電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用
1.(多選)在直流電動(dòng)機(jī)中,下列說法正確的是( )
A.直流電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電功大于電熱
B.直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大,線圈中電流越大,產(chǎn)生的電熱越多
C.如果電動(dòng)機(jī)工作中,因機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)反電動(dòng)勢(shì)為零,線圈中會(huì)有很大電流而容易燒壞電動(dòng)機(jī)
D.由于反電動(dòng)勢(shì)的存在,不能用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電動(dòng)機(jī)的工作電流
解析:選AC 由UI=IE′+I2R可知選項(xiàng)A正確;轉(zhuǎn)速越大時(shí),反電動(dòng)勢(shì)E′越大,由I=知,I越小,線圈中產(chǎn)生的熱量越少,B錯(cuò)誤;盡管存在反電動(dòng)勢(shì),仍可用閉合電路的歐姆定律計(jì)算電動(dòng)機(jī)的工作電流,D錯(cuò)誤;當(dāng)電動(dòng)機(jī)因阻力而停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),反電動(dòng)勢(shì)為零,電功等于電熱,電流I=很大,線圈中產(chǎn)生的熱功率很大,C選項(xiàng)正確。
2.(多選)一個(gè)面積S=4×10-2 m2、匝數(shù)n=100匝的線圈,放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖1所示,則下列判斷正確的是( )
圖1
A.在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化率等于0.08 Wb/s
B.在開始的2 s內(nèi)穿過線圈的磁通量的變化量等于零
C.在開始的2 s內(nèi)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于8 V
D.在第3 s末線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零
解析:選AC 由Bt圖像可知,在開始的2 s內(nèi),== Wb/s=0.08 Wb/s,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;在開始的2 s內(nèi),E=n=100×0.08 V=8 V,故選項(xiàng)C正確;第3 s末磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率不為零,則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也不為零,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
3.(多選)如圖2所示,導(dǎo)體棒AB在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),將產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),因而在電路中有電流通過。下列說法中正確的是( )
圖2
A.因?qū)w運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)稱為動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
B.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與洛倫茲力有關(guān)
C.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生與電場(chǎng)力有關(guān)
D.動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的原因是一樣的
解析:選AB 動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是由于導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的,選項(xiàng)A正確;動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)中,非靜電力是洛倫茲力沿導(dǎo)體棒方向的分力,而感生電動(dòng)勢(shì)是由感生電場(chǎng)產(chǎn)生的,選項(xiàng)B正確,C、D錯(cuò)誤。
4.如圖3所示,等腰直角三角形OPQ區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),另有一等腰直角三角形導(dǎo)線框ABC以恒定的速度v沿垂直于磁場(chǎng)方向穿過磁場(chǎng),穿越過程中速度方向始終與AB邊垂直,且保持AC平行于OQ。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流,以下說法正確的是( )
圖3
A.開始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最小
B.開始穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最大
C.開始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向
D.開始穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向
解析:選D 線框中感應(yīng)電流的大小正比于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,又感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BL有v,L有指切割磁感線部分兩端點(diǎn)連線在垂直于速度方向上的投影長(zhǎng)度,故開始進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最大,開始穿出磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流最小,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。感應(yīng)電流的方向可以用楞次定律判斷,可知選項(xiàng)D正確,C錯(cuò)誤。