电磁感应三种题型总结
电磁感应常考的几种题型

电磁感应常考的几种题型泗县二中倪怀轮题型一:电磁感应与力学的综合问题1、如图所示,磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下,当磁场从零均匀增大时,金属杆ab始终处于静止状态,则金属杆受到的静摩擦力将( D ).A.逐渐增大B.逐渐减小C.先逐渐增大,后逐渐减小D.先逐渐减小,后逐渐增大2、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( C )A.越来越大B.越来越小C.保持不变D.无法确定3.如图所示,竖直平行导轨间距L=20 cm,导轨顶端接有一电键K.导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦,ab的电阻R=0.4 Ω,质量m=10g,导轨的电阻不计,整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度B=1 T.当ab棒由静止释放0.8 s后,突然接通电键,不计空气阻力,设导轨足够长.求ab棒的最大速度和最终速度的大小.(g取10 m/s24、如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L,M、P两点间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直,整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直斜面向下,导轨和金属杆的电阻可忽略·让ab杆沿导轨由静止开始下滑,导轨和金属杆接触良好,不计它们之间的摩擦.(1)由b向a方向看到的装置如图2所示,请在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图;(2)在加速下滑过程中,当杆ab的速度大小为v时,求此时ab杆中的电流及其加速度的大小;(3)求在下滑过程中,ab杆可以达到的速度最大值.题型二:电磁感应与能量综合问题5、如图所示,匀强磁场和竖直导轨所在面垂直,金属棒ab 可在导轨上无摩擦滑动,在金属棒、导轨和电阻组成的闭合回路中,除电阻R 外,其余电阻均不计,在ab 下滑过程中:( C )A.由于ab 下落时只有重力做功,所以机械能守恒.B.ab 达到稳定速度前,其减少的重力势能全部转化为电阻R 的内能.C.ab 达到稳定速度后,其减少的重力势能全部转化为电阻R 的内能.D.ab 达到稳定速度后,安培力不再对ab 做功.6、匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒ab ,质量为m ,导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等,与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒ab 沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v 时,受到安培力的大小为F .此时下列说法错误的是( A )(A )电阻R 1消耗的热功率为Fv /3(B )电阻 R 1消耗的热功率为 Fv /6.(C )整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ.(D )整个装置消耗的机械功率为(F +μmgcosθ)v·7、如图所示,质量为m ,边长为L 的正方形线框,在有界匀强磁场上方h 高处由静止自由下落,线框的总电阻为R ,磁感应强度为B 的匀强磁场宽度为2L .线框下落过程中,ab 边始终与磁场边界平行且处于水平方向.已知ab 边刚穿出磁场时线框恰好做匀速运动.求:(1)cd 边刚进入磁场时线框的速度.(2)线框穿过磁场的过程中,产生的焦耳热.8、如图所示,AB .CD 是两根足够长的固定平行金属导轨,两轨间距离为L ,导轨平面与水平面的夹角为θ,在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感应强度为B ,在导轨的AC 端连接一个阻值为R 的电阻,一根垂直于导轨放置的金属棒ab ,质量为m ,电阻为R ,与导轨的动摩擦因数为μ ,从静止开始沿导轨下滑,求:(1)ab 棒的最大速度(2)ab 释放的最大功率 (3)若ab 棒下降高度h 时达到最大速度,在这个过程中,ab 棒产生的焦耳热为多大?B a θ D R b A C题型三:电磁感应中的图像问题9、如图3所示,竖直放置的螺线管与导线abed 构成回路,导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场,螺线管下方水平面桌面上有一导体圆环.