運(yùn)動(dòng),以及相鄰分子間的相互作用,產(chǎn)生了類似摩擦的現(xiàn)象,使水溫升高,將電磁能轉(zhuǎn)化為電能
故答案為:水(極性)
【點(diǎn)評(píng)】本題考查微波爐的原理,要求學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中做好積累。
36.(宜秀區(qū)校級(jí)月考)渦流有熱效應(yīng),但沒有磁效應(yīng)?!??。▽?duì)的填A(yù),錯(cuò)的填B)
【分析】渦流既有熱效應(yīng)又有磁效應(yīng)。
【解答】解:渦流既有熱效應(yīng)又有磁效應(yīng),故應(yīng)該選B。
故答案為:B。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查渦流,要注重課本,強(qiáng)化記憶。
37.(南安市校級(jí)期中)傳統(tǒng)日光燈的電路如圖所示.認(rèn)真看圖分析后回答:
(1)在鎮(zhèn)流器被燒壞,出現(xiàn)斷路后,燈管兩端的燈絲 不會(huì)?。ㄌ睢皶?huì)”或“不會(huì)”)發(fā)光;
(2)在日光燈燈管的一端燈絲被燒斷后,整個(gè)電路將 沒有?。ㄌ睢叭杂小被颉皼]有”)電流;
(3)在日光燈正常工作時(shí),取下啟動(dòng)器,日光燈將 繼續(xù)?。ㄌ睢安辉佟被颉袄^續(xù)”)發(fā)光.
【分析】根據(jù)以下知識(shí)解答:日光燈啟動(dòng)時(shí),燈管兩端電壓應(yīng)高于電源電壓220V;日光燈正常工作時(shí),燈管兩端電壓應(yīng)低于電源電壓220V;鎮(zhèn)流器實(shí)際上是自感系數(shù)較大的自感線圈,當(dāng)通過它的電流變化時(shí),它能夠產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì).
【解答】解:(1)在鎮(zhèn)流器被燒壞,出現(xiàn)斷路后,日關(guān)燈啟動(dòng)時(shí),燈管兩端電壓為零,燈絲不會(huì)發(fā)光
(2)在日光燈燈管的一端燈絲被燒斷后,整個(gè)電路斷路,將沒有電流
(3)啟動(dòng)器僅在電路接通瞬間起作用,等到燈管內(nèi)氣體導(dǎo)電后,啟動(dòng)器所在支路斷開,故正常工作時(shí),取下啟動(dòng)器,日光燈將繼續(xù)工作
故答案為:不會(huì)、沒有、繼續(xù)
【點(diǎn)評(píng)】要確實(shí)明白日光燈的工作原理,知道啟動(dòng)器和鎮(zhèn)流器的作用,本題難度較小,由基本電路知識(shí)可以解答
38.(宜秀區(qū)校級(jí)月考)線圈中電流變化越快,線圈中的自感系數(shù)越大?!? (對(duì)的填A(yù),錯(cuò)的填B)
【分析】自感系數(shù)由線圈自身決定,與其它因素?zé)o關(guān).線圈越長(zhǎng)、單位長(zhǎng)度上匝數(shù)越多自感系數(shù)越大,有鐵芯比沒有鐵芯大得多.
【解答】解:線圈的自感系數(shù)與線圈的長(zhǎng)度、匝數(shù)以及是否有鐵芯等都有關(guān),與線圈中電流如何變化無關(guān),故該說法是錯(cuò)誤的。
故答案為:B
【點(diǎn)評(píng)】解答本題的關(guān)鍵是掌握影響線圈的自感系數(shù)因素,知道自感系數(shù)只與線圈本身的特性有關(guān).
