第六章 电磁感应练习题答案
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电磁感应练习一、选择题:1、发现电流磁效应的科学家是()A、安培B、法拉第C、奥斯特D、特斯拉2、如图所示,直导线及其右侧的矩形金属框位于同一平面内。
当导线中的电流发生如图所示的变化时,线框中感应电流与矩形线框受力情况,下列叙述正确的是()A、感应电流方向不变,线框所受合力方向不变B、感应电流方向改变,线框所受合力方向不变C、感应电流方向改变,线框所受合力方向改变D、感应电流方向不变,线框所受合力方向改变3、有一带电量为+q,重为G的小球,从两竖直的带电平行板上方h高处自由落下,两极板间匀强磁场的磁感应强度为B,方向如图示,则带电小球通过有电场和磁场的空间时()A、一定做曲线运动B、不可能做曲线运动C、有可能做匀速运动D、有可能做匀加速直线运动4、下面说法正确的是()A、自感电动势总是阻碍电路中原来电流增加B、自感电动势总是阻碍电路中原来电流变化C、电路中的电流越大,自感电动势越大D、电路中的电流变化量越大,自感电动势越大5、如图所示,电路甲、乙中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,接通S,使电路达到稳定,灯泡D发光。
则()A、在电路甲中,断开S,D将逐渐变暗B、在电路甲中,断开S,D将先变得更亮,然后渐渐变暗C、在电路乙中,断开S,D将渐渐变暗D、在电路乙中,断开S,D将变得更亮,然后渐渐变暗6 如图乙所示,abcd是放置在水平面上且由导体做成的框架,质量为m的导体棒PQ和ab、cd接触良好,回路的总电阻为R,整个装置放在垂直于框架平面的变化的磁场中,磁场的磁感应强度变化情况如图甲所示,PQ始终静止,关于PQ与框架之间摩擦力F m在从零到t1时间内的变化情况,正确的是()A.F摩始终为零B.F摩一直减小C.F摩一直增大D.F摩先减小后增大7.(2009·沈阳模拟)导体框架dabc构成的平面与水平面成θ角,质量为m的导体棒PQ 与导体轨道ad、bc接触良好而且相互垂直.轨道ad、bc平行,间距为L.abQP回路的面积为S,总电阻为R且保持不变.匀强磁场方向垂直框架平面斜向上,其变化规律如图乙所示.从t=0开始,导体棒PQ始终处于静止状态,图乙中θ为已知量,B0足够大,则()A .产生感应电流时,导体棒PQ 中的电流方向为由P 到QB .产生感应电流时,感应电流为恒定电流C .产生感应电流时,导体棒PQ 受到的安培力为恒力D .PQ 恰好不受摩擦力时,磁感应强度的大小为mgR cos θLS8.(6分)一个面积S =4×10-2m 2,匝数n =100匝的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直平面,磁感应强度的大小随时间变化规律如图所示,在开始2秒内穿过线圈的磁通量的变化率等于________,在第3秒末感应电动势大小为________.二、计算题:9、有一个1000匝的线圈,在0.4s 内穿过它的磁通量从0.02Wb 均匀增加到0.09Wb 。
电磁学第二版习题答案第六章习题在无限长密绕螺线管内放一圆形小线圈,圆平面与螺线管轴线垂直。
小线圈有100 6.2.11 匝,半径为1cm ,螺线管单位长度的匝数为200cm . 设螺线管的电流在0.05 s 内以匀变化率从 1.5 A 变为-1.5 A(1) 求小线圈的感应的电动势;(2) 在螺线管电流从正直经零值到负值时,小线圈的感应电动势的大小和方向是否改变, 为什么,解答:1 2 , 小线圈半径R, = 10 (1) 螺线管单位长度的匝数n=200 cm m , 匝数N , , 100 ,若选择电动势的正方向与电流的正方向相同,螺线管内小线圈的感应电动势大小为, , , N , ddt, , N , dBdtS , , , 0 n( R, 2 ) N , dIdt , 4.7 ,10 2V .>0表明电动势的方向与设定的方向相同。
螺线管电流从正值经零值到负值时,小线圈的感应电动势的大小和方向都不变,(2)因为电流以及磁通量都以相同的变化率作变化。
6.2.2 边长分别为a=0.2 m 和b=0.1 m 的两个正方形按附图所示的方式结成一个回路,单2 , 位的电阻为 5 , 10 10 . 回路置于按 B , Bm sin , t 规律变化的均匀磁 场中, mBm , 10 2 T , , , 100 s 1 。
磁场 B 与回路所在平面垂直。
求回路中感应 电流的最大值。
解答:在任一瞬时,两个正方形电路中的电动势的方向相反,故电路的总电动势的绝对值,故回路电阻为 因回路单位长度的电阻 , , 5 ,10 ma ,b , , 6 ,10 2 ,回路中感应电流的最大值为I m , R, m , 0.5 A已知 r x (设 x 以匀速 v , 而大线圈在校线圈内产生的磁场可视为均匀时间 t dt而变.(1) 把小线圈的磁通 , 表为 x 的函数, 表为 x 的函数 (2) 把小线圈的感应电动势 (绝对值 )(3) 若 v , 0 , 确定小线圈内感应电流的方向 .解答:cos大 d , 小 dB 2 , , , a, b2 , , , a 2 b2 Bm cos ,t , , m t dt dt dt6.2.3 半径分别为 R 和 r 的两个圆形线圈同轴放置,相距为 x (见附图)。
第六章 电磁感应与暂态过程一、判断题1、若感应电流的方向与楞次定律所确定的方向相反,将违反能量守恒定律。
√2、楞次定律实质上是能量守恒定律的反映。
√3、涡电流的电流线与感应电场的电场线重合。
×4、设想在无限大区域内存在均匀的磁场,想象在这磁场中作一闭合路径,使路径的平面与磁场垂直,当磁场随时间变化时,由于通过这闭合路径所围面积的磁感通量发生变化,则此闭合路径存在感生电动势。
×5、如果电子感应加速器的激励电流是正弦交流电,只能在第一个四分之一周期才能加速电子。
√6、自感系数I L ψ=,说明通过线圈的电流强度越小,自感系数越大。
×7、自感磁能和互感磁能可以有负值。
×8、存在位移电流,必存在位移电流的磁场。
×9、对一定的点,电磁波中的电能密度和磁能密度总相等。
√ 10、在电子感应加速器中,轨道平面上的磁场的平均磁感强度必须是轨道上的磁感强度的两倍。
√11、一根长直导线载有电流I ,I 均匀分布在它的横截面上,导线内部单位长度的磁场能量为:πμ1620I 。
√12、在真空中,只有当电荷作加速运动时,它才可能发射电磁波。
√13、振动偶极子辐射的电磁波,具有一定方向性,在沿振动偶极子轴线方向辐射最强,而与偶极子轴线垂直的方向没有辐射。
×14、一个正在充电的圆形平板电容器,若不计边缘效应,电磁场输入的功率是⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∙=⎰⎰C q dt d A d S P 22 。
(式中C 是电容,q 是极板上的电量,dA 是柱例面上取的面元)。
√二、选择题1、一导体棒AB 在均匀磁场中绕中点O 作切割磁感线的转动AB 两点间的电势差为: (A )0(B )1/2OA ωB (C )-1/2AB ωB (D )OA ωB A2、如图所示,a 和b 是两块金属板,用绝缘物隔开,仅有一点C 是导通的,金属板两端接在一电流计上,整个回路处于均匀磁场中,磁场垂直板面,现设想用某种方法让C 点绝缘,而同时让C 点导通,在此过程中(A )电路周围的面积有变化。
