当前位置:首页 >> 学科竞赛 >> 物理竞赛辅导3电磁感应

物理竞赛辅导3电磁感应


高二物理竞赛辅导 3

姓名:

1.电磁感应现象揭示了电和磁之间的内在联系,根据这一发现,发明了许多电器设备。下列 用电器中,哪个没有利用电磁感应原理 A.动圈式话筒 B.白炽灯泡 C.磁带录音机 D.日光灯镇流器 2.如图所示是一种延时开关,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 3.一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上,磁感应强度为 B。直 升飞机螺旋桨叶片的长度为 l,螺旋桨转动的频率为 f,顺着地磁场的方向看螺旋桨,螺旋桨 按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为 a,远轴端为 b,如图所示。如果忽略 a 到转轴 中心线的距离,用ε 表示每个叶片中的感应电动势,则 B A.ε =π fl2B,且 a 点电势低于 b 点电势 B.ε =2π fl2B,且 a 点电势低于 b 点电势 C.ε =π fl2B,且 a 点电势高于 b 点电势 D.ε =2π fl2B,且 a 点电势高于 b 点电势 4. 电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在 单位时间内通过管内横截面的流体的体积) 。为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为 长方形的一段管道,其中空部分的长、宽、高分别为图中的 a、b、c,流量计的两端与输送 液体的管道相连接(图中虚线) 。图中流量计的上下两面是金属材料,前后两面是绝缘材料, 现于流量计所在处加磁感强度为 B 的匀强磁场, 磁场方向垂直于前后两面。 当导电液体稳定 地流经流量计时, 在管外将流量计上、 下两表面分别与一串接了电阻 R 的电流表的两端连接, I 表示测得的电流值。已知流体的电阻率为ρ ,不计电流表的内阻,则可求得流量为

I c (bR ? ? ) B a I a C. (cR ? ? ) B b
A.

I b (aR ? ? ) B c I bc D. ( R ? ? ) B a
B.

5. 某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈 L、小灯泡 A、开关 S 和电池组 E, 用导线将它们连接成如图所示的电路。 检查电路后, 闭合开关 S, 小灯泡发光; 再断开开关 S, 小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象。 虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥 思苦想找不出原因。 你认为最有可能造成小灯泡末闪亮的原因是 A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大 C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大 6.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验” .如图,她把一个带铁芯的线圈 L、开关 S 和 电源用导线连接起来后,将一金属套环置于线圈 L 上,且使铁芯穿过套环,闭合开关 S 的瞬 间,套环立刻跳起.某同学另找来器材再探究此实验. 他连接好电路, 经重复实验,线圈上的 套环均未动,对比老师演示的实验,下列四个选项中,导致套环未动的原因可能是 A.线圈接在了直流电源上
1

B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同

7. 某同学设计的家庭电路保护装置如图所示,铁芯左侧线圈 L1 由火线和零线并行绕成,当右侧线圈 L2 中产生电流时,电流经 放大器放大后,使电磁铁吸起铁质开关 K,从而切断家庭电路, 仅考虑 L1 在铁芯中产生的磁场,下列说法正确的有 A.家庭电路正常工作时,L2 中磁通量为零 B.家庭电路中使用的电器增多时,L2 中的磁通量不变 C.家庭电路发生短路时,开关 K 将被电磁铁吸起 D.地面上的人接触火线发生触电时,开关 K 将被电磁铁吸起。 8. 电学中的库仑定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律(有关感应电动势大小的规律)、 安培定律(磁场对电流作用的规律)都是一些重要的规律,下列选项中正确的是 A.发电机能发电的主要原理是库仑定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机 通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 B.发电机能发电的主要原理是安培定律 变压器能变压的主要原理是欧姆定律 电动机 通电后能转动起来的主要原理是库仑定律 C.发电机能发电的主要原理是欧姆定律 变压器能变压的主要原理是库仑定律 电动机 通电后能转动起来的主要原理是法拉第电磁感应定律 D.发电机能发电的主要原理是法拉第电磁感应定律 变压器能变压的主要原理是法拉第 电磁感应定律 电动机通电后能转动起来的主要原理是安培定律 9.为了提高自行车夜间行驶的安全性,小明同学设计了一种“闪烁”装置。如图所示,自行 车后轮由半径 r1=5.0×l0-2m 的金属内圈、半径 r2=0.40m 的金属外圈和绝缘辐条构成。后轮 的内、 外圈之间等间隔地接有 4 根金属条, 每根金属条的中间均串联有一电阻值为 R 的小灯 泡。在支架上装有磁铁,形成了磁感应强度 B=0.l0T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁 场,其内半径为 r1,外半径为 r2、张角θ =