导线abcd 所围区域内磁场的磁感强度按图1 5—11中哪一图线所表示的方式随时问变化时,导体圆环将受到向上的磁场力作用?( A ).图3 A B C D10、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ab 边垂直.则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在进入磁场的过程中感应电流随时间变化的规律: ( D )11.如图所示,一有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B ,方向分 别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L ,在磁场区域的左侧相距为L处,有一边长为L 的正方形导体线框,总电阻为R ,且线框平面与磁场方向垂直。
电磁感应规律综合应用的常见题型

RC电磁感应规律综合应用的常见题型1、电磁感应中的电路问题2、电磁感应中的力学问题3、电磁感应中的能量问题4、电磁感应中的图象问题1电磁感应中的电路问题例1、圆环水平、半径为a 、总电阻为2R ;磁场竖直向下、 磁感强度为B ;导体棒MN 长为2a 、电阻为R 、粗细均匀、与圆环始终保持良好的电接触;当金属棒以恒定的速度v 向右移动经过环心O 时,求:(1)棒上电流的大小和方向及 棒两端的电压UMN (2)在圆环和金属棒上消耗的总的 热功率。
例2、线圈50匝、横截面积20cm2、电阻为1Ω;已知电 阻R=99Ω;磁场竖直向下,磁感应强度以100T/s 的变化 度均匀减小。
在这一过程中通过电阻R 的电流多大小和 方向?2、电磁感应中的力学问题例1、已知:AB 、CD 足够长,L ,θ,B ,R 。
金属棒ab 垂直 于导轨放置,与导轨间的动摩擦因数为μ,质量为m ,从 静止开始沿导轨下滑,导轨和金属棒的电阻阻都不计。
求 ab 棒下滑的最大速度例2、如图B=0.2T ,金属棒ab 向右匀速运动,v=5m/s ,L=40cm ,电阻R=0.5Ω,其余电阻不计,摩擦也不计,试求:①感应电动势的大小 ②感应电流的大小和方向 ③使金属棒匀速0 4 8 1216 20 24 28B 运动所需的拉力 ④感应电流的功率 ⑤拉力的功率例3、导轨光滑、水平、电阻不计、间距L=0.20m ;导体棒长也为L 、电阻不计、垂直静止于导轨上;磁场竖直向下且B=0.5T ;已知电阻R=1.0Ω;现有一个外力F 沿轨道拉杆 ,使之做匀加速运动,测得F 与时间t 的关系如图所示,求杆的质量和加速度a 。
3、电磁感应中的能量问题 例1、θ=30º,L=1m ,B=1T ,导轨光滑电阻不计,F 功率恒定且为6W ,m=0.2kg 、R=1Ω,B tt t tA B C Dab由静止开始运动,当s=2.8m时,获得稳定速度,在此过程中ab产生的热量Q=5.8J,g=10m/s2,求:(1)ab棒的稳定速度(2)ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间。
高中物理人教版选修3-2第四章第4节法拉第电磁感应定律方法及题型总结

高中物理选修3-2第3讲法拉第电磁感应定律题型1(感应电动势的产生条件)1、1823年,科拉顿做了这样一个实验,他将一个磁铁插入连有灵敏电流计的螺旋线圈,来观察在线圈中是否有电流产生。
在实验时,科拉顿为了排除磁铁移动时对灵敏电流计的影响,他通过很长的导线把连在螺旋线圈上的灵敏电流计放到另一间房里。
他想,反正产生的电流应该是“稳定”的(当时科学界都认为利用磁场产生的电流应该是“稳定”的),插入磁铁后,如果有电流,跑到另一间房里观察也来得及。
