法拉第电磁感应定律练习题集40道
法拉第电磁感应定律优秀作业题

法拉第电磁感应定律(一)1.法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中的感应电动势的大小( )A .跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B .跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比;C .跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比;D .跟穿过这一闭合电路的磁通量变化量成正比.2.如图所示,由大小两个半圆弧组成的弯曲金属导线位于匀强磁 场中,当整个导体向右平移时,下列结论正确的是:( ) A . A 、E 电势不相同;B . A 、C 、E 三点的电势相同; C .D 点电势比B 点高; D . 无法判断.3.如图所示,接有理想电压表的三角形导线框abc ,在匀强磁 场中向右匀速运动,问:框中有无感应电流?电压表有无示数?a 、b 两点间有无电势差?( )A .无、无、无B .无、无、有C .无、有、无D .有、有、有 4.如图所示,两根相距d 平行放置的导电轨道,轨道间接有电阻R ,处于磁感应强为B ,垂直轨道平面内的匀强磁场中,一根金属杆与轨道成60°角放置在轨道上,现让金属杆以垂直于杆的速度v 沿轨道匀速滑行,若导电轨道和金属杆的电阻不计,则通过电阻R 的电流为( )) 7题图C .dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向,与dc 边刚穿出磁场时感应电流的方向相反D .dc 边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小,与dc 边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等 8.一个N 匝圆线圈,放在磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈平面跟磁感强度方向成30°角,磁感强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变,下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 ( ) A.线圈匝数增加一倍; B 、将线圈面积增加一倍;C 、将线圈半径增加一倍;D 、适当改变线圈的取向。
9.如图所示,圆环a 和圆环b 半径之比为2∶1,两环用同样粗细的、同种材料的导线连成闭合回路,连接两圆环电阻不计,匀强磁场的磁感强度变化率恒定,则在a 环单独置于磁场中和b 环单独置于磁场中两种情况下,M 、N 两点的电势差之比为( ) A .4∶1 B .1∶4 C .2∶1 D .1∶210、穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如右图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( ) A.0--2s B.2—4S C.4—6S D.6—10S11.如图所示,把金属圆环匀速拉出磁场,下列叙述正确的是:( ) A 、向左拉出和向右拉出所产生的感应电流方向相反B 、不管向什么方向拉出,只要产生感应电流,方向都是顺时针C 、 向右匀速拉出时,感应电流方向不变D 、要将金属环匀速拉出,拉力大小要改变 12. 在竖直指向地面的匀强磁场B 中,将长为L的水平棒由高h 处水平抛出,初速度v 0与棒垂直,不计空气阻力,落地时棒上的感应电动势等于 A .BL v 0 B gh v BL 220+ C.0(/2BL v D 2/)2(0gh v BL +13. 如图所示,MN 、PQ 为两平行金属导轨,M 、P 间连有一阻值为R 的电阻,导轨处于匀强磁场中,磁感应强度为B ,磁场方向与导轨所在的平面垂直,图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动、速度为v ,与导轨接触良好,圆环的直径d 与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略,当金属环向右做匀速运动时( )A.有感应电流通过电阻R ,大小为R dBvπ B.有感应电流通过电阻R ,大小为RdBvC.有感应电流通过电阻R ,大小为RdBv2 D.没有感应电流通过电阻R14、如图所示1、2、3表示三个回路,在回路2的内部有垂直于回路平面的 匀强磁场,当磁感应强度随时间均匀变化时,回路1、2、3产生的感应电动势分别为E1、E2、E3,下列哪个关系式是正确的( ) A 、E 1=E 2<E 3 B 、E 1=E 2=E 3C 、E 1<E 2<E 3D 、E1<E 2=E 315.如图所示,水平放置一光滑矩形导体框,,细棒ab 可在框上自由移动,整个装置处在磁感应强度为0.4T 的匀强磁场中,磁场方向与水平面成300角,ab 长0.2m,电阻为0.1Ω,其余部分电阻不计,棒在水平力F 作用下以2m/s 的速率匀速向右运动,求力F 的大小及力F 做功的机械功率。
高考物理《法拉第电磁感应定律》真题练习含答案专题

高考物理《法拉第电磁感应定律》真题练习含答案专题1.如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L 和2L 的两只闭合线框a 和b ,以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,若感应电动势分别为E a 、E b ,则E a ∶E b 为( )A .1∶4B .1∶2C .2∶1D .4∶1 答案:B解析:线框切割磁感线时的感应电动势为E =BLv ,解得E a ∶E b =1∶2,B 正确.2.[2024·湖北省名校联盟联考]今年11月底,襄阳三中举行了秋季运动会,其中“旋风跑”团体运动项目很受学生欢迎.如图是比赛过程的简化模型,一名学生站在O 点,手握在金属杆的一端A 点,其他四名学生推着金属杆AB ,顺时针(俯视)绕O 点以角速度ω匀速转动.已知OA =l ,AB =L 运动场地附近空间的地磁场可看作匀强磁场,其水平分量为B x ,竖直分量为B y ,则此时( )A .A 点电势高于B 点电势B .AB 两点电压大小为B y ω(L 2+2lL )2C .AB 两点电压大小为B y ω(L +l )22D .AB 两点电压大小为B x ωL(L +l) 答案:B解析:地磁场在北半球的磁感应强度斜向下,其竖直分量B y 竖直向下,则金属杆切割B y 产生动生电动势,由右手定则可知电源内部的电流从A 点到B 点,即B 点为电源的正极,故A 点电势低于B 点电势,A 错误;动生电动势的大小为E =Bl v -,解得U BA =B y L ω(L +l )+ωl 2 =B y Lω(L +2l )2,B 正确,C 、D 错误.3.(多选)动圈式扬声器的结构如图(a )和图(b )所示,图(b )为磁铁和线圈部分的右视图,线圈与一电容器的两端相连.当人对着纸盆说话,纸盆带着线圈左右运动能将声信号转化为电信号.已知线圈有n 匝,线圈半径为r ,线圈所在位置的磁感应强度大小为B ,则下列说法正确的是( )A.纸盆向左运动时,电容器的上极板电势比下极板电势高B.纸盆向左运动时,电容器的上极板电势比下极板电势低C.纸盆向右运动速度为v时,线圈产生的感应电动势为2nrBvD.纸盆向右运动速度为v时,线圈产生的感应电动势为2nπrBv答案:BD解析:根据右手定则,可知上极板带负电,下极板带正电,因此下极板电势更高,A项错误,B项正确;每匝有效切割长度为2πr,则E=2πnBvr,C项错误,D项正确.4.