《第六章电磁感应定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、以下哪个现象不属于电磁感应现象?()A、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生电流B、磁铁在磁场中运动,电路中产生电流C、通电导线在磁场中受到力的作用D、指南针在磁场中受到力的作用2、在以下条件中,哪个条件不能产生感应电流?()A、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动B、闭合电路的一部分导体与磁场平行C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,且导体做匀速直线运动D、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,且导体做变速运动3、根据法拉第电磁感应定律,当闭合回路中的磁通量发生变化时,回路中产生的感应电动势的大小与下列哪个物理量成正比?A. 磁通量B. 磁通量的变化率C. 磁通量的变化量D. 磁感应强度4、以下关于感应电流方向的描述中,正确的是:A. 感应电流的方向总是与原磁场方向相同B. 感应电流的方向总是与原磁场方向相反C. 感应电流的方向由楞次定律决定,与原磁场方向可能相同也可能相反D. 感应电流的方向无法确定5、在电磁感应现象中,若线圈中的磁通量发生变化,则线圈中会产生感应电动势。
关于感应电动势的大小,下列说法正确的是()A、仅决定于线圈的形状和大小B、仅决定于磁场的强弱C、与线圈的运动速度成正比D、与磁通量的变化率成正比6、当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中会产生感应电流。
下列情况中有感应电流的是()A、穿过线圈的磁场方向保持不变B、穿过线圈的磁场强度保持不变C、线圈在均匀磁场中匀速旋转D、线圈保持不动,磁场中心平移7、一个闭合线圈在均匀磁场中旋转,如果线圈平面与磁场方向始终垂直,则下列关于该线圈中产生的感应电动势的说法正确的是:A. 感应电动势随时间变化B. 感应电动势恒定不变C. 感应电动势为零D. 感应电动势先增大后减小二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、一个闭合线圈处于变化的磁场中,当磁通量随时间均匀增加时,关于线圈中的感应电动势,下列说法正确的是:A. 感应电动势的方向与原磁场方向相同B. 感应电动势的方向与原磁场方向相反C. 感应电动势的大小不变D. 感应电动势的大小随时间增加2、在电磁感应现象中,以下哪种情况不会产生感应电流?A. 导体在恒定磁场中做切割磁感线运动B. 磁场强度不变,但导体回路面积改变C. 导体不动,但通过导体的磁场强度随时间变化D. 导体和磁场都保持静止,没有相对运动3、以下关于电磁感应现象的说法正确的是:A、闭合电路中部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流。
《第六章电磁感应定律》试卷(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、在电磁感应定律中,一个闭合线圈在均匀磁场中转动,当线圈平面与磁场方向垂直时,线圈中感应电动势达到最大值。
这是基于下列哪个定律?A、法拉第电磁感应定律B、安培环路定律C、库仑定律D、奥斯特定律2、一个导体棒在均匀磁场中沿垂直于磁场方向移动时会产生感应电动势。
如果导体棒的长度加倍,同时移动速度保持不变,则导体棒上的感应电动势会:A、增加一倍B、减少一倍C、保持不变D、增加两倍3、题干:以下关于法拉第电磁感应定律的描述,不正确的是:A、感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
B、法拉第电磁感应定律揭示了电磁感应现象中能量转换关系。
C、法拉第电磁感应定律揭示了磁通量变化对电动势产生的作用。
D、法拉第电磁感应定律仅适用于闭合线圈中的磁场变化。
4、题干:关于感应电动势,以下表述中错误的是:A、感应电动势的方向与磁通量变化相关。
B、闭合回路中感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
C、感应电流的方向符合楞次定律。
D、非闭合回路中也可以产生感应电动势。
5、在下列关于法拉第电磁感应定律的描述中,正确的是:A. 法拉第电磁感应定律描述的是磁通量与感应电动势之间的关系B. 法拉第电磁感应定律描述的是磁通量变化率与感应电动势之间的关系C. 法拉第电磁感应定律描述的是电流与磁通量之间的关系D. 法拉第电磁感应定律描述的是电流与磁通量变化率之间的关系6、在匀强磁场中,一个长直导线以速度v垂直于磁场方向运动。
若导线长度为L,磁感应强度为B,则感应电动势的大小为:A. E = BLvB. E = BvLC. E = BL/vD. E = vBL),其中(ℰ)是感应电动势,N 是线圈的匝数,7、电磁感应定律表达式是(ℰ=−NΔΦΔt(ΔΦ)是磁通量的变化量,(Δt)是变化所用时间。
当线圈半径为 0.1 米,磁感应强度从 0 均匀增加到 0.8 特斯拉,时间经过 0.1 秒时,线圈中产生的感应电动势为(假设磁通量垂直于线圈平面,且线圈有100匝):A、6.4 VB、0.064 VC、8 VD、0.8 V二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、关于电磁感应现象,以下哪些说法是正确的?A、磁通量的变化率越大,感应电动势也越大。
绝密★启用前人教版高中物理选修3-2 第六章传感器寒假复习题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)1.电炖锅是用电阻通电后发热来加工食品的,内有两个“聪明”开关,一个是利用“热敏”材料制成的“热控开关”,当食品加热达到设定温度时,“热控开关”断开使电阻的发热功率减小;另一个是“定时开关”,当加热到一定时间时,“定时开关”断开,使电阻停止发热,这种“聪明电路”是()A.B.C.D.2.下面哪一项不是现代传感器的应用()A.当你走近自动门时,门会自动打开B.电梯的两门靠拢接触到人体时,门会自动打开而不会夹伤人C.电饭煲能自动加热和保温而不会把饭烧焦D.将自己的银行卡插进自动取款机里可以取钱,而不必麻烦银行工作人员3.有一电学元件,温度升高时电阻却大幅度减小,则这种元件可能是()A.金属导体B.绝缘体C.半导体D.超导体4.某种角速度计,其结构如图所示.当整个装置绕轴OO′转动时,元件A相对于转轴发生位移并通过滑动变阻器输出电压,电压传感器(传感器内阻无限大)接收相应的电压信号.已知A的质量为m,弹簧的劲度系数为k、自然长度为l,电源的电动势为E、内阻不计.滑动变阻器总长也为l,电阻分布均匀,装置静止时滑片P在变阻器的最左端B端,当系统以角速度ω转动时,则()A.电路中电流随角速度的增大而增大B.电路中电流随角速度的增大而减小C.弹簧的伸长量为x=D.输出电压U与ω的函数式为U=5.如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线、电键K与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中.两板间放一台小压力传感器,压力传感器上表面静止放置一个质量为m、电荷量为+q的小球.K断开时传感器上有示数,K闭合时传感器上恰好无示数.则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A.正在增加,=B.正在减弱,=C.正在减弱,=D.正在增加,=6.在现代生活中,许多地方需要传感器,例如,电冰箱制冷系统的自动控制就要用到()A.压力传感器B.声传感器C.光传感器D.温度传感器7.热敏电阻能将热信号转换为电信号是因为()A.电阻阻值的大小随热量的变化而变化B.电阻阻值的大小随温度的变化而变化C.