第十三章 电磁感应与电磁波初步 复习与提高
A 组
1.奥斯特发现电流磁效应的实验示意图如图13-1 所示。他将导线沿南北方向放置在小磁针的上方时,磁针转动了。请简述磁针能够转动的原因。
2.一个电子在平行于纸面的平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,在垂直于圆轨道所在平面并穿过圆心的直线上有一点A,试确定并绘图表示A点的磁感应强度的方向。
3.图13-2是三根平行直导线的截面图,若它们的电流大小都相同,方向垂直纸面向里。如果AB=AC=AD,则 A 点的磁感应强度的方向怎样?
4.下列有关磁感应强度的说法错在哪里?
(1)磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量;
(2)若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为0;
(3)若有一小段长为l、通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是B=\(\frac{F}{IL}\)。
5.匀强磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线,它的电流是2.5 A,导线长1 cm,它受到的磁场力为5.0×10-2 N。
(1)求这个位置的磁感应强度;
(2)把通电导线中的电流增大到5 A时,这一位置的磁感应强度会发生变化吗?
6.如图13-3,线圈面积为S,线圈平面与磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直,则穿过线圈的磁通量是多少?若线圈绕OO′转过60°角,则穿过线圈的磁通量是多少?若从初始位置转过90°角,则穿过线圈的磁通量是多少?
7.如图13-4,边长为l的n匝正方形线框内部有一边长为的正方形区域的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,则穿过线框的磁通量是多少?
B组
1.图13-5是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁体,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到充气的目的。请回答以下问题:
(1)当电流从电磁铁的接线柱A流入时,发现吸引小磁体向下运动,则电磁铁的上端为________极,小磁体的下端为________极。
(2)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料。硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性,而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。你认为这种铁芯应该用哪种材料制作?
2.如图13-6,条形磁体竖直放置,一个水平圆环从条形磁体上方位置A向下运动,先到达磁体上端位置B,然后到达磁体中部P,再到达磁体下端位置 Q,最后到达下方L。在运动过程中,穿过圆环的磁通量如何变化?
3.如图13-7,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
(1)当合上开关S的一瞬间,线圈P里是否有感应电流?
(2)当断开开关S的一瞬间,线圈P里是否有感应电流?
4.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图13-8 所示,则铁环中心O点的磁场方向如何?
5.如图13-9,固定于水平面上的金属架CDEF 处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动。t=0时,磁感应强度为B0,此时MN到达的位置恰好使MDEN构成一个边长为l的正方形。为使MN棒中不产生感应电流,从t=0开始,磁感应强度B应该怎样随时间t变化?请推导出B与t的关系式。
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