如图所示,一根弧长为L的半圆形硬导体棒AB在水平拉力F作用下,以速度v0在竖直平面内的U形框架上匀速滑动,匀强磁场的磁感应强度为B,回路中除电阻R外,其余电阻均不计,U形框左端与平行板电容器相连,质量为m的带电油滴静止于电容器两极板中央,半圆形硬导体棒AB始终与U形框接触良好.则以下判断正确的是()A.油滴所带电荷量为mgdBLv0B.电流自上而下流过电阻RC.A、B间的电势差U AB=BLv0D.其他条件不变,使电容器两极板距离减小,电容器所带电荷量将增加,油滴将向下运动答案:B解析:由右手定则可知,导体棒中电流方向从B到A,电流自上而下流过电阻R,故B正确;弧长为L的半圆形硬导体棒切割磁感线的有效长度D=2Lπ,则A、B间的电势差为U AB=2BLv0π,C错误;油滴受力平衡可得qE=mg,E=U ABd,则油滴所带电荷量为q=πmgd2BLv0,A错误;其他条件不变,使电容器两极板距离减小,由C=εS4πkd知电容器的电容变大,又由Q=UC可知,电容器所带电荷量将增加,电场力变大,油滴将向上运动,故D错误.5.(多选)如图所示,矩形金属框架三个竖直边ab 、cd 、ef 的长都是l ,电阻都是R ,其余电阻不计.框架以速度v 匀速平动地穿过磁感应强度为B 的匀强磁场,设ab 、cd 、ef 三条边先后进入磁场时,ab 边两端电压分别为U 1、U 2、U 3,则下列判断结果正确的是( )A .U 1=13 Blv B .U 2=2U 1C .U 3=0D .U 1=U 2=U 3 答案:AB解析:当ab 边进入磁场时I =E R +R 2=2Blv 3R ,则U 1=E -IR =13Blv ;当cd 边也进入磁场时I =E R +R 2 =2Blv 3R ,则U 2=E -I R 2 =23 Blv ,三条边都进入磁场时U 3=Blv ,A 、B 正确.6.[2024·湖北省武汉市月考](多选)如图所示,电阻不计的平行长直金属导轨水平放置,间距L =1 m .导轨左右端分别接有阻值R 1=R 2=4 Ω的电阻.电阻r =2 Ω的导体棒MN 垂直放置在导轨上,且接触良好,导轨所在区域内有方向竖直向的匀强磁场,大小为B =2 T .在外力作用下棒沿导轨向左以速度v =2 m /s 做匀速直线运动,外力的功率为P ,MN 两端的电势差为U MN ,则以下说法正确的是( )A .U MN =4 VB .U MN =2 VC .P =16 WD .P =4 W 答案:BD解析:棒产生的感应电动势大小为E =BLv =4 V ,外电阻是R 1和R 2并联总电阻为R =2 Ω,MN 两端的电势差为U MN =R R +r E =2 V ,A 错误,B 正确;回路电流为I =ER +r =1 A ,电路总功率为P 总=EI =4 W ,由能量守恒可知外力的功率和电路总功率相同,有P =4 W ,C 错误,D 正确.7.[2024·吉林省长春市模拟]在如图甲所示的电路中,电阻R 1=R 2=R ,圆形金属线圈半径为r 1,线圈导线的电阻也为R ,半径为r 2(r 2<r 1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示,图线与横、纵轴的交点坐标分别为t 0和B 0,其余导线的电阻不计.闭合开关S ,至t =0的计时时刻,电路中的电流已经稳定,下列说法正确的是( )A .线圈中产生的感应电动势大小为B 0πr 21t 0B .t 0时间内流过R 1的电量为B 0πr 22RC .电容器下极板带负电D .稳定后电容器两端电压的大小为B 0πr 223t 0答案:D解析:由法拉第电磁感应定律知感应电动势为E =ΔΦΔt =ΔB Δt S =πr 22 B 0t 0,A 错误;由闭合电路欧姆定律得感应电流为I =E R +R 1+R 2 =πr 22 B 03Rt 0 ,t 0时间内流过R 1的电量为q =It 0=πr 22 B 03R,B 错误;由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电流方向为顺时针方向,金属线圈相当于电源,电源内部的电流从负极流向正极,则电容器的下极板带正电,上极板带负电,C 错误;稳定后电容器两端电压的大小为U =IR 1=B 0πr 223t 0,D 正确.8.(多选)如图所示,长为a ,宽为b ,匝数为n 的矩形金属线圈恰有一半处于匀强磁场中,线圈总电阻为R ,线圈固定不动.当t =0时匀强磁场的磁感应强度的方向如图甲所示,磁感应强度B 随时间t 变化的关系图像如图乙所示,则( )A .线圈中的感应电流的方向先逆时针再顺时针B .回路中感应电动势恒为nB 0ab2t 0C .0~2t 0时刻,通过导线某横截面的电荷量为nB 0abRD .t =0时刻,线圈受到的安培力大小为nB 20 a 2b2t 0R答案:BC解析:由题意可知线圈中磁通量先垂直纸面向外减小,再垂直纸面向里增大,根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向始终为逆时针方向,A 错误;根据法拉第电磁感应定律可得线圈中感应电动势的大小为E =n ΔΦΔt =nS ΔB Δt =nabB 02t 0 ,根据闭合电路欧姆定律可得,线圈中电流大小为I =E R =nabB 02Rt 0 ,t =0时刻,线圈受到的安培力大小为F =nB 0I·a =n 2a 2bB 202Rt 0 ,B 正确,D 错误;0~2t 0时刻,通过导线某横截面的电荷量为q =I·2t 0=nabB 0R,C 正确.9.如图所示,足够长通电直导线平放在光滑水平面上并固定,电流I 恒定不变.将一个金属环以初速度v 0沿与导线成一定角度θ(θ<90°)的方向滑出,此后关于金属环在水平面内运动的分析,下列判断中正确的是( )A .金属环做直线运动,速度先减小后增大B .金属环做曲线运动,速度一直减小至0后静止C .金属环最终做匀速直线运动,运动方向与直导线平行D .金属环最终做匀变速直线运动,运动方向与直导线垂直 答案:C解析:金属环周围有环形的磁场,金属环向右运动,磁通量减小,根据“来拒去留”可知,所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线,即安培力垂直直导线向左,与运动方向并非相反,故金属环做曲线运动,安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动,当垂直导线方向的速度减为零,只剩沿导线方向的速度,然后磁通量不变,无感应电流,水平方向不受外力作用,故最终做匀速直线运动,方向与直导线平行,故金属环先做曲线运动后做直线运动,C 项正确.10.[2024·云南省昆明市模拟]如图甲所示,一匝数N =200的闭合圆形线圈放置在匀强磁场中,磁场垂直于线圈平面.线圈的面积为S =0.5 m 2,电阻r =4 Ω.设垂直纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度B 随时间的变化图像如图乙所示.求:(1)2 s 时感应电流的方向和线圈内感应电动势的大小; (2)在3~9 s 内通过线圈的电荷量q 、线圈产生的焦耳热Q. 答案:(1)逆时针,E 1=20 V (2)q =15 C ,Q =150 J解析:(1)由楞次定律知,0~3 s 感应电流磁场垂直纸面向外,感应电流方向为逆时针方向;感应电动势为E 1=N ΔΦ1Δt 1 =N ΔB 1·S Δt 1结合图像并代入数据解得E 1=20 V(2)同理可得3 s ~9 s 内有感应电动势E 2=N ΔΦ2Δt 2 =N ΔB 2·SΔt 2感应电流I 2=E 2r电荷量q =I 2Δt 2 代入数据解得q =15 C 线圈产生的焦耳热Q =I 22 r Δt 2 代入数据得Q =150 J。