电阻体积的大小随热量的变化而变化D.电阻体积的大小随温度的变化而变化8.如图所示的火灾报警器是应用烟雾对光的散射来工作的.该报警器利用的传感器是()A.力传感器B.声传感器C.位移传感器D.光传感器9.如图所示,一段长方体形导电材料,左右两端面的边长都为a和b,内有带电量为q的某种自由运动电荷.导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,内部磁感应强度大小为B.当通以从左到右的稳恒电流I时,测得导电材料上、下表面之间的电压为U,且上表面的电势比下表面的低,由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负分别为()A.,负B.,正C.,负D.,正10.将一个电动传感器接到计算机上,就可以测量快速变化的力,用这种方法测得的某单摆摆动时悬线上拉力的大小随时间变化的曲线如图所示,某同学由此图线提供的信息作出了下列判断:①t=0.2 s时摆球正经过最低点;②t=1.1 s时摆球正经过最低点;③摆球摆动过程中机械能减小;④摆球摆动的周期是T=1.4 s.以上判断中正确的是()A.①③B.②③C.③④D.②④二、多选题(共4小题,每小题5.0分,共20分)11.(多选)如图所示,用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法中正确的是()A.严重污染时,LDR是高电阻B.轻度污染时,LDR是高电阻C.无论污染程度如何,LDR的电阻不变,阻值大小由材料本身因素决定D.该仪器的使用会因为白天和晚上受到影响12.(多选)应用光敏电阻设计的光控自动照明电路实验中,下列说法正确的是()A.实验中利用了光敏电阻光照增强,电阻变大的特性B.实验中利用了光敏电阻光照增强,电阻变小的特性C.实验中二极管的作用是负向截止,正向导通D.实验中二极管的作用是正向截止,负向导通13.(多选)下列有关电熨斗的说法正确的是()A.电熨斗能自动控制温度主要利用了双金属片,两片金属的膨胀系数相同B.常温下,上下触点是接触的;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分离C.需要较高温度熨烫时,要调节调温旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移D.电熨斗中的双金属片是一种半导体材料14.(多选)如图所示是一种延时开关的工作原理图,当S1闭合时,电磁铁F将衔铁D吸下,C线路接通;当S1断开时,由于电磁感应作用,D将延迟一段时间才被释放,则()A.由于A线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用B.由于B线圈的电磁感应作用,才产生延时释放D的作用C.如果断开B线圈的电键S2,无延时作用D.如果断开B线圈的电键S2,延时将变长第Ⅱ卷三、计算题(共4小题,每小题10.0分,共40分)15.如图所示,图甲是我市某中学在研究性学习活动中,吴丽同学自制的电子秤原理示意图,目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时,滑片恰好停在变阻器R 的最上端,此时电压表示数为零.设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻阻值为R0,弹簧劲度系数为k,不计一切摩擦和其他阻力.(1)推导出电压表示数U用所称物体质量m表示的关系式;(2)为使电压表示数与待测物体质量成正比,请利用原有器材进行改进,在图乙的基础上完成改进后的电路原理图,并求出电压表示数U用所称物体质量m表示的关系式.16.如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度,该装置在矩形箱子的前、后壁上各安装一个由力敏电阻组成的压力传感器,用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为2.0 kg的滑块,滑块可无摩擦滑动,两弹簧的另一端分别压在传感器a、b上,其压力大小可直接从传感器的液晶显示屏上读出.现将该装置沿运动方向固定在汽车上,传感器b在前,传感器a在后,汽车静止时,传感器a、b的示数均为10 N.(取g=10 m/s2).(1)若传感器a的示数为14 N、b的示数为6 N,求此时汽车的加速度大小和方向.(2)求当汽车以怎样的加速度运动时,传感器a的示数恰为零.17.一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝,将激光器与传感器上下对准,使两者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束,在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线.如图甲所示为该装置示意图,如图乙为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中Δt1=1.0×10-3s,Δt2=0.8×10-3s.(1)利用如图乙中的数据求1 s时圆盘转动的角速度;(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向;(3)求如图乙中第三个激光信号的宽度Δt3.18.如图所示为一种加速度仪的示意图.质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧,电源的电动势为E,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R,有效长度为L,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中.求:(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U的函数关系式.(2)将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的还是不均匀的?为什么?(3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何?答案1.【答案】C【解析】电路C中,当食品加热达到设定温度时,“热控开关”断开,电路的电阻变大,根据P=,电阻的发热功率减小;当加热到一定时间时,“定时开关”断开,切断这个电路,使电阻停止发热,所以C是这种“聪明电路”.2.【答案】D3.【答案】C【解析】金属导体温度升高时电阻增大;绝缘体温度升高时电阻保持不变;对于超导体,在其临界温度以下,温度升高电阻仍为零,高于临界温度,温度升高电阻往往增大;某些半导体材料受到光照或者温度升高时,电阻会大幅度减小.4.【答案】D【解析】系统在水平面内以角速度ω转动时,无论角速度增大还是减小,BC的总电阻不变,根据闭合电路欧姆定律得知,电路中电流保持不变,故A、B错误;设系统在水平面内以角速度ω转动时,弹簧伸长的长度为x,则对元件A,根据牛顿第二定律得kx=mω2(l+x),又输出电压U=E=E,联立两式得x=,U=,故C错误,D正确.5.【答案】D【解析】K闭合时传感器上恰好无示数,说明小球受竖直向上的电场力,且电场力大小等于重力,由楞次定律可判断磁场B正在增强,根据法拉第电磁感应定律E=n=U,又q·=mg得==,故D正确.6.【答案】D【解析】电冰箱制冷系统需要通过感受温度来实现自动控制,所以D项正确.7.【答案】B8.【答案】D【解析】由于此火灾报警器是应用烟雾对光的散射来工作的,所以该报警器利用的传感器是光传感器,选项D正确.9.