四.實(shí)驗(yàn)題(共3小題)
39.(鎮(zhèn)原縣校級(jí)月考)如圖所示,導(dǎo)軌與一電容器的兩極板C、D連接,導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)ab棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí),帶正電的小球?qū)⑾颉 板靠近。
【分析】明確電路結(jié)構(gòu),根據(jù)左手定則分析ab中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向,從而確定兩極板上的電勢(shì)高低,明確小球的受力和運(yùn)動(dòng)情況。
【解答】解:ab棒向下做切割磁感線運(yùn)動(dòng),由右手定則得b端電勢(shì)高,所以D板帶正電,故帶正電的小球向C板靠近。
故答案為:C
【點(diǎn)評(píng)】本題考查導(dǎo)體切割磁感應(yīng)與電路的結(jié)合,要注意明確ab切割磁感線,故ab應(yīng)視為電源,電流在內(nèi)部由負(fù)極流向正極。
40.(東勝區(qū)校級(jí)期中)將玩具電動(dòng)機(jī)、電池、小電燈、開關(guān)用導(dǎo)線連接起來,如圖所示。剛閉合開關(guān)時(shí),小電燈發(fā)光,隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)得越來越快,小電燈的亮度逐漸 減弱??;當(dāng)轉(zhuǎn)速正常時(shí),小電燈的亮度穩(wěn)定不變,此時(shí)用手指輕輕捏住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸,使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速減慢,這時(shí)小電燈的亮度將 變亮 。
【分析】隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)得越來越快,電動(dòng)機(jī)所消耗的機(jī)械功率越來越大,所用的電壓也越來越大,小電燈能夠分到的電壓越來越少;捏住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸,電動(dòng)機(jī)消耗的功率大幅度減小,燈泡的功率會(huì)增大。
【解答】解:剛閉合開關(guān)時(shí),小電燈發(fā)光,隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)得越來越快,電動(dòng)機(jī)所消耗的機(jī)械功率越來越大,所用的電壓也越來越大,小電燈能夠分到的電壓越來越少,所以小電燈的亮度逐漸減弱;捏住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸,會(huì)將電動(dòng)機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,由非純電阻電路轉(zhuǎn)化為純電阻電路,電源輸出的所有功率都變?yōu)榫€圈電阻消耗的熱功率了,而加在其上的電壓不變,所以電流急劇上升,電動(dòng)機(jī)線圈大量發(fā)熱,此時(shí)電流變大,燈泡變亮。
故答案為:減弱; 變亮。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電路功率的計(jì)算。區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路是本題的關(guān)鍵。
41.(沙坪壩區(qū)校級(jí)月考)如圖所示是一演示實(shí)驗(yàn)的電路圖。圖中L是一帶鐵芯的線圈,A是一燈泡。起初,開關(guān)處于閉合狀態(tài),電路是接通的。現(xiàn)將開關(guān)斷開,則在開關(guān)斷開的瞬間,a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相比,φa?。肌ˇ誦(填“>”或“<”)。
【分析】線圈的特點(diǎn)是閉合時(shí)阻礙電流的增大,斷開時(shí)產(chǎn)生一自感電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于電源,與A組成閉合回路,L的右端電勢(shì)高。
【解答】解:在K斷開前,自感線圈L中有向右的電流,斷開K后瞬間,L的電流要減小,于是L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙自身電流的減小,但電流還是逐漸減小為零。原來跟L并聯(lián)的燈泡A,由于電源的斷開,向右的電流會(huì)立即消失。但此時(shí)它卻與L形成了串聯(lián)的回路,L中維持的正在減弱的電流恰好從燈泡A中流過,方向由b到a,即φa<φb。
故答案為:<;
【點(diǎn)評(píng)】做好本類題目的關(guān)鍵是弄清線圈與哪種電器相配,結(jié)合線圈特點(diǎn)分析新組成的閉合回路的電流流向。
五.計(jì)算題(共3小題)
42.(臨沂期中)如圖甲所示,一圓形金屬線圈,面積為S=0.5m2,匝數(shù)n=100,阻值為r=1Ω,線圈與阻值R=9Ω的電阻、電容C=1F的電容器組成閉合回路。在線圈中存在垂直于線圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示,導(dǎo)線電阻不計(jì)。求:
(1)電阻R中電流的方向;
(2)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab;
(3)電容器C所帶的電量Q。
【分析】(1)由楞次定律和右手定則判斷電流方向;
(2)由法拉第電磁感應(yīng)第定律求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),由歐姆定律求感應(yīng)電流及a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;