法拉第电磁感应定律(专题训练)

法拉第电磁感应定律一:感应电流(电动势)产生的条件(1)感应电流产生条件:(2)感应电动势产生条件:1.关于电磁感应,下列说法正确的是()A. 线圈中磁通量变化越大,产生的感应电动势越大B. 在电磁感应现象中,有感应电动势,就一定有感应电流产生C. 闭合电路内只要有磁通量,就有感应电流产生D. 磁感应强度与导体棒及其运动方向相互垂直时,可以用右手定则判断感应电流的方向2.图中能产生感应电流的是()A. B. C. D.3.如图所示,一个闭合三角形导线框位于竖直平面内,其下方固定一根与线框所在的竖直平面平行且相距很近(但不重叠)的水平直导线,导线中通以图示方向的恒定电流。
不计阻力,线框从实线位置由静止释放至运动到直导线下方虚线位置过程中()A. 线框中的磁通量为零时其感应电流也为零B. 线框中感应电流方向先为顺时针后为逆时针C. 线框减少的重力势能全部转化为电能D. 线框受到的安培力方向始终竖直向上4.如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一根金属导体棒ab,有一磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ。
在下列各过程中,一定能在闭合回路中产生感应电流的是()A. ab向右运动,同时使θ角增大(0<θ<90°)B. 磁感应强度B减小,同时使θ角减小C. ab向左运动,同时减小磁感应强度BD. ab向右运动,同时增大磁感应强度B和角θ(0<θ<90°)5.如图所示,有一矩形闭合导体线圈,在范围足够大的匀强磁场中运动、下列图中回路能产生感应电动势的是()A. 水平运动B. 水平运动C. 绕轴转动D. 绕轴转动二:楞次定律(右手定则)内容:6.如图所示,在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,有一质量为m、阻值为R的闭合矩形金属线框abcd用绝缘轻质细杆悬挂在O点,并可绕O点摆动。
金属线框从右侧某一位置静止开始释放,在摆动到左侧最高点的过程中,细杆和金属线框平面始终处于同一平面,且垂直纸面。
专题法拉第电磁感应定律 -完整获奖版

专题:法拉第电磁感应定律1一、【有效预习】1.如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n ,面积为S .若在t 1到t 2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B 1均匀增加到B 2,则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差φa -φb ( )A .恒为nS (B 2-B 1)t 2-t 1B .从0均匀变化到nS (B 2-B 1)t 2-t 1C .恒为-nS (B 2-B 1)t 2-t 1D .从0均匀变化到-nS (B 2-B 1)t 2-t 1二、【课堂提升】1.A 、B 两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比r A ∶r B =2∶1,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环所在的平面,如图所示。
在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,下列说法正确的是( )A .两导线环内所产生的感应电动势相等B .A 环内所产生的感应电动势大于B 环内所产生的感应电动势C .流过A 、B 两导线环的感应电流的大小之比为1∶4D .流过A 、B 两导线环的感应电流的大小之比为1∶12.如图甲所示,abcd 是匝数为100匝、边长为10 cm 、总电阻为 Ω的正方形闭合导线圈,放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中,磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示,则以下说法正确的是( )A .导线圈中产生的是交变电流B .在t = s 时导线圈产生的感应电动势为1 VC .在0~2 s 内通过导线横截面的电荷量为20 CD .在t =1 s 时,导线圈内电流的瞬时功率为10 W3.有一变化的匀强磁场垂直于如图甲所示的线圈平面,若规定磁场垂直线圈平面向里为磁感应强度B 的正方向,电流从a 经R 流向b 为电流的正方向。
现已知R 中的感应电流I 随时间t 变化的图象如图乙所示,那么垂直穿过线圈平面的磁场可能是图中的()4.如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=m.导轨右端接有阻值R=1 Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L。
法拉第电磁感应定律试题及答案

法拉第电磁感应定律试题及答案法拉第电磁感应定律试题及答案(40分钟 5 0分)一、选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分)1.关于感应电动势,下列说法中正确的是()A.电源电动势就是感应电动势B.产生感应电动势的那部分导体相当于电源C.在电磁感应现象中没有感应电流就一定没有感应电动势D.电路中有电流就一定有感应电动势2.(2013揭阳高二检测)从同一位置将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处,不发生变化的物理量有()A.磁通量的变化率B.感应电流的大小C.消耗的机械能D.磁通量的变化量3.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间是()A.0~2 sB.2~4 sC.4~6 sD.6~10 s4.(2013白城高二检测)一接有电压表的矩形线圈在匀强磁场中向右做匀速运动,如图所示,下列说法正确的是()A.线圈中有感应电流,有感应电动势B.线圈中无感应电流,也无感应电动势C.线圈中无感应电流,有感应电动势D.线圈中无感应电流,但电压表有示数5.如图甲所示,圆形线圈M的匝数为50匝,它的两个端点a、b 与理想电压表相连,线圈中磁场方向如图,线圈中磁通量的变化规律如图乙所示,则ab两点的电势高低与电压表读数为()A.φa>φb,20VB.φa>φb,10VC.φa<φb,20VD.φa<φb,10V二、非选择题(本题共2小题,共20分。
需写出规范的解题步骤)6.(10分)如图所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等。
将线框置于光滑绝缘的水平面上。
在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2l,磁感应强度为B。
在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。
在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行。
求:(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的大小;(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压;(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,线框中产生的热量是多少?7.(10分)(能力挑战题)如图所示,矩形线圈在0.01s内由原始位置Ⅰ转落至位置Ⅱ。