【答案】C【解析】因导电材料上表面的电势比下表面的低,故上表面带负电荷,根据左手定则可判断自由运动电荷带负电,则B、D两项均错.设长方形材料长度为L,总电量为Q,则其单位体积内自由运动电荷数为,当通以稳恒电流I时,材料内的电荷所受电场力与磁场力相互平衡,则有=BIL.故=,A项错误,C项正确.10.【答案】A【解析】由图象看出,单摆悬线拉力的最大值在减小,最小值在增大,说明单摆做减幅振动,机械能减小,故③正确;当单摆悬线拉力最大时应在最低点,由图可以看出t=0.2 s时在最低点,而t=1.1 s时应在最高点,故①正确,②错误;由于单摆一个周期两次经过平衡位置,故由图象可读出单摆的周期T=1.4 s-0.2 s=1.2 s,则④不正确,故应选A.11.【答案】AD【解析】严重污染时,透过污水照到LDR上的光线较少,LDR电阻较大,A对,B错;LDR由半导体材料制成,受光照影响电阻会发生变化,C错;白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响LDR的电阻,D对.12.【答案】BC【解析】由光敏电阻的特性可知,选项A错误,选项B正确.二极管的作用是负向截止,正向导通,选项C正确,选项D错误.13.【答案】BC【解析】常温下,上下触点是接触的;温度过高时,双金属片发生弯曲使上下触点分离;需要较高温度熨烫时,要调节调温旋钮,使升降螺丝下移并推动弹性铜片下移;双金属片由膨胀系数不同的金属材料制成,上面的膨胀系数大.14.【答案】BC【解析】当断开开关S1,使A线圈中电流减小并消失时,铁芯中的磁通量减小,从而在B线圈中产生感应电流,根据楞次定律,感应电流的磁场要阻碍原磁场的减小,这样,就使铁芯中磁场减弱得慢些,因此弹簧不能立即将衔铁拉起.所以选项B、C正确.15.【答案】(1)(2)【解析】(1)当在托盘中放质量为m的物体后,弹簧被压缩x,则有mg=kx此时滑动变阻器滑片以上的阻值设为R1,则R1=R由闭合电路欧姆定律得I=电压表的示数为U=IR1联立以上各式解得U=(2)改进后的电路原理图如图,设电流为I′,I′=电压表的示数为U′,U′=I′R1联立解得U′=.16.【答案】(1)4.0 m/s2向前(2)10 m/s2向后【解析】传感器上所显示的大小,即弹簧对传感器的压力,据牛顿第三定律知,此即弹簧上的弹力大小,亦即弹簧对滑块的弹力大小.(1)如图所示,依题意知左侧弹簧对滑块向右的推力F1=14 N,右侧弹簧对滑块向左的推力F2=6 N.设滑块所受合力产生加速度a1,根据牛顿第二定律有F1-F2=ma1,得a1==m/s2=4.0 m/s2,a1与F1同方向,即向前.(2)a传感器的读数恰为零,即左侧弹簧的弹力F1′=0,因两弹簧相同,左侧弹簧伸长多少,右侧弹簧就缩短多少,所以右侧弹簧的弹力变为F2′=20 N.滑块所受合力产生加速度,由牛顿第二定律得F合=F2′=ma2,得a2==10 m/s2,方向向后.17.【答案】(1)7.85 rad/s(2)由中心向边缘移动(3)6.7×10-4s【解析】(1)由图乙解得,转盘的转动周期T=0.8 s,故其角速度ω==rad/s=7.85 rad/s. (2)由图乙可知,圆盘转动的角速度不变,说明圆盘在做匀速圆周运动;脉冲宽度逐渐变窄,表示光信号通过狭缝的时间逐渐减少,而狭缝的宽度为一定值,则说明圆盘上对应探测器所在的位置的线速度逐渐增加,因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动.(3)设狭缝宽度为d,探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为ri,第i个脉冲的宽度为Δti,激光器和探测器沿半径的运动速度为u.Δti=得ri=,又因为r3-r2=r2-r1=uT,所以-=-,解得:Δt3=≈6.7×10-4s.18.【答案】(1)a=(E-2U)(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系(3)方向向左【解析】(1)当振子向左偏离中间位置x距离时,由牛顿第二定律得2kx=ma①电压表的示数为U=E②由以上两式解得a=(E-2U).③(2)均匀,因为加速度a与电压表示数U是一次函数(线性)关系.(3)当滑动触头滑到最右端时,电压表最大示数U m=E,电压表指针指在满刻度的位置时,U=E 代入③式解得a=-,负号表示方向向左.。
九年级物理电磁感应题库及答案一、选择题1、下列设备中,利用电磁感应原理工作的是()A 电动机B 发电机C 电铃D 电磁铁答案:B解析:发电机是利用电磁感应原理工作的,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。
电动机是利用通电导体在磁场中受力的作用而工作的;电铃和电磁铁是利用电流的磁效应工作的。
2、关于产生感应电流的条件,下列说法中正确的是()A 只要导体在磁场中运动,就会产生感应电流B 只要闭合电路的一部分导体在磁场中运动,就会产生感应电流C 只要闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,就会产生感应电流D 闭合电路的全部导体在磁场中做切割磁感线运动,才会产生感应电流答案:C解析:产生感应电流的条件:一是“闭合电路”,二是“一部分导体”,三是“做切割磁感线运动”,三个条件缺一不可。
选项 A 中,导体在磁场中运动,如果不是闭合电路,或者导体没有做切割磁感线运动,都不会产生感应电流;选项B 中,闭合电路的一部分导体在磁场中运动,如果不是做切割磁感线运动,也不会产生感应电流;选项 D 中,闭合电路的全部导体在磁场中做切割磁感线运动时,也不一定会产生感应电流,比如全部导体都沿着磁感线运动。
3、如图所示,在探究“什么情况下磁可以生电”的实验中,保持磁体不动,下列现象描述正确的是()A 导线 ab 竖直向上运动时,电流表指针会偏转B 导线 ab 竖直向下运动时,电流表指针会偏转C 导线 ab 水平向左运动时,电流表指针会偏转D 导线 ab 静止不动时,电流表指针会偏转答案:C解析:产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
导线 ab 竖直向上或竖直向下运动时,都没有做切割磁感线运动,所以电流表指针不会偏转;导线 ab 水平向左运动时,做切割磁感线运动,电流表指针会偏转;导线 ab 静止不动时,没有做切割磁感线运动,电流表指针不会偏转。
4、下列电器中,工作时利用电磁感应原理的是()A 电烤箱B 电热水器C 发电机D 电熨斗答案:C解析:电烤箱、电热水器和电熨斗都是利用电流的热效应工作的,即电流通过电阻时会产生热量。
高中物理电磁感应现象习题知识点及练习题及答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图所示,足够长且电阻忽略不计的两平行金属导轨固定在倾角为α=30°绝缘斜面上,导轨间距为l =0.5m 。
沿导轨方向建立x 轴,虚线EF 与坐标原点O 在一直线上,空间存在垂直导轨平面的磁场,磁感应强度分布为1()00.60.8()0T x B x T x -<⎧=⎨+≥⎩(取磁感应强度B垂直斜面向上为正)。
现有一质量为10.3m =kg ,边长均为l =0.5m 的U 形框cdef 固定在导轨平面上,c 点(f 点)坐标为x =0。
U 形框由金属棒de 和两绝缘棒cd 和ef 组成,棒de 电阻为10.2R =Ω。
另有一质量为20.1=m kg ,长为l =0.5m ,电阻为20.2R =Ω的金属棒ab 在离EF 一定距离处获得一沿斜面向下的冲量I 后向下运动。
已知金属棒和U 形框与导轨间的动摩擦因数均为33μ=。