? ,后轮以角速度ω =2π rad/s 相对于转轴转动。 6

若不计其它电阻,忽略磁场的边缘效应。 (1)当金属条 ab 进入“扇形”磁场时,求感应电动势 E,并指出曲上的电流方向; (2)当金属条 ab 进入“扇形”磁场时,画出“闪烁”装置的电路图; (3)从金属条 ab 进入“扇形”磁场时开始,经计算画出轮子转 一圈过程中, 内圈与外圈之间电势差 Uab 随时间 t 变化的 Uab-t 图象; (4)若选择的是“1.5V、0.3A”的小灯泡,该“闪烁”装置能否 正常工作?有同学提出,通过改变磁感应强度 B、后轮外圈半 径 r2、角速度ω 和张角θ 等物理量的大小,优化前同学的设 计方案,请给出你的评价。

2

10.磁流体发电是一种新型发电方式,图 1 和图 2 是其工作原理示意图。图 1 中的长方体是 发电导管,其中空部分的长、高、宽分别为 l 、 a 、 b ,前后两个侧面是绝缘体,上下两个 侧面是电阻可略的导体电极,这两个电极与负载电阻 R1 相连。整个发电导管处于图 2 中磁 场线圈产生的匀强磁场里,磁感应强度为 B,方向如图所示。发电导管内有电阻率为 ? 的高 温、高速电离气体沿导管向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体受到磁场作 用,产生了电动势。发电导管内电离气体流速随磁场有无而不同。设发电导管内电离气体流 速处处相同,且不存在磁场时电离气体流速为 v0 ,电离气体所受摩擦阻力总与流速成正比, 发电导管两端的电离气体压强差 ?p 维持恒定,求: (1)不存在磁场时电离气体所受的摩擦阻力 F 多大; (2)磁流体发电机的电动势 E 的大小; (3)磁流体发电机发电导管的输入功率 P。

图 1 是一台发电机定子中的磁场分布图,其中 N、S 是永久磁铁的两个磁极,它们的表面呈
3

半圆柱面形状。M 是圆柱形铁芯,它与磁极的柱面共轴。磁极与铁芯之间的缝隙中形成方 向沿圆柱半径、大小近似均匀的磁场,磁感强度 B=0.050T 图 2 是该发电机转子的示意图(虚线表示定子的铁芯 M)。矩形线框 abcd 可绕过 ad、cb 边的 中点并与图 1 中的铁芯 M 共轴的固定转轴 oo′旋转,在旋转过程中,线框的 ab、cd 边始终 处在图 1 所示的缝隙内的磁场中。已知 ab 边长 l1=25.0cm, ad 边长 l2=10.0cm 线框共有 N=8 匝导线,放置的角速度 ? ? 250 / s 。将发电机的输出端接入图中的装置 K 后,装置 K 能使交流电变成直流电,而不改变其电压的大小。直流电的另一个输出端与一可变电阻 R 相连,可变电阻的另一端 P 是直流电的正极,直流电的另一个输出端 Q 是它的负极。 图 3 是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图,其中 A、B 是两块纯铜片,插在 CuSO4 稀溶液中,铜片与引出导线相连,引出端分别为 x 、 y。

Ⅰ . ( 14 分)现把直流 电 的 正、负极与两 铜片的 引线端相连, 调节 R,使 CuSO4 溶液中产生 I=0.21A 的电流。假设发电机的内阻可忽略不计,两铜片间 的电阻 r 是恒定的。 (1)求每匝线圈中的感应电动势的大小。 (2)求可变电阻 R 与 A、B 间电阻 r 之和。

曾经流行过一种自行车车头灯供电的小型交流发电机,图 1 为其结构示意图。图中 N、S 是 一对固定的磁极,abcd 为固定的转轴上的矩形线框,转轴过 bc 边中点,与 ab 边平行,它 的一端有一半径 ro=1.0 cm 的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图 2 所示。当 车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动。设线框由 N=800 匝导线 圈组成,每匝线圈的面积 S=20 cm2 ,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感强度 B=0.010T, 自行车车轮的半径 R1=35 cm,小齿轮的半径 R2=4.0 cm,大齿轮的半径 R3=10.0 cm(见图 2) 。 现从静止开始使大齿轮加速转动, 问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值 U=3.2 V?(假设摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)