法拉第电磁感应定律(练习)

如图所示,用两根相同的导线绕成匝数分别为n1和n2的 圆形闭合线圈A和B,两线圈平面与匀强磁场垂直。当磁 感应强度随时间均匀变化时,两线圈中的感应电流之比 IA∶IB为( B )
n1 A. n2
n2 B. n1
n 12 C. 2 n2
n 22 D. 2 n1
(多选)(2012· 四川高考)半径为a右端开小口的导体圆环和 长为2a的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定 放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强 度为B。杆在圆环上以速度v平行于直径CD向右做匀速直 线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始, 杆的位置由θ确定,如图所示。则 ( AD ) A.θ=0时,杆产生的电动势为2Bav B.θ= 时,杆产生的电动势为 3Bav 2B2 av 3 C.θ=0时,杆受的安培力大小为 ( 2)R 0 3B2 av D.θ= 时,杆受的安培力大小为
如图所示,导线全部为裸导线,半径为r的圆内有垂直于 圆平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根长度大于2r的 导线MN以速率v在圆环上无摩擦地自左端匀速滑到右 端,电路的固定电阻为R,其余电阻不计,试求:
(1)MN从圆环左端滑到右端的过程 中,电阻R上的电流的平均值及通过 Bvr Br 2 I , q It 。 的电荷量。 2R R R (2)MN从圆环左端滑到右端的过程 中,电阻R上的电流的最大值。 E I m
R
2Brv 。 R
【解析】(1)从左端到右端磁通量变化量ΔΦ=Bπr2,平均 电动势 E Bvr ,因此平均电流为 I Bvr , 通过R的电量
t 2 2 Br q It 。 R R 2R
(2)导线运动到圆环的圆心处时,切割的有效长度最大,产生 的感应电动势最大。Em=B·2r·v,因此,I E m 2Brv 。 答案:(1) Bvr
高中物理法拉第电磁感应定律例题试题总结

法拉第电磁感应定律一、基础练1.当穿过线圈的磁通量发生变化时,下列说法中正确的是( ) A .线圈中一定有感应电流 B .线圈中一定有感应电动势C .感应电动势的大小跟磁通量的变化成正比D .感应电动势的大小跟线圈的电阻有关答案 B 解析 穿过闭合电路的磁通量发生变化时才会产生感应电流,感应电动势与电路是否闭合无关,且感应电动势的大小跟磁通量的变化率成正比.2.一根直导线长0.1 m ,在磁感应强度为0.1 T 的匀强磁场中以10 m/s 的速度匀速运动,则导线中产生的感应电动势的说法错误的是( )A .一定为0.1 VB .可能为零C .可能为0.01 VD .最大值为0.1 V答案 A 解析 当公式E =BL v 中B 、L 、v 互相垂直而导体切割磁感线运动时感应电动势最大:E m =BL v =0.1×0.1×10 V =0.1 V ,考虑到它们三者的空间位置关系,B 、C 、D 正确,A 错.3.(双选)无线电力传输目前取得重大突破,在日本展出了一种非接触式电源供应系统.这种系统基于电磁感应原理可无线传输电力.两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,原理示意图如图1所示.下列说法正确的是( )图1A .若A 线圈中输入电流,B 线圈中就会产生感应电动势B .只有A 线圈中输入变化的电流,B 线圈中才会产生感应电动势C .A 中电流越大,B 中感应电动势越大D .A 中电流变化越快,B 中感应电动势越大答案 BD 解析 根据产生感应电动势的条件,只有处于变化的磁场中,B 线圈才能产生感应电动势,A 错,B 对;根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小取决于磁通量变化率,所以C 错,D 对.4.闭合回路的磁通量Φ随时间t 的变化图象分别如图2所示,关于回路中产生的感应电动势的下列论述,其中正确的是( )图2A .图甲回路中感应电动势恒定不变B .图乙回路中感应电动势恒定不变C .图丙回路中0~t 1时间内感应电动势小于t 1~t 2时间内感应电动势D .图丁回路中感应电动势先变大后变小答案 B 解析 因E =ΔΦΔt ΔΦΔt =0,即电动势E 为0;图乙中ΔΦΔt=恒量,即电动势E 为一恒定值;图丙中E 前>E 后;图丁中图象斜率ΔΦΔt先减后增,即回路中感应电动势先减后增,故只有B 选项正确.5.如图3所示,PQRS 为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面向里,MN 线与线框的边成45°角,E 、F 分别是PS 和PQ 的中点.关于线框中的感应电流,正确的说法是( )图3A .当E 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大B .当P 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大C .当F 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大D .当Q 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大 答案 B 解析 当P 点经过边界MN 时,切割磁感线的有效长度最大为SR ,感应电流达到最大.6.如图4(a)所示,一个电阻值为R ,匝数为n 的圆形金属线圈与阻值为2R 的电阻R 1连接成闭合回路.线圈的半径为r 1.在线圈中半径为r 2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图(b)所示.图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0.导线的电阻不计.图4求0至t 1时间内(1)通过电阻R 1上的电流大小和方向;(2)通过电阻R 1上的电荷量q 及电阻R 1上产生的热量. 答案 (1)nB 0πr 223Rt 0从b 到a(2)nB 0πr 22t 13Rt 0 2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20 解析 (1)由图象分析可知,0至t 1时间内ΔB Δt =B 0t 0.由法拉第电磁感应定律有E =n ΔΦΔt =n ΔB Δt·S ,而S =πr 22.由闭合电路欧姆定律有I 1=E R 1+R .联立以上各式得,通过电阻R 1上的电流大小I 1=nB 0πr 223Rt 0.由楞次定律可判断通过电阻R 1上的电流方向从b 到a . (2)通过电阻R 1上的电量:q =I 1t 1=nB 0πr 22t 13Rt 0电阻R 1上产生的热量:Q =I 21R 1t 1=2n 2B 20π2r 42t 19Rt 20二、提升练7.(双选)如图5所示,A 、B 两闭合线圈为同样导线绕成,A 有10匝,B 有20匝,两圆线圈半径之比为2∶1.均匀磁场只分布在B 线圈内.当磁场随时间均匀减弱时( )图5A .A 中无感应电流B .A 、B 中均有恒定的感应电流C .A 、B 中感应电动势之比为2∶1D .A 、B 中感应电流之比为1∶2答案 BD 解析 只要穿过线圈内的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势和感应电流,因为磁场变化情况相同,有效面积也相同,所以,每匝线圈产生的感应电动势相同,又由于两线圈的匝数和半径不同,电阻值不同,根据欧姆定律,单匝线圈电阻之比为2∶1,所以,感应电流之比为1∶2.