(1)若金属棒ab 从某处释放,且I =0.4N·s ,求释放瞬间金属棒ab 上感应电流方向和电势差ab U ;(2)若金属棒ab 从某处释放,同时U 形框解除固定,为使金属棒与U 形框碰撞前U 形框能保持静止,求冲量I 大小应满足的条件。
(3)若金属棒ab 在x =-0.32m 处释放,且I =0.4N·s ,同时U 形框解除固定,之后金属棒ab 运动到EF 处与U 形框发生完全非弹性碰撞,求金属棒cd 最终静止的坐标。
【答案】(1)感应电流方向从b 到a ;0.1V;(2)0.48N ⋅s ;(3)2.5m 【解析】 【分析】 【详解】(1)金属棒获得冲量I 后,速度为24m/s Iv m == 根据右手定则,感应电流方向从b 到a ; 切割磁感线产生的电动势为1E B lv =其中11B =T ;金属棒ab 两端的电势差为12120.1V ab B lvU R R R ==+(2)由于ab 棒向下运动时,重力沿斜面的分力与摩擦力等大反向,因此在安培力作用下运动,ab 受到的安培力为2212212B l v F m a R R ==+做加速度减小的减速运动;由左手定则可知,cd 棒受到安培力方向沿轨道向上,大小为21212B B l v F R R =+安其中21T B =;因此获得冲量一瞬间,cd 棒受到的安培力最大,最容易发生滑动 为使线框静止,此时摩擦力沿斜面向下为最大静摩擦力,大小为11cos sin m f m g m g μαα==因此安培力的最大值为12sin m g θ; 可得最大冲量为()12122122sin 0.48m m g R R I B B lα+==N·s (3)当I =0.4N·s 时,金属棒获得的初速度为04/v m s =,其重力沿斜面分力与摩擦力刚好相等,在安培力作用下做加速度减小的减速,而U 形框在碰撞前始终处于静止; 设到达EF 时速度为1v ,取沿斜面向下为正,由动量定理得22212012B l vtm v m v R R -=-+ 其中0.32m vt x == 解得12m/s v =金属棒与U 形线框发生完全非弹性碰撞,由动量守恒得()11122m v m m v =+因此碰撞后U 形框速度为20.5m/s v =同理:其重力沿斜面的分力与滑动摩擦力等大反向,只受到安培力的作用,当U 形框速度为v 时,其感应电流为12de ab B lv B lvI R R -=+其中,de B ,ab B 分别为de 边和ab 边处的磁感应强度,电流方向顺时针,受到总的安培力为()2212deab de abB B l vF B Il B Il R R -=-=+其中,,0.8cd ab B B kl k -== 由动量定理得()24122120k l vtm m v R R -=-++ 因此向下运动的距离为()()12212242m m m v R R s k l ++==此时cd 边的坐标为x =2.5m2.如图,光滑金属轨道POQ 、´´´P O Q 互相平行,间距为L ,其中´´O Q 和OQ 位于同一水平面内,PO 和´´P O 构成的平面与水平面成30°。
高中物理《电磁感应》练习题(附答案解析)学校:___________姓名:___________班级:___________一、单选题1.社会的进步离不开科学发现,每一步科学探索的过程倾注了科学家的才智和努力,以下关于科学家的贡献说法不正确的是()A.安培提出了分子电流假说,解释了磁现象B.奥斯特首先发现了电流的磁效应C.法拉第发现了电磁感应现象D.库仑测出了电子的电量2.如图甲所示,300匝的线圈两端A、B与一个理想电压表相连。
线圈内有指向纸内方向的匀强磁场,线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。
下列说法正确的是()A.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150VB.A端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0VC.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为150VD.B端应接电压表正接线柱,电压表的示数为50.0V3.如图所示,在匀强磁场中做各种运动的矩形线框,能产生感应电流的是()A.图甲中矩形线框向右加速运动B.图乙中矩形线框匀速转动C.图丙中矩形线框向右加速运动D.图丁中矩形线框斜向上运动4.下列物理学史材料中,描述正确的是()A.卡文迪什通过扭秤实验测量出静电引力常量的数值B.为了增强奥斯特的电流磁效应实验效果,应该在静止的小磁针上方通以自西向东的电流C.法拉第提出了“电场”的概念,并制造出第一台电动机D.库仑通过与万有引力类比,在实验的基础上验证得出库仑定律5.如图所示,将一个闭合铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间,铝框可以绕竖直轴OO'自由转动,蹄形磁铁在手摇的控制下可以绕竖直轴OO'转动。
初始时,铝框和蹄形磁铁均是静止的。
现通过不断手摇使蹄形磁铁转动起来,下列关于闭合铝框的说法正确的是()A.铝框仍保持静止B.铝框将跟随磁极同向转动且一样快C.铝框将跟随磁极同向转动,转速比磁铁小D.铝框将朝着磁极反向转动,转速比磁铁小6.如图所示,a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环,两环半径之比为2:3,其中仅在a环所围成区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场。
第三节电磁感应现象基础过关练题组一产生感应电流的条件1.(2021河南郑州月考)如图所示是法拉第成功发现电磁感应现象时使用过的线圈。
把A、B两个线圈绕在一个铁环上,A线圈接电池,B线圈接电流表。
下列情况中能在B线圈中引起感应电流的是( )A.A线圈保持通电,B线圈闭合瞬间B.A线圈保持通电,B线圈保持闭合C.B线圈保持闭合,A线圈接通瞬间D.B线圈保持断开,A线圈断开瞬间2.一圆线圈位于垂直纸面向里的匀强磁场中,如图所示。
下列操作始终保证线圈在磁场中,能使线圈中产生感应电流的是( )A.把线圈向右拉动B.把线圈向上拉动C.垂直纸面向外运动D.以圆线圈的任意直径为轴转动3.(2022福建莆田第二中学期中)(多选)如图所示,正方形线圈处在通电(电流的大小和方向不变)长直导线的正下方,线圈与导线在同一竖直平面内:A向右平动,B向下平动,C绕轴转动(ad边向外),D不动,判断线圈中没有感应电流的是( )A.AB.BC.CD.D4.(2020安徽合肥期末)如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况下导线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,但滑动变阻器的滑片向左滑C.开关S是闭合的,但滑动变阻器的滑片向右滑D.开关S始终闭合,滑动变阻器的滑片不动题组二电磁感应现象的应用5.唱卡拉OK用的话筒有一种是动圈式的,它的工作原理是:在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈,线圈处于永磁体的磁场中,当声波使膜片前后振动时,就将声音信号转变为电信号。
下列说法正确的是( )A.动圈式话筒是利用电流的磁效应工作的B.动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的C.膜片振动时,穿过金属线圈的磁通量不变D.膜片振动时,金属线圈中不会产生感应电流能力提升练题组一感应电流产生的条件及判断方法1.(2021辽宁锦州月考)如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内,一半在匀强磁场外。