就这样,科拉顿开始了实验,然而,无论他跑得多快,他看到的电流计指针都是指在“0”刻度的位置,科拉顿失败了,以下关于科拉顿实验的说法中正确的是(D)A.螺旋线圈中磁通量没有改变B.实验中没有感应电流C.科拉顿的实验装置是错误的D.科拉顿实验没有观察到感应电流是因为跑到另一间房观察时,电磁感应过程已结束2.在匀强磁场中,a、b是两条平行金属导轨,而c、d为串有电流表、电压表的两金属棒,如图所示,两棒以相同的速度向右匀速运动,则以下结论正确的是(D)A.电压表有读数,电流表没有读数B.电压表有读数,电流表也有读数C.电压表无读数,电流表有读数D.电压表无读数,电流表也无读数3.将线圈置于范围足够大、方向竖直向下的匀强磁场B中,各线圈的运动方式如下列图所示,则能够在线圈中产生感应电动势的是(C)A.B.C.D.4.环形线圈放在均匀磁场中,设在第1秒内磁感线垂直于线圈平面向内,若磁感应强度随时间变化关系如图,那么在第2秒内线圈中感应电流的大小和方向是(B)A.感应电流大小恒定,顺时针方向B.感应电流大小恒定,逆时针方向C.感应电流逐渐增大,逆时针方向D.感应电流逐渐减小,顺时针方向5.如图所示,4匝矩形线圈abcd,ab=1m,bc=0.5m,其总电阻R=2Ω,线圈绕OO′轴在匀强磁场中匀速转动,磁感应强度B=1T,角速度ω=20rad/s,当线圈由图示位置开始转过30°时,线圈中的电流强度为(B)A.20A B.0A C.10A D.17.3A6.处在匀强磁场中的闭合金属环从曲面上h高处滚下,又沿曲面的另一侧上升到最大高度,设环的初速度为零,摩擦不计,曲面处在如图所示的磁场中,则此过程中(B)A.环滚上的高度小于hB.环滚上的高度等于hC.由于环在作切割磁感线运动,故环中有感应电流产生D.环损失的机械能等于环产生的焦耳热7.下列说法正确的是(CD)A.一个正电荷与一个负电荷中和后,总电荷量减少了,电荷守恒定律并不成立B.在感应起电的过程中,金属中的正、负电荷向相反的方向移动C.在感应起电的过程中,金属中的负电荷受电场力的作用发生移动D.在感应起电的过程中,金属中正电的原子核不发生定向移动8.用如图所示的实验装置,研究电磁感应现象.当条形磁铁按图示方向插入闭合线圈的过程中,穿过线圈的磁通量的变化情况是(“增加”、“不变”或“减小”).如果条形磁铁在线圈中保持静止不动,灵敏电流表G的示数(“为零”或“不为零”).答案:增大;为零题型2(法拉第电磁感应定律的概念理解)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,关于线圈中缠身的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是(C)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. 感应电力会产生的磁场方向与原磁场方向始终相同2、自然界中某个量D的变化量∆D,与发生这个变化所用的时间∆t的比值∆D∆t,叫做这个量D的变化率。
电磁感应知识点总结与经典题型

电磁感应知识点总结与经典题型一、磁通量【例1】如图所示,两个同心放置的共面单匝金属环a和b,一条形磁铁穿过圆心且与环面垂直放置.设穿过圆环a的磁通量为Φa,穿过圆环b的磁通量为Φb,已知两圆环的横截面积分别为S a和S b,且S a<S b,则穿过两圆环的磁通量大小关系为A.Φa=ΦbB.Φa>ΦbC.Φa<ΦbD.无法确定二、电磁感应现象1、1841~1842年,焦耳和楞次先后各自独立发现电流通过导体时产生热效应的规律。
2、1820年,丹麦物理学家奥斯特电流可以使周围的磁针偏转的效应,称为电流的磁效应。
3、1831年英国物理学家法拉第发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象;【例2】图为“研究电磁感应现象”的实验装置.(1)将图中所缺的导线补接完整.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上电键后()A.将原线圈迅速插入副线圈时,电流计指针向右偏转一下B.将原线圈插入副线圈后,电流计指针一直偏在零点右侧C.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向右偏转一下D.原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器触头迅速向左拉时,电流计指针向左偏转一下三、感应电流与感应电动势四、感应电流产生的条件(1)文字该念性【例3】关于感应电流,下列说法中正确的是()A.只要闭合电路里有磁通量,闭合电路里就有感应电流B.穿过螺线管的磁通量发生变化时,螺线管内部就一定有感应电流产生C.