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题目
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2013年9月25日,我国“神舟七号”载人飞船发射成功,在离地面大约200 km的太空运行.假设载人舱中有一边长为50 cm的正方形导线框,在宇航员操作下由水平方向转至竖直方向,此时地磁场磁感应强度,方向如右图.

(1)该过程中磁通量的改变量是多少?
(2)该过程线框中有无感应电流?设线框电阻为R=0.1 Ω,若有电流则通过线框的电荷量是多少?(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
答案
(1)1.4×10-5 Wb (2)1.4×10-4 C
解析

试题分析:(1)设线框在水平位置时法线n方向竖直向上,穿过线框的磁通量.
当线框转至竖直位置时,线框平面的法线方向水平向右,与磁感线夹角,穿过线框的磁通量该过程磁通量的改变量大小.
(2)因为该过程穿过闭合线框的磁通量发生了变化,所以一定有感应电流.根据电磁感应定律得,

通过的电荷量为

点评:在计算通过的电荷量时一般采用平均电流计算,在计算产生的热量时一般才有有效值计算
核心考点
试题【2013年9月25日,我国“神舟七号”载人飞船发射成功,在离地面大约200 km的太空运行.假设载人舱中有一边长为50 cm的正方形导线框,在宇航员操作下由水平】;主要考察你对法拉第电磁感应定律及应用等知识点的理解。[详细]
举一反三
如图所示,导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上,圆环通过电刷与导线c、d相接。c、d两个端点接在匝数比的理想变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下,导体棒ab长为L(电阻不计),绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO′以角速度ω匀速转动;如果变阻器的阻值为R时,通过电流表的电流为I,则(   )
A.变阻器上消耗的功率为
B.ab沿环转动过程中受到的最大安培力
C.取ab在环的最低端时t=0,则棒ab中感应电流的表达式是
D.变压器原线圈两端的电压

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有一个垂直于纸面的匀强磁场,它的边界MN左侧为无场区,右侧是匀强磁场区域,如图(甲)所示,现让一个金属线框在纸平面内以垂直于MN的恒定速度从MN左侧进入匀强磁场区域,线框中的电流随时间变化的i-t图象如右图(乙)所示,则进入磁场区域的金属线框可能是下图的:

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如图甲所示,长、宽分别为L1、L2的矩形金属线框位于竖直平面内,其匝数为n,总电阻为r,可绕其竖直中心轴O1O2转动。线框的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环C、D(集流环)焊接在一起,并通过电刷和定值电阻R相连。线框所在空间有水平向右均匀分布的磁场,磁感应强度B的大小随时间t的变化关系如图乙所示,其中B0、B1和t1均为已知。在0~t1的时间内,线框保持静止,且线框平面和磁场垂直;t1时刻后线框在外力的驱动下开始绕其竖直中心轴以角速度ω匀速转动,求:

(1)0~t1时间内通过电阻R的电流大小;
(2)线框匀速转动后,在转动一周的过程中电流通过电阻R产生的热量;
(3)线框匀速转动后,从图甲所示位置转过90°的过程中,通过电阻R的电荷量。
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如图所示,质量为m、边长为L的正方形线圈,线圈ab边距离磁场边界为s,线圈从静止开始在水平恒力F的作用下,穿过宽度为d(d >L)的有界匀强磁场。若线圈与水平面间没有摩擦力的作用,线圈平面始终与磁场垂直,ab边刚进入磁场的速度与ab边刚离开磁场时的速度相等。下列说法正确的是
A.线圈进入磁场和离开磁场的过程中通过导线横截面的电荷量不相等
B.整个线圈穿越磁场的过程中线圈的最小速度为
C.整个线圈穿越磁场的过程中线圈的最大速度为
D.整个线圈穿越磁场的过程中线圈产生的热量为2Fd

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现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如下图连接。在开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况下,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向左滑动时,电流计指针向右偏转。以下操作也可以使电流计指针向右偏转的是

A. 断开开关的瞬间
B. 闭合开关的瞬间
C. 在开关闭合的情况下,向上移动线圈A的过程中
D. 在开关闭合的情况下,滑动变阻器的滑动端P向右滑动的过程中
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