1.有一小段通电导线,长0.01m、电流5a,把它放入磁场中某一位置,受到的磁场力是0.1n,则该处磁感应强度的大小为。
a.1t. b.2t. c.大于2t. d.小于2t.
答案:c2.如图所示,两圆形线圈套在条形磁铁中部,线圈平面与磁铁垂直,a线圈面积大于b线圈面积,则比较a与b线圈中穿过的磁通量的大小φa与φb的关系有。
a.φa=φb. b.φa>φb. c.φa<φb. d.无法比较。
答案:c(提示:穿过线圈的磁通量应该是磁体内、外,向上、向下的磁通量的代数和)
3.如图所示,弹簧秤下挂一条形磁棒,其中条形磁棒n极的一部分位于未通电的螺线管内,下列说法正确的是。
a.若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧秤的示数将减小。
b.若将a接电源正极,b接电源负极,弹簧秤的示数将增大。
c.若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧秤的示数将增大。
d.若将b接电源正极,a接电源负极,弹簧秤的示数将减小。
答案:a、c
4.如图所示,真空中有两点电荷+q和-q以共同的角速度绕轴oo’匀速转动,p点离+q较近,则p点电磁感应强度b
a.方向沿oo’向上。 b.方向沿oo'向下。
c.方向从+q指向-q. d.大小为零。
答案:d5.把轻质线圈用丝线挂在磁铁n极附近,当线圈通以如图所示的电流时,线圈将。
a.发生转动,同时靠近磁铁。
b.发生转动,同时离开磁铁。
c.不转动,只靠近磁铁。
d.不转动,只离开磁铁。
答案:a(提示:将线圈视为“小磁针”再判断比较方便)
6.超导是当今高科技的热点,超导材料的研制和开发是一项新的物理课题。当一块磁体靠近超导体时,超导体中会产生强大的电流,超导体中产生强大电流是由于。
a.穿过超导体中磁通量很大。 b.超导体中磁通量变化率很大。
c.超导体电阻极小趋于零。 d.超导体电阻变大。
答案:c7.试回答下面各个与磁通量相关的问题:
(1)如图(a)所示,磁感应强度b垂直于面积sa和sb,那么,通过面积sa和sb的磁通量的关系是φa(填“>”或“=”b.
2)如图(b)所示,在磁感应强度为b的匀强磁场中,面积为s的闭合线圈abcd垂直于磁场放置。现将线圈绕对称轴转过180°,在这个过程中通过线圈的磁通量的变化量为 .
3)如图(c)所示,ab是水平面上一个圆形线圈的直径,在过ab的竖直面内有一根通电导线ef,且ef平行于ab,当e厂竖直向上平移时,穿过圆面积的磁通量将。
a.逐渐变大。b.逐渐变小。
c.始终为零。d.不为零,但始终不变。
答案:(1)=(2)δφ2-φ1=bs一(-bs)=2bs(3)c
8.如图所示,op是一根水平放置的弹性薄铁片,一端固定一块软铁圆柱体,k为套在钢片上的重物,调节k所在位置,可改变op上下振动的固有频率,使其频率在80~100hz之间变化。如果在p的正下方线圈中通以50hz、6v的交流电,使p在磁场力作用下振动,关于op的振动频率f,下列答案正确的是。
a.100hz. b.50hz.
c.50~80hz. d.80~100hz.
答案:a[提示:p为软铁圆柱体,所以无论是在交流电的正半周还是负半周,软铁圆柱体都会被磁化或者被反向磁化,在一个周期内软铁圆柱体将两次被吸引而向下运动,所以软铁圆柱体的振动频率应是交流电的频率的2倍(注意与打点计时器的不同之处).
选项a正确]
1.磁场:在磁体或者电流周围存在着磁场,与重力场、电场一样,磁场也是客观存在的一种物质形式,磁场对处在其中的磁极或电流有力的作用,磁场中某点的方向,就是放在该点小磁针n极受力的方向。
2.磁感线:用来形象地表示磁场的方向和强弱。在磁感线上的每一点的切线方向,都跟该点的磁场方向相同。
3.右手螺旋定则(安培定则):用来判断长直电流及通电螺线管周围磁场方向。
4.磁感应强度:磁感应强度反映了磁场的力的性质,磁场中某点处的磁感应强度反映了该点处磁场的强弱和方向。磁场中某点处的磁感应强度仅与磁场本身有关。
磁感应强度定义式: [b的单位:特(t)].
