课时作业34 法拉第电磁感应定律 自感现象
时间:45分钟
1.如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为E,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为E′.则等于( B )
A. B. C.1 D.
解析:设折弯前导体切割磁感线的长度为L,运动产生的感应电动势为E=BLv;折弯后,导体切割磁感线的有效长度为L′= =L,故产生的感应电动势为E′=BL′v=B·Lv=E,所以=,B正确.
2.如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直.磁感应强度B随时间均匀增大.两圆环半径之比为21,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响.下列说法正确的是( B )
A.EaEb=41,感应电流均沿逆时针方向
B.EaEb=41,感应电流均沿顺时针方向
C.EaEb=21,感应电流均沿逆时针方向
D.EaEb=21,感应电流均沿顺时针方向
解析:由法拉第电磁感应定律得圆环中产生的电动势为E==πr2·,则==,由楞次定律可知感应电流的方向均沿顺时针方向,选项B正确.
3.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( A )
A.Q1>Q2,q1=q2 B.Q1>Q2,q1>q2
C.Q1=Q2,q1=q2 D.Q1=Q2,q1>q2
解析:由Q=I2Rt得,Q1=2Rt=×=,同理,Q2=,又因为Lab>Lbc,故Q1>Q2.由电荷量q=Δt=n=,故q1=q2.所以选项A正确.
4.(多选)用电流传感器研究自感现象的电路如图甲所示,线圈L中未插入铁芯,直流电阻为R.闭合开关S,传感器记录了电路中电流i随时间t变化的关系图象,如图乙所示,t0时刻电路中电流达到稳定值I.下列说法中正确的是( BC )
A.t=t0时刻,线圈中自感电动势最大
B.若线圈中插入铁芯,上述过程中电路中电流达到稳定值经历的时间大于t0
C.若线圈中插入铁芯,上述过程中电路达到稳定时电流值仍为I
D.若将线圈匝数加倍,上述过程中电路达到稳定时电流值仍为I
解析:t=t0时刻,线圈中电流稳定,自感现象消失,线圈中没有自感电动势,故A错误;若线圈中插入铁芯,线圈自感系数增大,自感现象延长,所以若线圈中插入铁芯,上述过程中电路中电流达到稳定值经历的时间大于t0,故B正确;线圈中插入铁芯,但线圈的直流电阻不变,所以稳定时电流不变,故C正确;若将线圈匝数加倍,线圈直流电阻增大,稳定时电流减小,故D错误.