因此正确的答案是B 、D.8.在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如图6所示,已知电容C =30 μF ,回路的长和宽分别为l 1=5 cm ,l 2=8 cm ,磁场变化率为5×10-2 T/s ,则( )图6A .电容器带电荷量为2×10-9C B .电容器带电荷量为4×10-9 C C .电容器带电荷量为6×10-9 CD .电容器带电荷量为8×10-9 C答案 C 解析 回路中感应电动势等于电容器两板间的电压,U =E =ΔΦΔt =ΔB Δt·l 1l 2=5×10-2×0.05×0.08 V =2×10-4 V .电容器的电荷量为q =CU =CE =30×10-6×2×10-4 C =6×10-9C ,C 选项正确.9.(双选)如图7所示,一正方形线圈abcd 在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO ′匀速运动,沿着OO ′观察,线圈沿逆时针方向转动.已知匀强磁场的磁感应强度为B ,线圈匝数为n ,边长为l ,电阻为R ,转动的角速度为ω.则当线圈转至图示位置时( )图7 A .线圈中感应电流的方向为abcda B .线圈中的感应电流为nBl 2ωRC .穿过线圈的磁通量为0D .穿过线圈的磁通量的变化率为0答案 BC 解析 图示位置bc 和ad 的瞬时切割速度均为v =ωl 2,ad 边与bc 边产生的感应电动势都是E =Bl v =12Bl 2ω且bd 为高电势端,故整个线圈此时的感应电动势e =2×n 12Bl 2ω=nBl 2ω,感应电流为nBl 2ωR,B 正确.由右手定则可知线圈中的电流方向为adcba ,A 错误.此时磁通量为0,但磁通量变化率最大,故选项为B 、C. 10.(双选)如图8所示,空间存在两个磁场,磁感应强度大小均为B ,方向相反且垂直纸面,MN 、PQ 为其边界,OO ′为其对称轴.一导线折成边长为l 的正方形闭合回路abcd ,回路在纸面内以恒定速度v 0向右运动,当运动到关于OO ′对称的位置时( )图8A .穿过回路的磁通量为零B .回路中感应电动势大小为Bl v 0C .回路中感应电流的方向为顺时针方向D .回路中ab 边与cd 边所受安培力方向相同答案 AD 解析 线框关于OO ′对称时,左右两侧磁通量大小相等,磁场方向相反,合磁通量为0;根据右手定则,cd 的电动势方向由c 到d ,ab 的电动势方向由a 到b ,且大小均为Bl v 0,闭合电路的电动势为2Bl v 0,电流方向为逆时针;根据左手定则,ab 和cd 边所受安培力方向均向左,方向相同,故正确的选项为A 、D.11.用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m ,正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,如图9甲所示.当磁场以10 T/s 的变化率增强时,线框中点a 、b 两点间的电势差是( )图9A .U ab =0.1 VB .U ab =-0.1 VC .U ab =0.2 VD .U ab =-0.2 V答案 B 解析 题中正方形线框的左半部分磁通量变化而产生感应电动势,从而在线框中有感应电流,把左半部分线框看成电源,设其电动势为E ,内电阻为r2,画出等效电路如图乙所示.则ab 两点间的电势差即为电源的路端电压,设l 是边长,正方形线框的总电阻为r ,且依题意知ΔB Δt 10 T/s. 由E =ΔΦΔt 得E =ΔBS Δt =ΔBl 22Δt =10×0.222V =0.2 V ,所以U =I r 2=E r 2+r 2·r 2=0.2r ×r2V =0.1 V . 由于a 点电势低于b 点电势,故U ab =-0.1 V ,即B 选项正确.12.如图10所示,在空间中存在两个相邻的、磁感应强度大小相等、方向相反的有界匀强磁场,其宽度均为L .现将宽度也为L 的矩形闭合线圈,从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过磁场区域,则在该过程中,能正确反映线圈中所产生的感应电流或其所受的安培力随时间变化的图象是( )图10答案 D 解析 由楞次定律可知,当矩形导线框进入磁场和出磁场时,磁场力总是阻碍物体的运动,方向始终向左,所以外力F 始终水平向右,因安培力的大小不同,故选项D 是正确的,选项C 是错误的.当矩形导线框进入磁场时,由法拉第电磁感应定律判断,感应电流的大小在中间时是最大的,所以选项A 、B 是错误的.点评 题中并没有明确电流或安培力的正方向,所以开始时取正值或负值都可以,关键是图象能否正确反映过程的特点. 13.如图11所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m ,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为R 的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直,质量为0.2 kg 、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25.图11(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小.(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻R 消耗的功率为8 W ,求该速度的大小.(3)在上问中,若R =2 Ω,金属棒中的电流方向由a 到b ,求磁感应强度的大小与方向.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) 解析 (1)金属棒开始下滑的初速度为零,根据牛顿第二定律得mg sin θ-μmg cos θ=ma ①,由①式解得 a =10×(0.6-0.25×0.8) m/s 2=4 m/s 2②(2)设金属棒运动达到稳定时,速度为v ,所受安培力为F ,棒在沿导轨方向受力平衡,mg sin θ-μmg cos θ-F =0③此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R 消耗的电功率F v =P ④,由③④两式解得:v =P F =80.2×10×(0.6-0.25×0.8) m/s=10 m/s ⑤ (3)设电路中电流为I ,两导轨间金属棒的长为L ,磁场的磁感应强度为B ,I =BL vR⑥,P =I 2R ⑦由⑥⑦两式解得:,B =PRv L =8×210×1T =0.4 T ⑧,磁场方向垂直导轨平面向上法拉第电磁感应定律同步练习二基础达标:1、法拉第电磁感应定律可以这样表述:闭合电路中感应电动势的大小 ( )A.跟穿过这一闭合电路的磁通量成正比B.跟穿过这一闭合电路的磁感应强度成正比C.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化率成正比D.跟穿过这一闭合电路的磁通量的变化量成正比 2、将一磁铁缓慢地或迅速地插到闭合线圈中同样位置处,不发生变化的物理量有 ( ) A.磁通量的变化率 B.感应电流的大小 C.消耗的机械功率 D.磁通量的变化量E.流过导体横截面的电荷量3、恒定的匀强磁场中有一圆形闭合导线圈,线圈平面垂直于磁场方向,当线圈在磁场中做下列哪种运动时,线圈中能产生感应电流 A.线圈沿自身所在平面运动 B.沿磁场方向运动 C.线圈绕任意一直径做匀速转动 D.线圈绕任意一直径做变速转动4、一个矩形线圈,在匀强磁场中绕一个固定轴做匀速运动,当线圈处于如图所示位置时,此线圈 ( ) A.