线框不闭合时,即使穿过线框的磁通量发生变化,线框也没有感应电流D.只要电路的一部分切割磁感线运动电路中就一定有感应电流(2)图象分析性【例4】金属矩形线圈abcd在匀强磁场中做如图6所示的运动,线圈中有感应电流的是:【例5】如图所示,在条形磁铁的外面套着一个闭合弹簧线圈,若把线圈四周向外拉,使线圈包围的面积变大,这时:A 、线圈中有感应电流B 、线圈中无感应电流C 、穿过线圈的磁通量增大D 、穿过线圈的磁通量减小二、感应电流的方向对楞次定律的理解:从磁通量变化的角度来看,感应电流总是 ;从导体和磁体相对运动的角度来看,感应电流总是要 ;从能量转化与守恒的角度来看,产生感应电流的过程中 能通过电磁感应转化成 电能.1、楞次定律的第一种表述 ——“增反减同”【例6】在电磁感应现象中,下列说法中正确的是( )A .感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反B .闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流C .闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动时一定能产生感应电流D .感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化2、楞次定律的第二种表述之一 ——“来拒去留”【例7】如图所示线框ABCD 从有界的匀强磁场区域穿过,下列说法中正确的是( ) A .进入匀强磁场区域的过程中,ABCD 中有感应电流B .在匀强磁场中加速运动时,ABCD 中有感应电流C .在匀强磁场中匀速运动时,ABCD 中没有感应电流D .离开匀强磁场区域的过程中,ABCD 中没有感应电流3、楞次定律的第二种表述之二 ——“反抗”【例8】a 、b 两个金属圆环静止套在一根水平放置的绝缘光滑杆上,如图所示.一根条形磁铁自右向左向b 环中心靠近时,a 、b 两环将A .两环都向左运动,且两环互相靠近B .两环都向左运动,且两环互相远离C .两环都向右运动,且两环靠拢D .a 环向左运动,b 环向右运动【例9】如图所示,通电螺线管置于闭合金属环a 的轴线上,当螺线管中电流I 减少时 ( )A 、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的减小B 、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的减小C 、环有缩小的趋势以阻碍原磁通量的增大D 、环有扩大的趋势以阻碍原磁通量的增大4、右手定则5、比较电势的高低【例10】如图所示,螺线管中放有一根条形磁铁,当磁铁突然向左抽出时,A 点的电势比B 点的电势 ;当磁铁突然向右抽出时,A点的电势比B 点的电势 。
电磁感应高考题型解析

电磁感应高考题型解析电磁感应是高考物理中的重要考点之一,涉及到的知识点较多,考察的形式也多样化。
下面我将为大家解析一下电磁感应在高考中常见的题型,并提供一些解题思路和方法。
1. 磁通量和法拉第电磁感应定律题型这类题目一般给出一个磁场强度、一个磁场面积以及磁场的变化速率,让求电动势、磁通量的变化量等。
解题思路:首先根据题意计算出磁通量的变化量。
根据法拉第电磁感应定律,电动势的大小等于磁通量的变化率的负值乘以匝数,即E=-dΦ/dt。
然后将计算得到的电动势代入恰当的公式中求解所需的物理量。
2. 线圈和磁感强度题型这类题目一般给出一个线圈在磁场中的面积、匝数以及磁感强度,让求电动势、力等。
解题思路:首先根据题意计算出磁通量。
磁通量的大小等于磁感强度与线圈面积乘积,即Φ=B*A。
然后根据电动势和力的定义,求解所需的物理量。
3. 涡旋电场题型这类题目一般给出一个金属棒在磁场中匀速旋转,然后问金属棒两端是否有电压出现。
解题思路:根据电磁感应的原理,在磁场中,当导体相对于磁场匀速运动时,导体两端会产生电压。
这是由于导体内部电荷因受到规则的磁场力而分开产生的电场导致的。
4. 安培环路定理题型这类题目一般给出一个闭合回路和一段电流,让求该回路在磁场中受到的力。
解题思路:首先根据安培环路定理,计算出该回路中的磁通量的变化量。
然后根据法拉第电磁感应定律,计算出回路上的电动势。
最后利用洛伦兹力定律,求解所需的力。
除了这些常见的题型,还可能出现一些结合其他知识点的复合题型,需要综合运用相关的物理知识进行解题。
总之,电磁感应作为高考物理考点之一,是考生必须掌握的内容。