5.磁通量:穿过某一面积的磁感线的根数叫穿过这个面积的磁通量(φ)磁通量表达式:
=bscosθ.
b又叫磁通密度,即单位面积内穿过的磁感线的根数。
6.匀强磁场:b的大小、方向处处相同的磁场叫匀强磁场。
在匀强磁场内,磁感线平行,间隔相等,方向一致。在两个平行的异名磁极之间,或在绕制得很密的长直通电螺线管中的磁场,都可视为匀强磁场,在地面上附近小块空间中的地磁场也可视为匀强磁场。
1.磁感线有哪些特点?
磁感线有如下特点:
磁感线是为表达磁感应强度和方向而设想出来的有向曲线。
磁体周围的磁感线都是从n极出发,通过空间进入s极,在磁体内部则是从s极指向n极,磁感线出来多少根,进去多少根。
磁感线的疏密表示磁感应强度的大小。
磁感线是无头无尾的闭合曲线,磁感线不中断也不相交(注意在磁体内部也有磁感线!).
小磁针静止时,其n极指向永远和过该点处的磁感线方向一致。
2.下列磁体或电流周围磁场的形状、特点要加以记忆。
磁体:小磁针、条形磁铁、蹄形磁铁、同名磁极、异名磁极。
电流:长直通电导线、环形电流(通电平面线圈)、通电螺线管。
3.磁感应强度表达式和有什么区别和联系?
与定义电场强度的方法相似,是应用磁场对处在其中的电流有力的作用这一性质来定义表征磁场的力的性质的物理量。电流元il(即单位长度与电流乘积)垂直于磁场放置时所受到的磁场力,即为磁场中该点处的磁感应强度;同样的,磁感应强度与f和il无关。
既然磁感应强度表达的是磁场的力的性质,也即表达了磁场的强弱,而磁场的强弱也可以用磁感线的疏密来形象地加以描述。如果定义通过某一截面的磁感线的根数为磁通量φ,那么通过单位截面积的磁感线根数即自然也应该能表达磁场的强弱,所以,电磁学中用垂直穿过单位面积上的磁感线根数定义为磁感应强度,即。由此可见,b不仅可以理解为电流元的受力,还可以理解为磁感线的疏密程度,故磁感应强度又叫磁通密度。
磁感应强度b无论是用还是用表示,实际上两者是等效的,单位也应该是相同的,即1n/(a·m)=lwb/m2.
4.在应用时要注意哪些问题?
b、f、i三者相互垂直。
b的方向即磁场在该点处的方向,亦即磁感线的切线方向。
例1 图所示为打点计时器的简易构造。电源要求是什么?简述振针打点的原理。
解析打点计时器是常用的实验室计时仪器,运用磁场知识是很容易了解其工作原理的。
线圈上加的是频率为50hz的低压交流电。
当交流电的正半周加在a接线柱上时,电流由a流进线圈,线圈产生磁场,由右手螺旋定则可判知线圈的右端为n极,振动片同时被磁化,且振动片的右端也为n极,在极靴作用下,振动片被推向下。
当交流电的负半周加在a接线柱上时,电流由b进入线圈,此时线圈磁场的右端为s极,振动片重新磁化,右端也成为s极,在极靴作用下,振动片被推向上。
由此可知在交流电变化一个周期内,振针将打出一个点痕,交流电变化周期为,所以,纸带上打出的相邻的两个点之间的时间间隔为0.02s.
例2 如图所示,矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度b=0.1t的足够大的匀强磁场中,线框ab边长10cm,bc边长为20cm,求:
1)线框在图示位置的磁通量。
2)以线框的ab边为轴,转过30°时,它的磁通量。
3)以通过b点的与线框平面的垂线为轴,线框平面逆时针转过60°,它的磁通量。
解析 (1)通过某一面的磁通量,可理解为穿过该面的磁感线根数,在题设条件下,这磁感线根数显然应等于磁通密度b(通过单位面积的磁感线根数)与磁场面积的乘积,故有。
(2)将视图改画成如图所示,以方便观察。
注意到穿过磁感线面积的投影与(1)一样,所以。
2=φ1=1.0×103wb.