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最小 B.磁通量最大,磁通量变化率最大,感应电动势最大 C.磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电动势最大 D.磁通量最小,磁通量变化率最小,感应电动势最小5、一个N 匝的圆线圈,放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,线圈平面跟磁感应强度方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,线圈导线规格不变.下列方法中可使线圈中感应电流增加一倍的是 ( )A.将线圈匝数增加一倍B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍D.适当改变线圈的取向 6、闭合电路中产生的感应电动势的大小,跟穿过这一闭合电路的下列哪个物理量成正比( ) A 、磁通量 B 、磁感应强度 C 、磁通量的变化率 D 、磁通量的变化量 7、穿过一个单匝数线圈的磁通量,始终为每秒钟均匀地增加2 Wb ,则( ) A 、线圈中的感应电动势每秒钟增大2 V B 、线圈中的感应电动势每秒钟减小2 V C 、线圈中的感应电动势始终为2 V D 、线圈中不产生感应电动势8、如图1所示,矩形金属框置于匀强磁场中,ef 为一导体棒,可在ab 和cd 间滑动并接触良好;设磁感应强度为B ,ef 长为L ,在Δt 时间内向左匀速滑过距离Δd ,由电磁感应定律E=nt∆∆Φ可知,下列说法正确的是( )图1A 、当ef 向左滑动时,左侧面积减少L ·Δd,右侧面积增加L ·Δd ,因此E=2BL Δd/ΔtB 、当ef 向左滑动时,左侧面积减小L ·Δd ,右侧面积增大L ·Δd ,互相抵消,因此E=0C 、在公式E=nt∆∆Φ中,在切割情况下,ΔΦ=B ·ΔS ,ΔS 应是导线切割扫过的面积,因此E=BL Δd/ΔtD 、在切割的情况下,只能用E=BLv 计算,不能用E=nt∆∆Φ计算9、在南极上空离地面较近处,有一根与地面平行的直导线,现让直导线由静止自由下落,在下落过程中,产生的感应电动势( ) A 、增大 B 、减小 C 、不变 D 、无法判断10、一个200匝、面积为20 cm 2的线圈,放在磁场中,磁场的方向与线圈平面成30°角,若磁感应强度在0.05 s 内由0.1 T 增加到0.5 T.在此过程中穿过线圈的磁通量的变化是___________ Wb;磁通量的平均变化率是___________ Wb/s;线圈中的感应电动势的大小是___________ V.能力提升:11、如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,将一个水平放置的金属棒ab以水平初速度v0抛出,设运动的整个过程中棒的取向不变且不计空气阻力,则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小将()A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定12、如图所示,C是一只电容器,先用外力使金属杆ab贴着水平平行金属导轨在匀强磁场中沿垂直磁场方向运动,到有一定速度时突然撤销外力.不计摩擦,则ab以后的运动情况可能是()A.减速运动到停止B.来回往复运动C.匀速运动D.加速运动13、粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图4-3-12所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是()14、一个面积S=4×10-2m2、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变化的规律如图所示,则下列判断正确的是()A、在开始的2 s内穿过线圈的磁通量变化率等于-0.08 Wb/sB、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-0.08 VD、在第3 s末线圈中的感应电动势等于零15、如图所示,闭合导线框的质量可以忽略不计,将它从图示位置匀速拉出匀强磁场.若第一次用0.3 s时间拉出,外力做的功为W1,通过导线截面的电荷量为q1;第二次用0.9 s时间拉出,外力所做的功为W2,通过导线截面的电荷量为q2,则()<W2,q1<q2B、W1<W2,q1=q2 C、W1>W2,q1=q2D、W1>W2,q1>q2A、W16、如图所示,半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外,匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形面积.当磁感应强度以ΔB/Δt的变化率均匀变化时,线圈中产生感应电动势的大小为____________________.17、在图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻可不计,R为电阻器,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有均匀磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB()A、匀速滑动时,I1=0,I2=0B、匀速滑动时,I1≠0,I2≠0C、加速滑动时,I1=0,I2=0D、加速滑动时,I1≠0,I2≠018、如图4-3-10所示,在光滑的绝缘水平面上,一个半径为10 cm、电阻为1.0 Ω、质量为0.1 kg的金属环以10 m/s的速度冲入一有界磁场,磁感应强度为B=0.5 T.经过一段时间后,圆环恰好有一半进入磁场,该过程产生了3.2 J的电热,则此时圆环的瞬时速度为___________m/s;瞬时加速度为___________ m/s2.19、如图所示,接有灯泡L的平行金属导轨水平放置在匀强磁场中,一导体杆与两导轨良好接触并做往复运动,其运动情况与弹簧振子做简谐运动的情况相同.图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置,P、Q两位置对应于弹簧振子的最大位移处.若两导轨的电阻不计,则()A、杆由O到P的过程中,电路中电流变大B、杆由P到Q的过程中,电路中电流一直变大C、杆通过O处时,电路中电流方向将发生改变D、杆通过O处时,电路中电流最大20、如图4-3-14所示,半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端,电路中的定值电阻为r,其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求:(1)、在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值;(2)、MN从左端到右端的整个过程中,通过r的电荷量;(3)、当MN通过圆导轨中心时,通过r的电流是多大?21、如图所示,两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场的方向垂直于导轨平面,两导轨间距为L,左端连一电阻R,右端连一电容器C,其余电阻不计。
法拉第电磁感应定律基础练习