了解常见的题型,并掌握解题的方法和思路是提高解题技巧的关键。
通过多做真题,掌握解题方法,加强对电磁感应的理解与运用,相信大家在高考中能够取得好成绩。
高考电磁感应-三类题型总结

高考电磁感应中的三类常见问题的解题思路一、 与力学问题相关的电磁感应问题 近年来,与安培力相关的平衡问题多次在高考中出现,需要做好“源”、“路”、“力”的分析,解决这类问题的一般思路如下:例题1、不计电阻的平行金属导轨与水平面成某角度固定放置,两完全相同的金属导体棒a 、b 垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面,如图所示,现用一平行于导轨的恒力F 拉导体棒a ,使其沿导轨向上运动,在a 运动过程中,b 始终保持静止,则以下说法正确的是( )A .导体棒a 做匀变速直线运动B .导体棒b 所受摩擦力可能变为0C .导体棒b 所受摩擦力可能先增大后减小D .导体棒b 所受摩擦力方向可能沿导轨向下【题型点津】题目较为容易,仔细体会一般步骤例题2、如图所示,DEF 、XYZ 为处于竖直向上匀强磁场中的两个平行直角导轨,DE 、XY 水平,EF 、YZ 竖直.MN 和PQ 是两个质量均为m 、电阻均为R 的相同金属棒,分别与水平和竖直导轨良好接触,并垂直导轨,且与导轨间的动摩擦因数均为μ.当MN 棒在水平恒力的作用下向右匀速运动时,PQ棒恰好匀速下滑.已知导轨间距为L,磁场的磁感应强度为B,导轨电阻不计,重力加速度为g,试求:(1)作用在MN棒上的水平恒力的大小;(2)金属棒MN的运动速度大小.【题型点津】解决此类问题的关键是:根据右手定则或楞次定律判断感应电流方向,再根据左手定则判断安培力的方向,进行受力分析,确定物体的运动情况,由动力学方程结合物体的运动状态进行求解。
二、与能量问题相关的电磁感应问题能量转化和守恒定律在电磁感应现象中的体现非常明显,是高考题命题关注的热点之一。
主要包括以下两个方面:①由有效面积变化引起的电磁感应现象中,由于磁场本身不发生变化,一般认为磁场并不输出能量,而是其他形式的能量借助安培力做功来实现能量的转化。
②由磁场变化引起的电磁感应现象中,无论磁场增强还是减弱,在回路闭合的情况下,磁场通过感应导体对外输出能量。
电磁感应解题技巧及练习

电磁感应专题复习(重要)基础回顾(一)法拉弟电磁感应定律1、内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比E=nΔΦ/Δt(普适公式)当导体切割磁感线运动时,其感应电动势计算公式为E=BLVsinα2、E=nΔΦ/Δt与E=BLVsinα的选用①E=nΔΦ/Δt计算的是Δt时间内的平均电动势,一般有两种特殊求法ΔΦ/Δt=BΔS/Δt即B不变ΔΦ/Δt=SΔB/Δt即S不变② E=BLVsinα可计算平均动势,也可计算瞬时电动势。
③直导线在磁场中转动时,导体上各点速度不一样,可用V平=ω(R1+R2)/2代入也可用E=nΔΦ/Δt 间接求得出 E=BL2ω/2(L为导体长度,ω为角速度。
)(二)电磁感应的综合问题一般思路:先电后力即:先作“源”的分析--------找出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E和r。
再进行“路”的分析-------分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相应部分的电流大小,以便安培力的求解。
然后进行“力”的分析--------要分析力学研究对象(如金属杆、导体线圈等)的受力情况尤其注意其所受的安培力。
按着进行“运动”状态的分析---------根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型。
最后是“能量”的分析-------寻找电磁感应过程和力学研究对象的运动过程中能量转化和守恒的关系。
【常见题型分析】题型一楞次定律、右手定则的简单应用例题(2006、广东)如图所示,用一根长为L、质量不计的细杆与一个上弧长为L0 、下弧长为d0的金属线框的中点连接并悬挂于o点,悬点正下方存在一个弧长为2 L0、下弧长为2 d0、方向垂直纸面向里的匀强磁场,且d0 远小于L先将线框拉开到图示位置,松手后让线框进入磁场,忽略空气阻力和摩擦,下列说法中正确的是A、金属线框进入磁场时感应电流的方向为a→b→c→d→B、金属线框离开磁场时感应电流的方向a→d→c→b→C、金属线框d c边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等D、金属线框最终将在磁场内做简谐运动。
