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高效作业35法拉第电磁感应定律、自感和
涡流与电磁阻尼
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微考点一 法拉第电磁感应定律的理解和应用
1.关于感应电动势的大小,下列说法中正确的是
A.穿过线圈的磁通量Φ越大,所产生的感应电动势就越大
B.穿过线圈的磁通量的变化量ΔΦ越大,所产生的感应电动势就越大
D.穿过线圈的磁通量Φ等于0,所产生的感应电动势就一定为0
A新教材 夯基固本
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微考点二 导体切割磁感线引起的感应电动势的计算
2.(多选)如图所示,半径为r的金属圆盘处于垂直于盘面的匀强磁场B中,使金属圆盘绕中心轴以角速度ω沿逆时针方向匀速转动,电灯灯丝的电阻恒为R,金属圆盘的电阻不计,则下列关于通过灯泡的电流的方向和大小的说法中正确的是
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3.滑雪是北方地区常见的健身、娱乐项目。如图所示,一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下,山坡的倾角为θ,每只滑雪板上都装有宽度为d、长度为L的长方形钢板,滑道所处地磁场的磁感应强度为B,方向与滑道平面垂直,人与滑雪板之间绝缘,当滑雪运动员以速度v匀速下滑时,下列说法正确的是
A.钢板的电动势为BLv
B.钢板的电动势为Bdv
C.穿过钢板的磁通量逐渐减小
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D.穿过每只钢板的磁通量为BdL sin θ
【解析】 钢板切割磁感线的长度为d,则产生的电动势为Bdv,选项A错误,B正确;磁场方向与滑道平面垂直,则穿过每只钢板的磁通量为BdL不变,则选项C、D错误。
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微考点三 涡流、电磁阻尼、自感现象的理解及应用
4.2023·萧山中学月考某输电线路横穿公路时,要在地下埋线。为了保护输电线不被压坏,可预先铺设结实的过路钢管,再让输电线从钢管中穿过。输电线穿过钢管的方案有两种(如图所示):甲方案是铺设两根钢管,两条输电线分别从两根钢管中穿过;乙方案是只铺设一根钢管,两条输电线都从这一根钢管中穿过。若输电线输送的电流很大,则下列说法正确的是
A.不论输送的电流是恒定电流还是交变电流,甲、乙两方案都是可行的
B.不论输送的电流是恒定电流还是交变电流,甲、乙两方案都是不可行的
C.若输送的电流是交变电流,甲方案不可行,乙方案可行
D.若输送的电流是恒定电流,甲方案不可行,乙方案可行
【解析】 若甲图通交变电流,由于正弦变化的电场产生余弦变化的磁场,而余弦变化的磁场又产生正弦变化的电场,则每根钢管中都产生涡电流,导致能源损耗较大。若乙图通交变电流,由于两根导线一根是火线,一根是零线,它们的电流方向是相反的,故两导线相互排斥,但工程上可
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以将其在一根管内做好绝缘隔离;两根导线也会由交变电流产生涡电流,
由于两根导线方向相反,所以如果它们相互足够靠近,则它们在周围的每一点上产生大小几乎相等、方向相反的感应电流,这样能使涡电流强度减弱到很小。若甲、乙两图都通恒定电流,则都产生恒定的磁场,恒定的磁场不产生电场,因此不产生涡电流,没有能量损耗。因此C正确,A、B、D错误。
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5.2023·台州中学模拟图甲是磁电式电流表的结构示意图,图乙是线圈在通电后的正视图,关于磁电式电流表,下列说法正确的是
通电线圈在转动过程中所处的磁场处处
相同
B.绕线圈的框要轻,既可以用铝框,也可以用轻质的塑料框
C.增大磁感应强度,通过校准并改装刻度盘,可以提高测量的灵敏度
D.电表不用时,要务必注意两根外接表笔不可以接触,以防电表短路
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【解析】 若甲图通交变电流,由于正弦变化的电场产生余弦变化的磁场,而余弦变化的磁场又产生正弦变化的电场,则每根钢管中都产生涡电流,导致能源损耗较大。若乙图通交变电流,由于两根导线一根是火线,一根是零线,它们的电流方向是相反的,故两导线相互排斥,但工程上可以将其在一根管内做好绝缘隔离;两根导线也会由交变电流产生涡电流,由于两根导线方向相反,所以如果它们相互足够靠近,则它们在周围的每一点上产生大小几乎相等、方向相反的感应电流,这样能使涡电流强度减弱到很小。若甲、乙两图都通恒定电流,则都产生恒定的磁场,恒定的磁场不产生电场,因此不产生涡电流,没有能量损耗。因此C正确,A、B、D错误。
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6.2023·嘉兴一中模拟如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为0,A和B是两个相同的小灯泡。则
A.当开关S由断开变为闭合时,A比B先亮
B.当开关S由断开变为闭合时,A和B同时亮
C.当开关S由闭合变为断开时,A和B均慢慢熄灭
D.当开关S由闭合变为断开时,A、B两灯同时立即熄灭
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【解析】 当开