(3)由Q=CU求電容器C所帶的電量。
【解答】解:(1)由楞次定律和右手定則可知,電阻R中電流的方向?yàn)椋簭腶到b;
(2)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知:E1000.5V=5V,
由歐姆定律可知,流過電路的電流:IA=0.5A
則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=IR=0.5×9V=4.5V
(3)電容器C兩端的電壓U=Uab=4.5V,所帶的電荷量Q=CU=1×4.5C=4.5C
答:
(1)電阻R中電流的方向?yàn)閺腶到b;
(2)a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab為4.5V;
(3)電容器C所帶的電量Q為4.5C。
【點(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)與電路的綜合,關(guān)鍵要運(yùn)用楞次定律和右手定則來判定感應(yīng)電流方向,由法拉第電磁感應(yīng)定律來求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小。
43.(海淀區(qū)模擬)如圖甲所示,一個(gè)圓形線圈的匝數(shù)n=1000匝,線圈面積S=300cm2,線圈的電阻r=1Ω,線圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻,線圈處在有一方向垂直線圈平面向里的圓形磁場(chǎng)中,圓形磁場(chǎng)的面積S0=200cm2,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。求:
(1)流經(jīng)電阻R的電流方向;
(2)線圈在前4秒內(nèi)的磁通量變化量;
(3)電阻R兩端的電壓和線圈電阻r消耗的功率。
【分析】(1)根據(jù)楞次定律判斷電流方向;
(2)根據(jù)磁通量的公式,即可求出磁通量的變化量;
(3)根據(jù)電功率表達(dá)式,即可求解。
【解答】解:(1)磁場(chǎng)增大,根據(jù)楞次定律判斷線圈電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,故流經(jīng)R的電流方向?yàn)橄蛏稀?br />
(2)線圈在前4秒內(nèi)的磁通量變化量:ΔΦ=Φ4﹣Φ0=B4S﹣B0S=(0.4﹣0.2)×200×10﹣4Wb=4×10﹣3Wb
(3)根據(jù)電磁感應(yīng)定律:E=n1000V=1V
根據(jù)電壓與電阻的規(guī)律可得:UR0.8V
線圈電阻r消耗的功率:Pr0.04W
答:(1)流經(jīng)電阻R的電流方向向上
(2)線圈在前4秒內(nèi)的磁通量變化量為4×10﹣3Wb
(3)電阻R兩端的電壓為0.8V,線圈電阻r消耗的功率為0.04W。
【點(diǎn)評(píng)】考查磁通量的公式、法拉第電磁感應(yīng)定律、電功率的表達(dá)式與閉合電路歐姆定律等規(guī)律的應(yīng)用,注意圖象的信息提取。
44.(盱眙縣校級(jí)月考)如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T,方向垂直于紙面向里。當(dāng)金屬棒ab沿光滑導(dǎo)軌水平向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)。已知v=5m/s,電阻R=0.4Ω,導(dǎo)軌間的距離L=0.4m,導(dǎo)軌電阻不計(jì),金屬棒的電阻r=0.1Ω。求:
(1)金屬棒ab中電流的方向;
(2)電阻R上通過的電流。
【分析】(1)由右手定則可以判斷出電流的方向;
(2)由E=BLv求出切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì),再由閉合電路歐姆定律求出R中的電流。
【解答】解:(1)導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng),根據(jù)右手定則可知,金屬棒中的電流方向?yàn)椋篴→b;
(2)根據(jù)E=BLv可得,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=0.5×0.4×5V=1V;
由閉合電路歐姆定律可得,流過R中的電流IA=2A。
答:(1)金屬棒ab中電流的方向?yàn)椋篴→b;
(2)電阻R上通過的電流為2A。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了判斷感應(yīng)電流的大小和方向,應(yīng)用右手定則、E=BLv以及閉合電路歐姆定律即可正確解題。
這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升講義C法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流 提升版(含解析),共44頁。試卷主要包含了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),法拉第電磁感應(yīng)定律等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)分層提升講義B法拉第電磁感應(yīng)定律、自感和渦流 中檔版(含解析),共43頁。試卷主要包含了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),法拉第電磁感應(yīng)定律等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份新高考物理一輪復(fù)習(xí)專題13.2 法拉第電磁感應(yīng)定律 自感和渦流 精品練習(xí)(含解析),共22頁。
微信掃碼,快速注冊(cè)
注冊(cè)成功