电磁感应规律的应用
1.(多选)在直流电动机中,下列说法正确的是( )
A.直流电动机正常工作时,电功大于电热
B.直流电动机的转速越大,感应电动势越大,线圈中电流越大,产生的电热越多
C.如果电动机工作中,因机械阻力过大而停止转动,此时反电动势为零,线圈中会有很大电流而容易烧坏电动机
D.由于反电动势的存在,不能用闭合电路的欧姆定律计算电动机的工作电流
解析:选AC 由UI=IE′+I2R可知选项A正确;转速越大时,反电动势E′越大,由I=知,I越小,线圈中产生的热量越少,B错误;尽管存在反电动势,仍可用闭合电路的欧姆定律计算电动机的工作电流,D错误;当电动机因阻力而停止转动时,反电动势为零,电功等于电热,电流I=很大,线圈中产生的热功率很大,C选项正确。
2.(多选)一个面积S=4×10-2 m2、匝数n=100匝的线圈,放在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图1所示,则下列判断正确的是( )
图1
A.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化率等于0.08 Wb/s
B.在开始的2 s内穿过线圈的磁通量的变化量等于零
C.在开始的2 s内线圈中产生的感应电动势等于8 V
D.在第3 s末线圈中的感应电动势等于零
解析:选AC 由Bt图像可知,在开始的2 s内,== Wb/s=0.08 Wb/s,选项A正确,B错误;在开始的2 s内,E=n=100×0.08 V=8 V,故选项C正确;第3 s末磁感应强度的变化率不为零,则感应电动势也不为零,故选项D错误。
3.(多选)如图2所示,导体棒AB在做切割磁感线运动时,将产生一个感应电动势,因而在电路中有电流通过。下列说法中正确的是( )
图2
A.因导体运动而产生的感应电动势称为动生电动势
B.动生电动势的产生与洛伦兹力有关
C.动生电动势的产生与电场力有关
D.动生电动势和感生电动势产生的原因是一样的
解析:选AB 动生电动势是由于导体运动而产生的,选项A正确;动生电动势中,非静电力是洛伦兹力沿导体棒方向的分力,而感生电动势是由感生电场产生的,选项B正确,C、D错误。
4.如图3所示,等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度v沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度方向始终与AB边垂直,且保持AC平行于OQ。关于线框中的感应电流,以下说法正确的是( )
图3
A.开始进入磁场时感应电流最小
B.开始穿出磁场时感应电流最大
C.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向
D.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向
解析:选D 线框中感应电流的大小正比于感应电动势的大小,又感应电动势E=BL有v,L有指切割磁感线部分两端点连线在垂直于速度方向上的投影长度,故开始进入磁场时感应电流最大,开始穿出磁场时感应电流最小,选项A、B错误。感应电流的方向可以用楞次定律判断,可知选项D正确,C错误。