其实,按“磁通量为穿过该面的磁感线根数”来理解,(1)(2)是一样的,答案自然也是一样的。
(3)按题意作出示意图如图所示。可以看出,转过后,整个线框恰好全进入磁场区,这时有。
3=bs=b·ab·bc=0.1×0.1×0.2wb=2.0×103wb.
1.回答下列问题:
1)如图(a)所示,导线o固定不动,线框abcd重力不计,线框怎样运动?
2)如图(b)所示,导线a固定不动,线框abcd重力不计,它将怎样运动?
3)如图(c)所示,两绝缘导线相互垂直,ab固定,cd怎样运动?
答案:略。2.如图所示,一根条形磁铁放在水平桌面上,在其右侧桌面上固定一根与条形磁铁垂直的长直导线,当导线中通以如图所示方向的电流时,试分析电流对磁铁的作用力。
答案:n极受电流产生的磁场的作用力竖直向上,s极受电流产生的磁场的作用力竖直向下,故磁铁的n极对桌面的压力减小,s极对桌面的压力增大,又因为直导线的电流在某点产生磁场强度与该点到直导线的距离成反比,所以总的说来磁铁对桌面的压力将会减小。另外,因n、s极受到的力都无水平分量,所以桌面对磁铁无摩擦力的作用。
3.一矩形线框放在匀强磁场中,**框通有如图所示方向的恒定电流而转动90°的过程中。
边和cd边受到的安培力不变,电磁力矩逐渐变小。
边和cd边受到的安培力逐渐变小,电磁力矩也逐渐变小。
边和bc边始终不受安培力。
边和bc边受到的安培力逐渐变大,但电磁力矩为零。
答案:a、d
4.如图所示的矩形通电线圈全都置于匀强磁场(图中磁场未画出)中,磁场方向垂直线圈平面,将线圈由静止释放,线圈将(不计线圈的质量。
a.只能发生平动b.只能发生转动。
c.既能发生平动又能发生转动。 d.绝不会发生平动,也不会发生转动。
答案:d1.如图所示,一根长l1、质量m的金属杆挂在长度均为l2的细轻导线上,同以图示方向的电流,电流大小为i,若使导线偏离竖直位置θ,整个装置处于静止状态,求:
1)所加的匀强磁场方向的允许范围。
2)所加匀强磁场的最小值和方向。
答案:(1)以竖直向上为0°,允许在顺时针α角的范围,则0≤α<180°-θ2)
2.如图所示,在一只侧放的开口气缸里有一光滑活塞,活塞通过一轻杆与一光滑导轨上静止的金属滑动棒相连接,导轨宽为d.导轨间有大小为b、方向垂直向里的匀强磁场,导轨的另一端有一阻值为r的电阻,金属棒的电阻为r.
开始时,活塞到气缸底的距离为h,气缸内气体的温度为27℃,现对气缸内气体加热,使其温度上升为127℃.试求在这个过程中,通过电阻r的电量为多少?
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这套同步分层导学丛书是以上海市现行教材为依据的学生同步辅导读物,内容紧密配合教材。各分册按年级编写,旨在同步地对课堂内容进行辅导,为学生提供训练机会,并成为课堂教学的有益的参考辅导读物。根据数理化各学科的特点,将每章内容划分为若干单元,每一单元内设置不同的栏目,有同步精练 综合导学 分层练习等。同步...
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第七章磁场电磁感应 182 同步精练 一 182 精练 182 综合导学 一 184 知识要点 184 学习指导 184 疑难解析 185 同步精练 二 186 精练一 磁场对电流的作用力1 186 精练二 磁场对电流的作用力2 186 综合导学 二 187 知识要点 187 学习指导 187 疑难...
高三年级天辰分层会简报
南仓中学教学动态。第106期。南仓中学教务处2011年12月25日。高三年级天辰班分层会。2011年12月11日,南仓中学高三年级天辰分层会在五楼报告厅召开。教学校长董学智 赵艳梅主任 刘术换主任 高三两位年级组长列席,全体天辰班学生和任课教师参加会议,会议由杨智勇组长主持。秉承南仓中学 以人为本 ...