电磁感应常见题型

电磁感应的常见题型一.电势高低的判断:方法:找准电源,电源内部电流由负极流到正极例题:如图所示,两块水平放置的金属板距离为d,用导线与一个n匝的线圈连接,线圈置于方向竖直向上的变化磁场B中,两板间有一个质量为m、电量为+q的油滴处于静止状态,则线圈中的磁场B的变化情况和磁通量变化率分别是()A、正在增加,B、正在减弱,C、正在增加D、正在减弱,判断上下极板电势的高低练习:2012年11月24日,中国的歼-15战机成功在“辽宁号”航母上起降,使中国真正拥有了自己的航母.由于地磁场的存在,飞机在一定高度水平飞行时,其机翼就会切割磁感线,机翼的两端之间会有一定的电势差.则从飞行员的角度看,机翼左端的电势比右端的电势( B )A.低 B.高C.相等 D.以上情况都有可能二.再次感应问题:例题:如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,当PQ在外力作用下运动时,MN在磁场力作用下向右运动,则PQ所做的运动可能是()A.向右匀加速运动 B.向左匀加速运动C.向右匀减速运动 D.向左匀减速运动练习1:如图所示,在匀强磁场中,放有一与线圈D相连接的平行导轨,要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力,金属棒MN的运动情况可能是()A.加速向右B.加速向左C.减速向右D.减速向左练习2:如图所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪些运动时,铜制闭合线圈c将被螺旋管吸引( C )A.向右匀速运动B.向左做匀速运动C.向右做减速运动D.向右加速运动练习3:如图所示装置中,cd杆原来静止.当ab 杆做如下那些运动时,cd杆将向右移动(BD)A.向右匀速运动B.向右加速运动C.向左加速运动D.向左减速运三.电磁感应中电路问题:思路:找电源------画等效电路图-------I=E/R+r求出感应电流------由串并联知识和电学知识求未知物理量\例题1:水平轨道,B=1T,L=1m,v=4m/s,ab在水平外力的作用下匀速运动,求:(1)感应电动势和感应电流,判断ab电势的高低(2)外力的大小变式1:在范围足够大,方向竖直向下的匀强磁场中,B=0.2T.有一水平放置的光滑框架,宽度L=0.4m,框架上放置一质量为0.05kg,电阻为1欧的金属杆cd.框架电阻不计,若杆cd以恒定加速度a=2m/s,由静止开始做匀变速运动,求在5s内平均感应电动势是多少?第5s末回路的电流多大?第5s末作用在杆cd上的水平外力多大?变式2:如题18图所示,在一磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h=0.1m的平行金属导轨MN与PQ,导轨的电阻忽略不计.在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.3Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m 的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d。
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乙
电磁感应题型总结
课型:习题课 编制:张萍萍 审核:高二物理组
一、电磁感应与电路知识的综合应用
1、如图所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的一半,磁场垂直穿过粗金属环所在的区域,当磁感应强度均匀变化时,在粗环内产生的电动势为E ,则ab 两点间的电势差为( ) A .E/2 B .E/3 C .2E/3 D .E
2、横截面积S =0.2 m 2、n =100匝的圆形线圈A 处在如图所示的磁场 内,磁感应强度变化率为0.02 T/s.开始时S 未闭合,R 1=4 Ω, R 2=6Ω,C =30 μF ,线圈内阻不计, 求:(1)闭合S 后,通过R 2的电流的大小; (2)闭合S 后一段时间又断开,问S 断开 后通过R 2的电荷量是多少?
