初中物理电磁学拓展题及例题如下:
拓展题:
1. 有一个矩形线圈,在匀强磁场中匀速转动,产生电动势的瞬时值表达式为e = Emsinωt。当线圈平面与中性面垂直时,下列说法正确的是( )。
A. 电流方向改变一次,感应电动势为零
B. 电流方向改变两次,感应电动势最大
C. 电流方向改变一次,感应电动势最大
D. 电流方向改变两次,感应电动势为零
答案:C。
2. 在一个闭合电路中,当外电路的电阻变大时,电源的输出功率变化情况为( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 不能确定。
答案:A。
例题:
1. 如图所示,条形磁铁放在可绕竖直轴转动的金属圆盘上,当圆盘转动时,圆盘上的小线圈可以观察到的现象是( )
A. 圆环中产生感应电流
B. 圆环中有周期性变化的电流
C. 圆环中有持续电流
D. 圆环中电流方向不变
答案:B。
解析:当圆盘转动时,小线圈切割磁感线产生感应电动势,产生感应电流。由于磁场是恒定的,所以感应电流的大小和方向都随时间做周期性变化。
2. 在一个闭合电路中,当外电路的电阻变大时,电源的输出功率变化情况为( )
答案:A。解析:当外电阻变大时,总电阻变大,总电流减小,内阻上的电压减小,所以路端电压增大。根据数学知识可知,电源的输出功率的变化情况为变大。
以上题目涉及到了电磁感应、磁场、电流等初中物理电磁学知识点,需要运用相关知识才能解答。
电磁学拓展题及解答
题目:在匀强磁场中有一个矩形线圈,其匝数为N,边长为L1和L2,电阻为R,线圈以转速n转一圈的时间为T,磁场磁感应强度为B,求:
(1)在t时间内线圈转过的角度;
(2)线圈转动的角速度;
(3)线圈边切割磁感线的速度;
(4)线圈中的感应电动势的最大值;
(5)若线圈以恒定电流I在磁场中垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动,求线圈中的感应电动势。
解答:(1)在t时间内线圈转过的角度为θ=nT;
(2)线圈转动的角速度为ω=2πn;
(3)线圈边切割磁感线的速度为v=ω(L1+L2);
(4)线圈中的感应电动势的最大值为E=NBSω;
(5)线圈中的感应电动势为E=nBS(2πn)2。
相关例题:在匀强磁场中有一个矩形线圈,其匝数为N,边长为L1和L2,电阻为R,线圈以恒定电流I在磁场中做匀速圆周运动,求线圈中的感应电动势。
解答:线圈中的感应电动势为E=nBSωsinθ,其中θ为线速度与圆周方向的夹角。由于线圈做匀速圆周运动,所以线速度的大小不变,因此感应电动势的大小也保持不变。
初中物理电磁学拓展题和相关例题常见问题
拓展题:
1. 有一个矩形线圈,其匝数为N,边长为a和b,电阻为R,线圈以ab为轴以角速度ω旋转,求线圈从开始转动直到匀速转动时的角速度。
例题:
1. 有一个电源分别连接一个灯泡和一个电动机(线圈)。灯泡正常发光,电动机正常运转。已知灯泡上标有“6V 3W”字样,电动机线圈电阻为R=2欧姆。求:
(1)电源的电动势E;
(2)电源的内阻r。
答案:
拓展题:
根据电磁感应定律,线圈在磁场中旋转时会产生感应电动势。当线圈的转速一定时,感应电动势的大小与线圈匝数、磁通量变化率等因素有关。当线圈匀速转动时,感应电动势的大小为E=NBSω,其中N为线圈匝数,B为磁感应强度,S为线圈的面积,ω为线圈的转速。因此,可以通过已知条件求解电源的电动势和内阻。
例题:
根据已知条件,可以求出灯泡两端的电压和电流,再根据能量守恒定律,可以求出电源的电动势和内阻。具体求解过程如下:
(1)灯泡正常发光时,两端电压为6V,电流为3/6=0.5A;
(2)电动机正常运转时,其输出功率应该等于总功率减去灯泡消耗的功率。即P出=P总-P灯=I(R+r) = 0.5 × (2+r) = 3 + 0.5 × 2 × 6/2 = 4.5W;
(3)解得r=1欧姆。
总结:电磁学是初中物理的一个重要部分,需要学生掌握基本概念和规律,并能够运用它们解决实际问题。通过练习拓展题和例题,可以帮助学生更好地理解和掌握电磁学知识。
