题目:
一个矩形线圈在匀强磁场中转动,线圈平面与磁场垂直,线圈的匝数n=100,电阻为r=1欧姆,线圈转动的角速度为2rad/s,求:
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值;
(2)线圈从图示位置开始转过90度角的过程中,感应电动势的平均值;
(3)线圈从中性面开始转过90度角的过程中,通过线圈的电荷量。
相关例题:
【分析】
(1)根据法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势的最大值;
(2)根据平均感应电动势的定义式求出线圈从图示位置开始转过90度角的过程中,感应电动势的平均值;
(3)根据法拉第电磁感应定律求出线圈从中性面开始转过90度角的过程中磁通量的变化量,再根据欧姆定律求出通过线圈的电荷量。
【解答】
(1)线圈中产生的感应电动势的最大值为:$E_{m} = n\omega\frac{S}{2} = 100 \times 2 \times \frac{1}{2}V = 100V$;
(2)线圈从图示位置开始转过90度角的过程中,磁通量的变化量为$\Delta\Phi = - \frac{\pi}{2}\Phi$,根据平均感应电动势的定义式可得:$\overset{―}{E} = \frac{\Delta\Phi}{t} = \frac{- \frac{\pi}{2}\Phi}{T} = - \frac{\pi}{2}n\omega S$,解得:$\overset{―}{E} = - 50V$;
(3)线圈从中性面开始转过90度角的过程中磁通量的变化量为$\Delta\Phi = - \pi\Phi$,根据法拉第电磁感应定律可得:$n\Delta\Phi = nS\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,解得:$\Delta t = \frac{\pi}{nS}$,再根据欧姆定律可得:$q = It = n\Delta tU = \frac{\pi}{nS}nU = \frac{\pi U}{S}$。
【分析】
本题考查了法拉第电磁感应定律和欧姆定律的应用,知道平均感应电动势的定义式$、$知道线圈从中性面开始转过90度角的过程中磁通量的变化量是解题的关键。
【例题分析】
本题主要考查了闭合电路欧姆定律的应用,知道平均感应电动势的定义式$、$知道线圈从中性面开始转过90度角的过程中磁通量的变化量是解题的关键。
【总结】
本题是一道电磁感应的综合题,考查了法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律的应用,难度适中。
题目:关于电磁学的问题
在电磁学中,有两个线圈A和B,他们互相靠近但没有直接接触。当电流通过线圈A时,发现线圈B发生了运动。请解释这个现象。
相关例题:
题目:解释为什么当电流通过线圈时会产生磁场?
解答:当电流通过线圈时,电流的电子受到洛伦兹力的作用,开始围绕线圈旋转。这个旋转的电子会产生一个磁场,其强度取决于电流的大小和线圈的匝数。这个磁场可以用来产生电力和磁性设备,如发电机和磁铁。
电磁学是初中物理学的一个重要部分,涉及到电流、磁场、电磁感应等概念。以下是一些常见的电磁学物理题及其相关例题:
例题1:有一个小磁针,静止时北极指向北方。如果小磁针的北极靠近一蹄形磁铁的南极,则( )
A. 小磁针的北极将向南转
B. 小磁针的北极将向北偏转
C. 小磁针的南极将向北偏转
D. 小磁针的南极将向南偏转
解析:小磁针的北极靠近一蹄形磁铁的南极,根据磁极间的作用规律,小磁针的北极将向北偏转。
答案:B
例题2:一个闭合导线框abcd在磁场中做切割磁感线运动,它的两端出现电压,这个现象中能的转化是( )
A. 机械能转化为电能
B. 电能转化为机械能
C. 磁能转化为电能
D. 电能转化为热能
解析:闭合导线框abcd在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这个现象中能的转化是机械能转化为电能。
答案:A
电磁学物理题常见问题:
1. 什么是磁场?如何描述磁场?
2. 什么是电磁感应?如何发生电磁感应?
3. 电流的周围存在磁场,这个说法对吗?
4. 磁场对通电导线会产生力的作用,这个说法对吗?
5. 如何判断电磁铁的磁极?
6. 如何计算电磁铁的磁性强弱?
7. 如何改变通电导线的磁场方向?
8. 什么是直流电和交流电?它们有什么区别?
9. 电磁波的存在对人类生活有什么影响?
10. 什么是地磁场?它对地球上的生物有什么影响?
以上问题涵盖了初中电磁学的主要知识点,通过解答这些问题,学生可以更好地理解电磁学概念。