下述过程中能使线圈产生感应电流的是( )A.将线圈向上平移B.将线圈向下平移C.以bc为轴转动45°D.以ad为轴转动45°2.(2021上海华东师范大学附中月考)通有稳恒电流的螺线管竖直放置,位置2处于螺线管中心,1、3与2等距,铜环R沿螺线管的轴线下落,经过轴线上1、2、3位置,穿过铜环的磁通量( )A.不变,没有感应电流B.先减小后增大,一直有感应电流C.先增大后减小,一直有感应电流D.在位置2最大,此时没有感应电流3.如图所示,长直导线中通有向右的电流I,金属线圈①放置于直导线正下方,线圈平面与直导线垂直;线圈②中心轴线与直导线重合;线圈③直径与直导线重合;线圈④与直导线共面,放置于直导线正下方。
电磁感应练习题及解答电磁感应练习题及解答电磁感应是物理学中的一个重要概念,涉及到电磁场的变化过程中电场和磁场相互作用产生的现象。
它在日常生活和科学研究中都有广泛的应用。
下面是一些电磁感应练习题及解答,供大家进行练习。
1. 一根长导线以速度v从北向南方向通过均匀磁场B,该导线的两端分别连接一个电阻为R的电灯泡。
求当导线通过磁场过程中,电灯泡亮起的时间。
解答:根据法拉第电磁感应定律,导线通过磁场时产生感应电动势,导致电流流过电灯泡。
所以,在导线通过磁场期间,电灯泡会一直亮起。
因此,电灯泡亮起的时间等于导线通过磁场的时间。
2. 一个长方形线圈的边长为a和b,放置在匀强磁场B中,使得长方形线圈的法线与磁场方向垂直。
求长方形线圈在匀强磁场中的磁通量。
解答:根据法拉第电磁感应定律,在匀强磁场中,线圈的磁通量可以通过以下公式计算:Φ = B * A * cosθ,其中B表示磁场强度,A表示线圈的面积,θ表示磁场方向与线圈法线方向之间的夹角。
由于线圈的法线与磁场方向垂直,θ为0,所以磁通量Φ = B * A。
3. 在一个闭合导线中有一个直径为d的圆环,该圆环的电阻为R。
当一个恒定的磁场B垂直于圆环平面时,求圆环上感应的电动势。
解答:根据法拉第电磁感应定律,当磁场的变化导致一个闭合回路中的磁通量发生改变时,会在回路中产生感应电动势。
在这个问题中,磁场是恒定的,所以不会产生感应电动势。
4. 一个导线带有电流I,在该导线旁边有另一条导线,它们平行。
第二条导线的长度为L,并且距离第一条导线的距离为d。
求第二条导线中感应的电动势。
解答:当电流从第一条导线中流过时,会在周围产生磁场。
第二条导线因为位于磁场中,所以会感受到这个磁场产生的磁通量的改变。
根据法拉第电磁感应定律,第二条导线中的感应电动势可以通过以下公式计算:ε = -dΦ/dt,其中Φ表示磁通量的变化率。
在这个问题中,需要计算第二条导线中的磁通量的变化率,并由此得出感应电动势。
电工技术基础与技能第六章电磁感应练习题班别:高二()姓名:学号:成绩:一、是非题1、导体在磁场中运动时,总是能够产生感应电动势。
()2、线圈中只要有磁场存在,就必定会产生电磁感应现象。
()3、感应电流产生的磁场方向总是与原来的磁通方向相反。
()4、线圈中电流变化越快,则其自感系数就越大。
()5、自感电动势的大小与线圈本身的电流变化率成正比。
()6、当结构一定时,铁心线圈的电感是一个常数。
()7、互感系数与两个线圈中的电流均无关。
()8、线圈A的一端与线圈B的一端为同名端,那么线圈A的另一端与线圈B的另一端就为异名端。
()9、在电路中所需的各种电压,都可以通过变压器变换获得。
()10、同一台变压器中,匝数少、线径粗的是高压绕组;而匝数多、线径细的是低压绕组。
()二、选择题1、下列属于电磁感应现象的是()。
A.通电直导体产生磁场B.通电直导体在磁场中运动C.变压器铁心被磁化D.线圈在磁场中转动发电2、如图6-25所示,若线框ABCD中不产生感应电流,则线框一定 ( )。
A.匀速向右运动B.以导线EE′为轴匀速转动C.以BC为轴匀速转动D.以AB为轴匀速转动3、如图6-26所示,当开关S打开时,电压表指针()。
A.正偏B.不动C.反偏D.不能确定4、法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小()。
A.与穿过这一闭合电路的磁通变化率成正比B.与穿过这一闭合电路的磁通成正比C.与穿过这一闭合电路的磁通变化量成正比D.与穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比5、线圈自感电动势的大小与( )无关。
A.线圈的自感系数B.通过线圈的电流变化率C.通过线圈的电流大小D.线圈的匝数6、线圈中产生的自感电动势总是( )。
A.与线圈内的原电流方向相同B.与线圈内的原电流方向相反C.阻碍线圈内原电流的变化D.以上三种说法都不正确7、下面说法正确的是( )。
A.两个互感线圈的同名端与线圈中的电流大小有关B.两个互感线圈的同名端与线圈中的电流方向有关C.两个互感线圈的同名端与两个线圈的绕向有关D.两个互感线圈的同名端与两个线圈的绕向无关8、互感系数与两个线圈的( )有关。
一、单选题(选择题)1. 如图所示,在光滑水平面上方,右边有水平向外、左边有水平向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,OO′是两个磁场的竖直边界,磁场范围足够大.一个边长为L、总电阻为R的金属正方形线框abcd,在水平拉力的作用下以速度v匀速向右运动,从ab边与OO′重合到cd边与OO′重合的过程中()A.线框中电流方向为a→d→c→b→aB.线框中电流大小为C.水平拉力大小为D.线框中电功率为2. 某电子天平原理如图所示,“E”形磁铁的两侧为N极,中心为S极。
两极间的磁感应强度大小均为B(其余空间的磁场忽略不计),磁极宽度均为L,—正方形线圈套于中心磁极上,其骨架与秤盘连为一体,线圈两端C、D与外电路连接,当质量为m的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁铁不接触)。
随后通过CD两端对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止,由此时对应的供电电流I可确定重物的质量。
已知线圈匝数为n,线圈电阻为R,重力加速度为g。
则下列说法正确的是()A.秤盘和线圈一起向下运动过程中,C点电势低于D点电势B.外电路对线圈供电电流I要从C端流入C.称盘和线圈下落过程中线圈的磁通量为零,所以不产生感应电动势D.若线圈静止时消耗的最大电功率为P,该电子天平能称量的最大质量为3. 如图所示,金属导线框abcd每边长0.1m,每边电阻均为,线框平面与纸面平行,有界匀强磁场磁感应强度大小为1T,方向垂直纸面向里。
现用外力使线框以10m/s的速度匀速进入磁场,则进入磁场的过程中,c、d两点间的电压是()A.1V B.0.75V C.0.25V D.0V4. 如图所示,在水平放置的条形磁铁的N极附近,一个闭合线圈向下运动并始终保持水平。
在位置Ⅱ,N极附近的磁感线正好与线圈平面平行,线圈下落过程中要经历Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个位置,如果从上往下观察,关于线圈中的感应电流方向的判断,正确的是()A.始终沿顺时针方向B.始终沿逆时针方向C.在Ⅱ上方时为顺时针方向D.在Ⅱ下方时为顺时针方向5. 如图所示装置中,在下列各种情况下,能使悬挂在螺线管附近的铜质闭合线圈向右运动的是()A.开关S接通的瞬间B.开关S接通后,电路中有稳定电流时C.开关S接通后,向右移动滑动变阻器的滑动触头的过程中D.开关S断开的瞬间6. 如图所示,A为水平放置的胶木圆盘,在其侧面均匀分布着负电荷,在A的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环B,使B的环面水平且与圆盘面平行,其轴线与胶木盘A的轴线OO′重合。