3、如图(a )所示,一个电阻值为R ,匝数为n 的圆形金属线与阻值为2R 的电阻R 1连结成闭合回路。
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。
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上的电量q 及电阻R 1上 产生的热量。
4、如图甲,在虚线所示的区域有垂直纸面向里的匀强磁场,磁场变化规律如图乙所示,面积为S 的单匝金属线框处在磁场中,线框与电阻R 相连.若金属框的电阻为R
2
,则下列说法正确的是
A .流过电阻R 的感应电流由a 到b
B .ab 间电压大小为2B 0S
3t 0
C .感应电动势大小为2B 0S
t 0
D .线框cd 边受到的安培力方向向下
5、如图所示,在一磁感应强度B =0.5T 的匀强磁场中,垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h =0.1m 的平行金属导轨MN 与PQ ,导轨的电阻忽略不计.在两根导轨的端点N 、Q 之间连接一阻值
R=0.3Ω的电阻,导轨上跨放着一根长为L=0.2m,每米长电阻r=2.0Ω/m的金属棒ab,金属棒与导轨正交,交点为c、d。
当金属棒以速度v=4.0m/s向左做匀速运动时,试求:
(1)电阻R中的电流强度大小和方向;
(2)金属棒c、d两端点间的电势差U cd
(3)a、b两端点间的电势差U ab
二、电磁感应中的图象问题
6、矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的
方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向
垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如
图乙所示.若规定顺时针方向为感应电流I
的正方向,下列各图中正确的是( )
7、如图(甲)所示,一个由导体做成的矩形线圈,以恒定速率v运动,从无
场区进入匀强磁场区,然后出来,若取逆时针方向为电流的正方向,那么下
图中所示的哪一个图象正确地表示回路中电流对时间的函数关系?
8、在下列四个情景中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁场.A、B中的导线框为正方形,C、D中的导线框为直角扇形.各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,
图(甲)
A B C
D
转动周期均为T .从线框处于图示位置时开始计时,以在OP 边上从P 点指向O 点的方向为感应电流i 的正方向.则四个情景中,产生的感应电流i 随时间t 的变化规律符合右图所示的i -t 图像的是
9、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ab 边垂直.则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在穿过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律:
三、电磁感应中的运动分析、做功与能量转化问题。
10、L=0.2m,R=0.4Ω,r ab =0.1Ω,质量m=0.1kg ,B=0.5T ,外力F 恒为0.1N,作用于ab 杆,使之静止开始运动。
(1)分析ab 的运动情况 (2)ab 运动的最大速度
(3)若运动20m 达到最大速度,该过程中安培力所做的功?
11、如图示水平放置的金属框架abcd ,宽度为0.5m ,匀强磁场与框架平面成30°角,如图所示,磁感应强度为0.5T ,框架电阻不计,金属杆MN 置于框架上可以无摩擦地滑动,MN 的质量0.05kg ,电阻0.2Ω,试求当MN 的水平速度为多大时,它对框架的压力恰为零,且此时棒恰好开始匀速运动,则此时水平拉力应为多大?
12、如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为37°,宽度为0.5m,电阻忽略不计,其上端接一小灯泡,电阻为1Ω。
一导体棒MN垂直于导轨放置,质量为0.2kg,接入电路的电阻为1Ω,两端与导轨接触良好,与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为0.8T。
将导体棒MN由静止释放,运动一段时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g
取10m/s2,sin37°=0.6)
A.2.5m/s 1W B.5m/s 1W
C.7.5m/s 9W D.15m/s 9W
13、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1m,导轨上端接有阻值为R=2Ω的电阻,如图所示。
质量为m=1kg长度也为L=1m、阻值为r=2Ω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=2T、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)分析运动过程。
(2)ab运动的最大速度和最大加速度的大小;
(3)若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h=10m,
此过程中安培力所做的功为多少?
(4)最大速度时R上消耗的电功率
14、如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。
,通过线框导
第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q
体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场.线框上产生
的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则
A.Q1>Q2 q1=q2B.Q1>Q2 q1>q2
C.Q1=Q2 q1=q2D.Q1=Q2 q1>q2。