4

平行轨道 PQ、MN 两端各接一个阻值 R1=R2 =8 Ω 的电热丝,轨道间距 L=1 m,轨道很长,本 身电阻不计, 轨道间磁场按如图所示的规律分布, 其中每段垂直纸面向里和向外的磁场区域 宽度为 2 cm,磁感应强度的大小均为 B=1 T,每段无磁场的区域宽度为 1 cm,导体棒 ab 本 身电阻 r=1Ω ,与轨道接触良好,现让 ab 以 v=10 m/s 的速度向右匀速运动.求: (1)当 ab 处在磁场区域时,ab 中的电流为多大?ab 两端的电压为多大?ab 所受磁场力为多 大? (2)整个过程中,通过 ab 的电流是否是交变电流?若是,则其有效值为多大?并画出通过 ab 的电流随时间的变化图象.

解:(1)感应电动势 E=BLv=10 V, ab 中的电流 I=

E =2 A, R12 ? r

ab 两端的电压为 U=IR12=8 V, ab 所受的安培力为 F=BIL=2 N,方向向左. (2)是交变电流,ab 中交流电的周期 T=2

d1 d + 2 2 =0. 006 s,由交流电有效值的定义,可得 v v

I2R(2

d1 2 6 )= I 有效 2RT,即 I 有效 ? A。 v 3

通过 ab 的电流随时间变化图象如图所示.

5

6


更多相关文档:

高中物理竞赛辅导 电磁感应

(a) 图 2-3-7 (b) 高中物理竞赛电学教程 第三讲 磁场第四讲 电磁感应3-2-7(a)中,通过匀磁场中与磁力线垂直的平面 S 0 的磁通量为 Φ = BS 0...

高中物理竞赛辅导 3磁场

高中物理竞赛辅导 3磁场 隐藏>> 磁场§3。1 基本磁现象 由于自然界中有磁石(...1 高中物理竞赛电学教程 第三讲 磁场第四讲 电磁感应 真空中,当产生磁场的载...

高中物理竞赛讲义:电磁感应.

7 mg ………1 分 (3) 解法 1: 设金属杆在上层导轨由速度 v1 减速至...竞赛辅导__电磁感应1995... 暂无评价 46页 免费 国际国内物理奥林匹克竞... ...

高中物理竞赛讲义第11部分 电磁感应

高中物理竞赛讲义第11部分 电磁感应_学科竞赛_高中教育_教育专区。第十一部分 电磁...【解说】将图 10-15 中的左、中、右三段导体分别标示为 1、2、3 ,它们均...

【物理竞赛讲义】第11部分_电磁感应

且过导 3 3 奥赛培训讲义《电磁感应》 体的端点,角速度为ω (如图 10-10 ...高中物理竞赛辅导讲义:... 50页 1下载券 高中物理竞赛教程(超详细... 34页...

高二物理竞赛资料——电磁感应(学生)

高二物理竞赛资料——电磁感应(学生)_学科竞赛_高中教育_教育专区。高二物理竞赛...(2)线圈电阻不计; (3)铁芯不消耗电能; (4 )原、副线圈的感抗都趋于无穷大...

物理竞赛精彩讲解——电磁感应

【物理竞赛讲义】第11部分... 10页 5财富值 物理竞赛辅导教案:电磁感... 10...3、问题佯谬:在电磁感应问题中,可能会遇到沿不同途径时得出完全相悖结论的情形,...

高二物理竞赛资料——电磁感应

高二物理竞赛资料——电磁感应_学科竞赛_高中教育_教育专区。高二物理竞赛资料——...()电磁感应中的动力学问题电磁感应中通过导体的感应电流,在磁场中将受到安培...

高一物理竞赛电磁感应专题

高二物理竞赛辅导练习:... 2页 免费 高中物理竞赛《电磁感应... 11页 免费喜欢...能反映线框中感应电流变化规律的是( ) 变式 水平 探究 3.如图所示, 面内...

物理竞赛初赛试题---电磁感应部分

系​列​的​之​第​十​​套​试​卷​,​使​用...用E和I分别表示abdc回路的感应电动势和感应电流的大小,根据法拉第电磁感应定律和...
更多相关标签:
高中物理电磁感应 | 坤哥物理电磁感应 | 物理电磁感应 | 物理电磁感应知识点 | 大学物理电磁感应论文 | 物理选修3 2电磁感应 | 大学物理电磁感应 | 高中物理电磁感应总结 |
网站地图

文档资料共享网 nexoncn.com copyright ©right 2010-2020。
文档资料共享网内容来自网络,如有侵犯请联系客服。email:zhit325@126.com