教材习题点拨教材习题全解1.如图是一个简单的磁控防盗报警装置。
门的上沿嵌入一小块永磁体M,门框内与M 相对的位置嵌入干簧管H,并且将干簧管接入图示的电路。
睡觉前连接好电路,当盗贼开门时,蜂鸣器就会叫起来。
防盗报警电路请说明它的工作原理,最好通过实验模拟这个电路的工作。
答案:当门闭着时,永久磁铁使干簧管接通,斯密特触发器输入端与电源负极相连,处于低电平,则输出端为高电平,故蜂鸣器不发声;当开门时,没有磁铁作用,干簧管不通,斯密特触发器输入端为高电平,则输出端为低电平,则蜂鸣器通电,发声报警。
2.请你设计一个电热水器的控制方案。
要求水烧开时自动断电,而在水温低于沸点约10 ℃时又自动加热。
同时还要有手动开关,必要时可以在任何温度下立即加热。
答案:如图所示。
A为双金属片,一端固定在金属杆上,另一端固定与金属杆b构成一对触点。
将它密封在玻璃罩B内,成为温度传感器,浸入热水器C的水中,J为电磁继电器的线圈,a为该继电器的常开触点,R为大功率电热元件,常温下,双金属片A与触点b接触,继电器触点a吸合,电热元件通电发热。
当水烧开时,双金属片A因温度升高。
弯曲程度加大而与触点b分离,则继电器触点a断开,就停止对水的加热了。
水温下降到某一值(例如水温低于约10 ℃)时,A与b又接通,再度给水加热,在任何温度(例如水温只比沸点低2 ℃)时,只要接通开关S,就能使继电器触点a吸合,立即对水加热。
利用日光灯启辉器中的双金属片,可以做模拟实验。
但它是温度升高时触点接触,因此需将图改为用继电器的常闭触点控制电热元件,并且将手动开关S改为与传感器串联。
还需要用小钳子调整双金属片的形状,使它在水烧开时恰好与触点b接触。
说明,本题可以有不同的设计方案。
3.调查研究:你的家庭、学校和附近的公共设施中,有哪些地方使用了传感器?这些传感器各是什么类型的?各起了什么作用?它们为我们提供了哪些方便?带来了哪些经济效益?写出一篇文章,并且配图说明。
2023-2024学年京教版高中物理单元测试学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息;2.请将答案正确填写在答题卡上;一、选择题(本大题共计12小题,每题3分,共计36分)1.如图所示为小型电磁继电器的构造示意图,其中L为含铁芯的线圈,P为可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱,断电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,对其工作方式有下列判断:① A 、B间接控制电路,C、D间接被控电路② A 、B间接被控电路,C、D间接控制电路③流过L的电流减小时,C、D间电路断开④流过L的电流增大时,C、D间电路断开以下组合中两项都正确的是()A. ①③B. ②④C. ①④D. ②③【答案】A【解析】解:当较小的电流经过接线柱A、B流入线圈时,电磁铁把衔铁吸下,使C、D两个接线柱所连的触点接通,较大的电流就可以通过C、D带动机器工作,故①正确,②错误;流过L的电流减小时,线圈L产生的磁场减弱,对衔铁P的吸引力减弱,使C、D两个接线柱所连的触点断开,故③正确,④错误,故 A正确.故选 A.2.下面元件不属于温度传感器应用的是()A. 电熨斗B. 电饭锅C. 测温仪D. 鼠标器【答案】D【解析】解:A、电熨斗是怎样调温的呢?功劳还要归于用双金属片制成的自动开关.双金属片是把长和宽都相同的铜片和铁片紧紧地铆在一起做成的.受热时,由于铜片膨胀得比铁片大,双金属片便向铁片那边弯曲.温度愈高,弯曲得愈显著.故A正确;B、电饭锅的工作原理:开始煮饭时,用手压下开关按钮,永磁体与感温磁体相吸,手松开后,按钮不再恢复到图示状态,则触点接通,电饭锅通电加热,水沸腾后,由于锅内保持100^\circ C 不变,故感温磁体仍与永磁体相吸,继续加热,直到饭熟后,水分被大米吸收,锅底温度升高,当温度升至“居里点103^\circ C ”时,感温磁体失去铁磁性,在弹簧作用下,永磁体被弹开,触点分离,切断电源,从而停止加热,是一种温度传感器,故B正确;C 、非接触式测温仪能发出红外线,温度越高的物体发出的红外线越强,所以测温仪使用的是红外线温度传感器.故C正确;D、鼠标器是利用光传感器.故D错误.本题选择错误的,故选:D.3.2003年,在抗击SARS病毒的过程中,许多公共场合都使用了一种可以快速测量体温的非接触测温仪,这种仪器是利用了()A. 温度传感器B. 味觉传感器C. 红外线传感器D. 生物传感器【答案】C【解析】解:红外线最显著的特性是热效应,测量仪工作时利用的电磁波是红外线,而不是紫外线、X射线和\gamma 射线.故选:C4.DVD、空调等电器中部有一个传感器,这些传感器可以接收遥控器发出的红外线信号,并能够把红外线信号转化为电信号.下列装置中属于这类传感器的是()A. 电视机接收遥控信号的装置B. 建筑物中照明灯的声控开关C. 烟雾传感器(气敏化学传感器)D. 冰箱中控制温度的温控器【答案】A【解析】解:A、用遥控器调换电视机的频道的过程,实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程.故A正确.B、楼道中照明灯的声控开关将声信号转化为电信号.故B错误.C 、烟雾传感器通过烟雾的浓度使得电阻发生变化.故C错误.D、冰箱中控制温度的温控器将温度转化为电信号.故D错误.故选A.5.下列关于传感器说法中不正确的是()A. 电子秤所使用的测力装置是力传感器,它将压力大小转化为可变电阻,进而转化为电压信号B. 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片,这种双金属片的作用是控制电路的通断C. 光敏电阻能够把光照强度这个光学量转换为电阻这个电学量D. 话筒是一种常用的声传感器,其作用是将电信号转换为声信号【答案】D【解析】解: A .在电子秤中的应用电子秤所使用的测力装置是力传感器,它是把力信号转化为电压差信号,故 A正确;B.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断,故 B正确;C.光敏电阻的工作原理实际上是传感器把光信号转换成电信号,故 C正确;D.话筒是一种常用的声波传感器,其作用是声信号转换为电信号,故 D 错误.本题选择错误的,故选 D .6.电视机中有一个传感器,能将遥控器发出的红外线信号转化为电信号.下列装置中也利用了这种传感器的是()A. 电话机的话筒B. 楼道里的声控开关C. 空调中的遥控接收器D. 冰箱中的温控器【答案】C【解析】解:A、电话机的话筒是将声音转化为电信号;故A错误;B、楼道中照明灯的声控开关将声信号转化为电信号.故B错误.C 、空调机接收遥控信号的装置将光信号转化为电信号.故C正确.D、冰箱中控制温度的温控器将温度转化为电信号.故D错误.故选:C7.下列关于传感器说法中不正确的是()A. 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器作用是控制电路的通断B. 光敏电阻随光照强度的增大其阻值逐渐升高C. 电子秤所使用的测力装置是力传感器,它是把力信号转化为电压信号D. 金属热电阻随温度的升高其阻值逐渐升高【答案】B【解析】解: A.电熨斗是利用双金属片温度传感器,控制电路的通断,故 A正确. B.光敏电阻随光照强度的增大而减小,故 B错误.C.电子秤所使用的测力装置是力传感器,利用通过应力片的电流一定,压力越大,电阻越大,应力片两端的电压差越大,将力信号变成电压信号,故 C正确.D.