法拉第电磁感应定律__自感和涡流基础练习1.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是( )A .感应电动势的大小与线圈的匝数无关B .穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C .穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D .感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2.一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直。
先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍。
接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半。
先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为( )A.12 B .1 C .2D .43.如图9-2-14所示,匀强磁场的方向垂直于电路所在平面,导体棒ab 与电路接触良好。
当导体棒ab 在外力F 作用下从左向右做匀加速直线运动时,若不计摩擦和导线的电阻,整个过程中,灯泡L 未被烧毁,电容器C 未被击穿,则该过程中()图9-2-14A .感应电动势将变大B .灯泡L 的亮度变大C .电容器C 的上极板带负电D .电容器两极板间的电场强度将减小4.(2013·苏州模拟)如图9-2-15(a)、(b)所示的电路中,电阻R 和自感线圈L 的电阻值都很小,且小于灯A 的电阻,接通S ,使电路达到稳定,灯泡A 发光,则()图9-2-15A .在电路(a)中,断开S 后,A 将逐渐变暗B .在电路(a)中,断开S 后,A 将先变得更亮,然后逐渐变暗C .在电路(b)中,断开S 后,A 将逐渐变暗D .在电路(b)中,断开S 后,A 将先变得更亮,然后逐渐变暗5.如图9-2-16所示,金属杆ab 放在光滑的水平金属导轨上,与导轨组成闭合矩形电路,长l 1=0.8 m ,宽l 2=0.5 m ,回路总电阻R =0.2 Ω,回路处在竖直方向的磁场中,金属杆用水平绳通过定滑轮连接质量M =0.04 kg 的木块,磁感应强度从B 0=1 T 开始随时间均匀增加,5 s 末木块将离开水平面,不计一切摩擦,g 取10 m/s 2,求回路中的电流强度。
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1、彼此绝缘、相互垂直的两根通电直导线与闭合线圈共面,下图中穿过线圈的磁通量可能为零的是2、伟大的物理学家法拉第是电磁学的奠基人,在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献,下列陈述中不符合历史事实的是()A.法拉第首先引入“场”的概念来研究电和磁的现象B.法拉第首先引入电场线和磁感线来描述电场和磁场C.法拉第首先发现了电流的磁效应现象D.法拉第首先发现电磁感应现象并给出了电磁感应定律3、如图所示,两个同心放置的共面金属圆环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直,则穿过两环的磁通量Φa 和Φb大小关系为:A.Φa>ΦbB.Φa<ΦbC.Φa=ΦbD.无法比较4、关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是()A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大5、对于法拉第电磁感应定律,下面理解正确的是A.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大B.穿过线圈的磁通量为零,感应电动势一定为零C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大6、如图所示,均匀的金属长方形线框从匀强磁场中以匀速V拉出,它的两边固定有带金属滑轮的导电机构,金属框向右运动时能总是与两边良好接触,一理想电压表跨接在PQ两导电机构上,当金属框向右匀速拉出的过程中,电压表的读数:(金属框的长为a,宽为b,磁感应强度为B)A.恒定不变,读数为BbV B.恒定不变,读数为BaVC.读数变大D.读数变小7、如图所示,平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动,经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图像是8、如图所示,一个高度为L的矩形线框无初速地从高处落下,设线框下落过程中,下边保持水平向下平动。
在线框的下方,有一个上、下界面都是水平的匀强磁场区,磁场区高度为2L,磁场方向与线框平面垂直。
闭合线圈下落后,刚好匀速进入磁场区,进入过程中,线圈中的感应电流I0随位移变化的图象可能是9、如图所示,在一匀强磁场中有一U形导线框abcd,线框处于水平面内,磁场与线框平面垂直,R为一电阻,ef 为垂直于ab的一根导体杆,它可以在ab、cd上无摩擦地滑动.杆ef及线框中导线的电阻都可不计.开始时,给ef一个向右的初速度,则A.ef将匀速向右运动B.ef将往返运动C.ef将减速向右运动,但不是匀减速D.ef将加速向右运动10、用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框、以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示。
在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为U a、U b、U c和U d。
下列判断正确的是A U a<U b<U c<U dB U a<U b<U d<U cC U a=U b<U c=U dD U b<U a<U d<U c11、穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图所示,在线圈内产生感应电动势最大值的时间段是A.0~2s B.2~4s C.4~6s D.6~10s12、关于感应电动势大小的下列说法中,正确的是A.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大B.线圈中磁通量越大,产生的感应电动势一定越大C.线圈放在磁感强度越强的地方,产生的感应电动势一定越大D.线圈中磁通量变化越快,产生的感应电动势越大13、如图所示,光滑绝缘水平桌面上有一矩形线圈abcd,当线圈进入一个有明显边界的匀强磁场前以速率v作匀速运动,当线圈完全进入磁场区域时,其动能恰好等于ab边进入磁场前时的一半,则A.线圈cd边刚好离开磁场时恰好停止B.线圈停止运动时,一部分在磁场中,一部分在磁场外C.d边离开磁场后,仍能继续运动D.因条件不足,以上三种情况均有可能14、如图所示,长度相等、电阻均为r的三根金属棒AB、CD、EF,用导线相连,不考虑导线电阻。
此装置匀速进入匀强磁场的过程(匀强磁场宽度大于AE间距离),AB两端电势差u随时间变化的图像可能是A.B.C.D.15、如图所示,同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r,导体棒PQ与三条导线接触良好;匀强磁场的方向垂直纸面向里.导体棒的电阻可忽略.当导体棒向左滑动时,下列说法正确的是()A.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c,流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d,流过r的电流为由a到b16、如图所示,两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场,有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行,现使此线框向右匀速穿过磁场区域,运动过程中始终保持速度方向与ah边垂直.则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律?()17、如图所示,LOO’L’为一折线,它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为450。