金属热电阻随温度的升高其阻值逐渐升高,故 D正确.本题选错误的,故选 B.8.如图所示,R_t为金属热电阻,R_1为光敏电阻,R_2和R_3均为定值电阻,电源电动势为E ,内阻为r , V为理想电压表,现发现电压表示数增大,可能的原因是(\, )A. 金属热电阻温度升高或光照增强,其他条件不变B. 金属热电阻温度降低或光照减弱,其他条件不变C. 金属热电阻温度降低或光照增强,其他条件不变D. 金属热电阻温度升高或光照减弱,其他条件不变【答案】B【解析】电压表示数增大,而R_3为定值电阻,说明通过R_3的电流增大,由电路结构可知,这可能是由于R_t减小或R_1增大,由金属热电阻和光敏电阻特性知,可能是由于温度降低或光照减弱,故选B9.电子秤常用的传感器是()A. 红外传感器B. 温度传感器C. 压力传感器D. 声音传感器【答案】C【解析】解;根据电子秤的工作原理,可知当电子秤受到压力的作用时,会显示相应的大小,故使用的是压力传感器,故C正确,ABD错误.故选:C.10.如图所示的电路,电源电动势为E ,内阻为r ,R_t为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻值减小)。
电工技术基础与技能
第六章电磁感应练习题
班别:高二()姓名:学号:成绩:
一、是非题
1、导体在磁场中运动时,总是能够产生感应电动势。
()
2、线圈中只要有磁场存在,就必定会产生电磁感应现象。
()
3、感应电流产生的磁场方向总是与原来的磁通方向相反。
()
4、线圈中电流变化越快,则其自感系数就越大。
()
5、自感电动势的大小与线圈本身的电流变化率成正比。
()
6、当结构一定时,铁心线圈的电感是一个常数。
()
7、互感系数与两个线圈中的电流均无关。
()
8、线圈A的一端与线圈B的一端为同名端,那么线圈A的另一端与线圈B的另一端就为异名端。
()
9、在电路中所需的各种电压,都可以通过变压器变换获得。
()
10、同一台变压器中,匝数少、线径粗的是高压绕组;而匝数多、线径细的是低压绕组。
()
二、选择题
1、下列属于电磁感应现象的是()。
A.通电直导体产生磁场
B.通电直导体在磁场中运动
C.变压器铁心被磁化
D.线圈在磁场中转动发电
2、如图6-25所示,若线框ABCD中不产生感应电流,则线框一
定 ( )。
A.匀速向右运动
B.以导线EE′为轴匀速转动
C.以BC为轴匀速转动
D.以AB为轴匀速转动
3、如图6-26所示,当开关S打开时,电压表指针()。
A.正偏
B.不动
C.反偏
D.不能确定
4、法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中
感应电动势的大小()。
A.与穿过这一闭合电路的磁通变化率成正比
B.与穿过这一闭合电路的磁通成正比
C.与穿过这一闭合电路的磁通变化量成正比
D.与穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比5、线圈自感电动势的大小与( )无关。
A.线圈的自感系数
B.通过线圈的电流变化率
C.通过线圈的电流大小
D.线圈的匝数
6、线圈中产生的自感电动势总是( )。
A.与线圈内的原电流方向相同
B.与线圈内的原电流方向相反
C.阻碍线圈内原电流的变化
D.以上三种说法都不正确
7、下面说法正确的是( )。
A.两个互感线圈的同名端与线圈中的电流大小有关
B.两个互感线圈的同名端与线圈中的电流方向有关
C.两个互感线圈的同名端与两个线圈的绕向有关
D.两个互感线圈的同名端与两个线圈的绕向无关
8、互感系数与两个线圈的( )有关。
A.电流变化
B.电压变化
C.感应电动势
D.相对位置
9、变压器一次、二次绕组中不能改变的物理量是( )。
A.电压
B.电流
C.阻抗
D.频率
10、变压器铁心的材料是( )。
A.硬磁性材料
B.软磁性材料
C.矩磁性材料
D.逆磁性材料
三、填充题
1、感应电流的方向,总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通的变化,称为
楞次定律。
即若线圈中磁通增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;若线圈中磁通减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。
2、由于线圈自身电流变化而产生的电磁感应现象称为自感现象。
线圈的自感磁链
与电流的比值,称为线圈的电感。
3、线圈的电感是由线圈本身的特性决定的,即与线圈的尺寸、匝数和媒介质的磁导率
有关,而与线圈是否有电流或电流的大小无关。
4、荧光灯电路主要由灯管、镇流器、启辉器组成。
镇流器的作用是:荧光灯正常
发光时,起降压限流作用;荧光灯点亮时,产生感应电压。
5、空心线圈的电感是线性的,而铁心线圈的电感是非线性变化的,其电感大小随电流的变化
而变化。
6、在同一变化磁通的作用下,感应电动势极性相同的端点称为同名端;感应电动势极性
相反的端点称为异名端。
7、电阻器是耗能元件,电感器和电容器都是储能元件,线圈的电感就反映它储
存磁场能量的能力。
8、变压器是根据电磁感应原理工作的。
其基本结构是由铁心和绕组组成。
9、变压器除了可以改变交流电压外,还可以改变交流电流,变换阻抗和改变相位。
四、问答与计算题
1、图6-27中,CDEF是金属框,当导体AB向右移动时,试用右手定则确定ABCD和ABFE两个
电路中感应电流的方向。
能不能用这两个电路中的任意一个通过楞次定律来判定导体AB中感应电流的方向?
答:ABCD中感应电流的方向:
A→B→C→D→A
ABFE中感应电流的方向:
A→B→F→E→A
AB中感应电流的方向:A→B
2、图6-28所示的电路中,把变阻器R的滑动片向左移动使电流减弱,试确定这时线圈A和B
中感应电流的方向。
在滑动片未移动前通过AB的磁感线方向都是从右向左,电流减小后此方向的磁感线减少,由楞次定律AB产生的感应电流产生的磁场向左,所以对A右边导线电流向上,对B右边导线电流也向上。
解
:
3、在0.4T的匀强磁场中,长度为25cm的导线以6m/s的速度做切割磁感线的运动,运动方向
与磁感线成30°,并与导线本身垂直,求导线中感应电动势的大小。
解: E = Blvsinθ= 0.4*0.25*6*sin30°= 0.3V 4、有一个1000匝的线圈,在0.4s内穿过它的磁通从0.02Wb增加到0.09Wb,求线圈中的感
应电动势。
如果线圈的电阻是10Ω,当它跟一个电阻为990Ω的电阻器串联组成闭合电路时,通过电热器的电流是多大?
解: V
t
N
E175
4.0
02
.0
09
.0
1000=
-
*
=
∆
∆
=
φ
根据闭合电路欧姆定律有
A
r
R
E
I175
.0
10
990
175
=
+
=
+
=
5、有一理想变压器,一次绕组匝数是1000匝,二次绕组匝数是200匝,将一次侧接在220V
的交流电路中,若二次侧负载阻抗是44Ω,求:
①二次绕组的输出电压;②一次、二次绕组中的电流;③一次侧的输入阻抗。
解: ①根据理想变压器的电压比等于匝数比有
V
N
N
U
U44
1000
200
*
220
*
1
2
1
2
=
=
=
②二次侧的电流I2为
A
R
U
2.0
220
44
I
2
2
2
=
=
=
根据理想变压器的电流比等于匝数比的反比有
A
N
N
I
04
.0
1000
200
*
2.0
I
1
2
2
1
=
=
=
③根据理想变压器的阻抗比等于匝数比的平方有
Ω
1100
44
*
)
200
1000
(
)
(2
2
2
2
1
2
2
1
=
=
=
=Z
N
N
Z
k
Z。