折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直OO’的方向以速度v做匀速直线运动,在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。
以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流―时间(I―t)关系的是(时间以l/v为单位)()18、如图所示,水平方向的匀速磁场的上下边界分别是MN、PQ,磁场宽度为L。
一个边长为a的正方形导线框(L>2a)从磁场上方下落,运动过程中上下两边始终与磁场边界平行。
线框进入磁场过程中感应电流i随时间t变化的图象如图7所示,则线框从磁场中穿出过程中感应电流i随时间t变化的图象可能是图8中的哪一个A.只可能是① B. 只可能是② C. 只可能是③ D. 只可能是③④19、如图甲所示,圆形线圈处于垂直于线圈平面的匀强磁场中,磁感应强度的变化如图乙所示.在t=0时磁感应强度的方向指向纸里,则在0―和―的时间内,关于环中的感应电流i的大小和方向的说法,正确的是()A.i大小相等,方向先是顺时针,后是逆时针B.i大小相等,方向先是逆时针,后是顺时针C.i大小不等,方向先是顺时针,后是逆时针D.i大小不等,方向先是逆时针,后是顺时针20、如图所示,用一根均匀导线做成的矩形导线框abcd放在匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,ab、bc边上跨放着均匀直导线ef,各导线的电阻不可以忽略。
当将导线ef从ab附近匀速向右移动到cd附近的过程中()A. ef受到的磁场力方向向左B. ef两端的电压始终不变C. ef中的电流先变大后变小D.整个电路的发热功率保持不变二、填空题评卷人得分(每空?分,共?分)21、(6分)一个200匝、面积为20cm2的圆线圈,放在匀强磁场中,磁场方向与线圈平面成30o角,磁感应强度在0.05s内由0.1T增加到0.5T,则初状态穿过线圈的磁通量是Wb,在0.05s内穿过线圈的磁通量的变化量是wb,线圈中平均感应电动势的大小是V。
22、4m长的直导体棒以3m/s的速度在0.05T的匀强磁场中作垂直于磁场的匀速运动,导体棒两端的感应电动势为V。
23、一个500 匡的线圈,其电阻为5Ω,将它与电阻为495Ω的电热器连成闭合电路.若在0.3s内穿过线圈的磁匝量从0.03Wb均匀增加到0.09Wb,则线圈中产生的感应电动势为_______V,通立电热器的电流为_______A.三、计算题评卷人得分(每空?分,共?分)24、一根直线水平的导线中通以10A的电流,由于该处的地磁场而受到0.2N的安培力作用。
如果使该导线在该处向安培力方向以某速度运动,恰能产生0.2V的感应电动势,那么其速度该为多大?25、如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感应强度大小为,导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键S,导轨电阻不计,两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为和,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦运动,若将b棒固定,电键S断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以的速度向上匀速运动,此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。
(1)求拉力F的大小(2)若将a棒固定,电键S闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度(3)若将a棒和b棒都固定,电键S断开,使磁感应强度从随时间均匀增加,经0.1s后磁感应强度增大到2时,a棒受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h26、两根光滑的足够长直金属导轨MN、M′N′平行置于竖直面内,导轨间距为l,导轨上端接有阻值为R的电阻,如图所示。
质量为m、长度也为l、阻值为r的金属棒ab垂直于导轨放置,且与导轨保持良好接触,其他电阻不计。
导轨处于磁感应强度为B、方向水平向里的匀强磁场中,ab由静止释放,在重力作用下向下运动,求:(1)ab运动的最大速度的大小;(2)若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h,此过程中金属棒中产生的焦耳热为多少?27、如图所示,与导轨等宽的导体棒ab放在水平的导轨上,导体棒的质量为2Kg,导轨的宽度L=0.5m,放在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面,当导体棒中通过5A的电流时,ab刚好向右做匀速运动。
求:⑴导体棒受到的安培力有多大?⑵导体棒受到的摩擦力有多大?(3)若导体棒中通过的电流为10A时,导体棒获得的加速度多大?28、一个300匝的线圈,穿过它的磁通量在0.03s内由6×10-2Wb均匀地增大到9×10-2Wb。
求线圈中感应电动势的大小。
29、如图所示,匀强磁场的磁感强度为0.5T,方向垂直纸面向里,当金属棒ab沿光滑导轨水平向左匀速运动时,电阻R上消耗的功率为2w,已知电阻R=0.5,导轨间的距离,导轨电阻不计,金属棒的电阻r=0.1,求:(1)金属棒ab中电流的方向。
(2)金属棒匀速滑动的速度30、如图所示,水平面内有一对平行放置的金属导轨M、N,它们的电阻忽略不计。
阻值为2Ω的电阻R连接在M、N 的左端。
垂直架在MN上的金属杆ab的阻值r=1Ω,它与导轨的接触电阻可以忽略。
整个装置处于竖直向上的匀强磁场之中。
给ab一个瞬时冲量,使ab杆得到p=0.25kgŸm/s的动量,此时它的加速度为a=5m/s2。
若杆与轨道间摩擦因数为μ=0.2,求此时通过电阻R的电流强度。
31、如图B-6所示,绝缘台上放有两个金属触片M、N,其上架一根长为0.2m、质量为0.01kg的导体棒,匀强磁场方向垂直纸面向里,大小为0.5T.先让一容量为1000μF的电容器C在400V直流电源上充好电,后将电容器C两极引线分别同时接触M和N,导体棒能跳起一定高度h,这时去测C两端的电压值为0V,求h的大小.(g 取10m/s2)四、多项选择评卷人得分(每空?分,共?分)32、如图所示,水平面上固定一对足够长的平行光滑金属导轨,导轨的左端连接一个电容器,导轨上跨接一根电阻为R的金属棒ab,其他电阻忽略不计,整个装置置于竖直向下的匀强磁场中. 起初金属棒ab以恒定速度v向右运动,突然遇到外力作用停止运动,随即又撤去外力. 此后金属棒ab的运动情况是A.ab向右做初速度为0的加速运动B.ab先向右加速运动,后继续向右减速运动C.因为无电流,ab将始终不动D.ab先向右做加速运动,后继续向右做匀速运动33、如图甲所示,两平等虚线之间是磁感应强度为B.方向垂直纸面向里的匀强磁场区域,宽度为2l。